機械擺鐘-教案2

機械擺鐘【教學目標】1．科學概念同一個單擺，每擺動一次所需要的時間是相同的，根據(jù)單擺的等時性，人們制成了擺鐘，使時間的計量誤差更小。2．過程與方法重復觀察和測量擺鐘每分鐘的擺動次數(shù)。動手制作一個單擺。觀察和測量在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。3．情感態(tài)度價值觀理解重復實驗的意義。發(fā)展對計時工具研究的興趣?！窘虒W重點】動手制作一個單擺并觀察和測量單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。【教學難點】通過觀測理解擺的等時性?！窘虒W過程】一、復習導入師：同學們，現(xiàn)在幾點鐘了？生回答師：你怎么知道的？（預設：手表）那么沒有發(fā)明手表之前，古人們是怎么計時的呢？（預設：日晷、水鐘、沙漏）學生提出一種方法，超鏈接顯示相應的圖片總結(jié)：這些計時工具只是讓人類知道大概的時間，但人類總希望有更精確的時鐘，終于在400多年前，人們發(fā)明了機械擺鐘（板書：機械擺鐘）擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時鐘的精確度。二、機械擺鐘介紹擺鐘的結(jié)構(gòu)師：你們見過它嗎？想不想看看它的真面目（機械擺鐘打開用布蒙著）瞧，（掀開）這就是機械擺鐘師：同學們，仔細觀察一下，它由哪些部分構(gòu)成？（預設：鐘表，繩子，重物等等）針對學生的回答，顯示機械擺鐘的結(jié)構(gòu)圖（鐘面+鐘擺）師：那這個鐘擺又有哪幾部分構(gòu)成呢？（鐘擺由擺繩和擺錘組成）板書：擺繩擺鐘擺錘擺鐘的數(shù)數(shù)方法師：你們覺得這個擺鐘20秒會擺動幾次呢？生猜測師：怎么知道我們的猜測對不對呢？生說方法（用秒表計時，數(shù)擺動次數(shù)）①測20秒（確定數(shù)數(shù)的方法）請一位同學上來計時，其他同學默數(shù)（注意：“預備---開始”，“到”，要大聲）師：多少次？你是怎么數(shù)的？科學家們往往把物體運動周期算一次，那這個擺鐘的運動周期是來回算一次，所以擺鐘來回擺動一次才算1次。會測了么？（確定數(shù)擺動次數(shù)的方法）②測20秒（說明誤差的存在）要不要再試一次？再請一位同學上來計時，其他同學默數(shù)再次強調(diào)“來回算一次”請學生匯報（預設，基本上都是20次，個別會出現(xiàn)19或21）為什么你測出來是21次呢？請同學分析原因（還沒到完整一次也算進去了，或者其他原因）③測20秒（再次強化數(shù)數(shù)的方法，為下面的實驗做鋪墊）科學家們總是通過不斷的重復實驗來讓自己的數(shù)據(jù)更加的可靠，我們要不要再來試一次？同上（1人計時，其余數(shù)數(shù)）匯報提問：同學們有什么發(fā)現(xiàn)？學生回答總結(jié)：擺鐘在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)相同。我們把這個性質(zhì)叫做擺的等時性。（板書：等時性）三、制作自己的擺1．單擺擺動過程中的變化師：那是不是所有的擺每20秒都是擺動20次的呢？師：我們也來做一個擺研究研究，可以嗎？其實做一個擺很簡單，你瞧，只要把棉線和螺帽組合在一起，然后固定在鐵架臺上，拉開一定的角度，輕輕松手，它就是一個擺了。我們把這種簡單的擺叫做單擺。（板書：單擺）師：你們也想試試嗎？每個小組拿出材料（一根棉線，一個螺帽，一個鐵架臺，一個秒表）做一個單擺，并且讓它擺動30秒，觀察帶著問題：（單擺在擺動過程中有什么變化？）（意圖：這里只是示范怎么做，沒有強調(diào)，讓學生先做，到時候讓學生指出錯誤）學生活動學生匯報（副板書：擺的幅度變小了（講解幅度），擺的角度偏了，擺動速度變慢了）你們同意嗎？老師示范學生過程中的錯誤做法（鐵架臺在擺動，擺錘碰到鐵架臺，放的時候推一把，角度太大等等）師：這樣做出來的結(jié)果可靠嗎？不可靠，那怎么辦？再試一次，看看副板書上的這些變化是不是真的？學生實驗30秒，觀察現(xiàn)象（注意實驗要求）再次驗證副板書擺的幅度變小√擺的角度偏了√2．單擺的等時性提問：單擺在連續(xù)擺動過程中，擺動速度到底有沒有變慢呢？我們該怎么研究？小組討論3分鐘學生回答，并加以改進。出示表格第一次10秒20秒30秒擺動次數(shù)每10秒次數(shù)學生解釋表格的意思（第一行代表？第二行代表？）請一個小組上臺示范我們組該怎么做才能很好的完成這表格呢？生回答（在示范過程中，邊示范邊打斷，請其余同學來指出錯誤）（比如計時員聲音太輕，數(shù)數(shù)同學聲音太輕，操作員錯誤操作等等）出示記錄表我們做一個就可以了嗎？要重復實驗，做完之后，請同學們對每10秒的次數(shù)進行匯總，取平均數(shù)，小數(shù)點后面的四舍五入。（如果有哪一個數(shù)據(jù)特別不理想，可以直接去掉，把剩余的進行取平均數(shù)）師：給你們5分鐘可以嗎？完成之后，派一個代表，把你們的取值輸入到電腦里。每10秒擺動次數(shù)的觀察記錄組別第一個10秒第二個10秒第三個10秒12345678910學生實驗師進行指導數(shù)據(jù)輸入和分析師：你們有什么發(fā)現(xiàn)？先對同一個單擺來說，有什么發(fā)現(xiàn)？（預設：生回答：對同一個單擺來說，在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是相同的）師：那對同一個擺來說，有些數(shù)據(jù)不是完全一樣的？有哪些情況可能會造成這些誤差？生回答師總結(jié)：那我們稱對于同一個單擺來說，在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)基本相同。那它具有等時性嗎？有（板書：單擺具有等時性）（補充：伽利略是第一個發(fā)現(xiàn)單擺具有等時性的科學家，他提出了用擺來記時，后來荷蘭的一位科學家惠更斯（點擊出示惠更斯照片）受伽利略的觀點的啟發(fā)，制作出了機械擺鐘。）師：我們再來觀察這個表格，對于不同單擺來說，在相同時間內(nèi)擺