2020-2021学年6、摆的秘密精品教学设计

6．摆的秘密

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一、内容分析

生活中有很多类似摆的现象，学生都见过或玩过，有一定的生活经验。本课以摆为切入点，通过对摆的探究活动，使学生知道影响摆摆动快慢的因素，了解摆的运动规律，意识到能量之间可以相互转化，能从“是什么”、“为什么会这样”等角度对摆提出问题，学会使用简单仪器进行定量观察，能做控制变量的简单探究性实验，在探究过程中，发展学生进行对比实验的能力和归纳、概括的能力，培养学生探究自然奥秘的志趣和科学精神。

教学目标:

1.能应用已有的知识和经验对所观察的现象做假设性解释；能做控制变量的简单探究性实验，能设计简单表格，记录实验数据；能反思自己的探究过程，将探究结果与假设相比较；能对研究过程和结果进行评议，并与他人交换意见。

2.善思考，爱提问，善于进行大胆而合理的想象；愿意与同学合作交流。

3.知道影响摆摆动快慢的因素；了解摆的运动规律。

二、教学准备

1．教师准备：铁架台、螺丝帽、小铁锁、细线、秒表、实验表格等，以及相关的影音资料。

2．学生准备：螺丝帽、小铁锁、橡皮泥、细线、秒表。

教学资源

基础乐园

一、填空

1、大约在400年前，意大利科学家        发现了摆的秘密。

2、摆在摆动时，                         ，叫摆动一次。

3、同一个摆每摆动一次所需要的时间是               的。

4、摆的摆动快慢与             有关，与             和             无关。

二、下面说法正确的是（    ）。

A．同一个摆，摆动得快慢是没有规律的。

B．钟摆摆动得快慢取决于摆线的长短。

C．摆锤的轻重对摆动得快慢有很大影响。

三、判断

1、摆的摆动快慢与摆锤有关。（  ）

2、同一个摆，摆线越长摆得越快。（  ）

3、秋千摆动的快慢，与上面坐的人的体重有直接关系。（   ）

4、秋千在摆动过程中，能量不断转化。（  ）

四、简答题

1．说一说生活中类似摆的现象。

2．你知道伽利略研究摆的故事吗？查阅资料了解更多关于他的知识？

3．想一想为什么我们制作的摆会慢慢地停下来？而摆钟的摆可以摆很长很长时间？

小科学家

你能制作一个听话的摆吗，让它每分钟摆动50次。

所用材料：

具体做法：

开放拓展

有关伽利略的故事_伽利略发现单摆原理的故事

少年朋友们，你们注意过家中或商店里那些古老的摆钟吗?“嗒、嗒、嗒……”钟摆一左一右地来回摆动，将时间精确地表示出来，俨然像一位公正的时间老人。你们知道最先发现单摆具有计时作用的人是谁吗?他就是意大利著名的物理学家、天文学家伽利略。

比萨是意大利的名城。1581年，这里的医学院来了一位17岁的大学生，叫伽利略。虽然做商人的父亲十分想让他将来从事一种有利可图的职业—行医，可他的头脑却乐于思索物理和数学问题，而且他双手也很灵巧，常能制作出一些巧妙的小机械来。

伽利略喜欢到比萨大教堂去，因为那里安静，便于他思考问题。教堂里精致的绘画和雕刻衬托着庄严肃穆的宗教气氛。那里还有一盏长明灯，挂在从高高的屋顶上垂下的一根长绳的末端。教堂里的点灯人定时来加油、剪灯芯。

一天，伽利略又来到教堂，正巧点灯人在给灯加油。他干完活后顺手将灯一推，那灯就晃动起来。挂在绳子上的灯来回摆动，这是司空见惯的事情，可是，伽利略却看得出神。

经过仔细地观察，他不禁心里嘀咭起来，“真奇怪!怎么灯每次摆动一个来回的时间都差不多?”伽利略又去推一下灯，再仔细观察。开始，灯的摆动幅度很大，后来逐渐变小，然而，不论摆动幅度大小，所需时间都相同。

为了肯定这个论断，伽利略决定要测定长明灯每次摆动所需的精确时间。但是教堂里没有钟，伽利略的身上也没有任何可以计时的东西。他挠着头皮想了一会儿，忽然眼前一亮:对了，可以用脉搏跳动来计时!

对于学过医的伽利略来说，他当然知道人的脉搏的跳动，比当时的钟计时还要准确。于是伽利略一面摸着自己的脉搏，一面注视着灯的摆动。千真万确，每次摆动所需时间完全相同!这一发现使他兴奋不已。

回到家里，伽利略找了一根绳子和一块大铁片。他把铁片绑在绳子的末端，再把绳子的上端挂在屋子的横梁上，让它摆动。然后，他计数着铁片摆动的次数，发现它的摆动比自己脉搏的跳动慢。

他自言自语道:“我的脉搏每分钟跳72次，怎样才能使铁片的摆动也达到这个数目呢?也许绳子短一些，它就会摆动得快一些。”于是他缩短了绳子的长度。

果然，铁片摆动得快起来了。他反反复复做了好多回试验，终于使铁片每分钟也刚好摆动72次，不多也不少。“这会有助于医生诊断的，”伽利略想。

于是，伽利略就想到利用这一发现制作一架测脉搏的仪器。他反复地试验，不断地改进。几天之后，测脉搏的小仪器便做成了。伽利略拿着这个小仪器去给医学院的老师看。

“这是什么?”老师问道。

“这是一架帮您测定病人脉搏的仪器。”伽利略边回答，边示范，“你把这根绳绕在仪器的顶端，把铁片固定在绳的下端，把它料拉过来，然后放手让它摆动。

绳子上有个标记，当它时准贴在仪器刻盘上的某个数字时，就表示绳子每分钟摆动的次数。比如，当标记对准数字72时，绳子就每分钟摆动72次;

如果绳上的标记对准数字80时，绳子就摆动80次。你要想让绳子摆动得快一些，就让它缩短些，这只要把绳子在顶端多绕几圈就行了;

相反，你想让绳子摆动得慢一些，就把它放长些，这只要把绕在顶端的绳子放出几圈就行了。不过，要注意，绳子必须不碰到它背后那个刻盘以及其他东西，否则就不准了。还有，当绳子摆动时不能挪动仪器。”

听了伽利略的一番介绍，老师感到很惊喜。因为利用这种仪器，医生就能迅速、准确地测定病人的脉搏。当然，这架仪器虽然能测脉搏却不能计时。

因为一则它精度不够，二则它没有一套传动进位机构，使得60秒能进为I分，60分能进为I小时。尽管如此，伽利略发明的这架仪器还是有重大的科学意义的。因为在地球引力作用下，摆的这种来回往复的运动具有等时性，是制造精密的摆钟的基础。

少年朋友们，科学并不只是创造新的事物，更有对本来已存在的自然规律的发现。它们已经存在了几百几千万年了，等待着我们用聪慧的头脑和敏锐的双眼去发现。

成果展示