科目版本小學(xué)科學(xué)教科版五年級下冊章節(jié)課名第三單元  第6課   擺的研究學(xué)習(xí)目標(biāo)科學(xué)知識目標(biāo)1.通過模擬實驗，掌握擺擺動的快慢與擺長的長度有關(guān)，與擺錘的重量、擺幅的大小無關(guān)。科學(xué)探究目標(biāo)1. 能通過觀察擺的結(jié)構(gòu)，推測擺的擺動快慢與什么因素有關(guān)。2. 能運用對比實驗的方法，完成對擺的擺動快慢與什么因素有關(guān)的實驗設(shè)計，并能對實驗的結(jié)果進行分析，并且根據(jù)分析得出結(jié)論。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)初步意識到精確測量結(jié)果的得到是需要經(jīng)過反復(fù)測量的。認(rèn)識到在實驗中細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)新的問題是很重要的。重難點通過模擬實驗，掌握擺擺動的快慢與擺長的長度有關(guān)，與擺錘的重量、擺幅的大小無關(guān)具體環(huán)節(jié)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)頁碼內(nèi)容1.教師上課1.情景導(dǎo)入1.11.情景導(dǎo)入生活中，我們可能會留意到鐘擺這樣一種計時工具。這座鐘，最近一周走時偏快，需要調(diào)校，但應(yīng)該怎樣調(diào)整呢？ 1.21.情景導(dǎo)入通過仔細(xì)觀察，我們發(fā)現(xiàn)這個鐘擺每分鐘大約擺動60下，是否這個快慢速度影響了鐘的走時？今天我們就來研究這個問題。2.探索新知1.32.探索新知所有的擺都和鐘擺一樣每分鐘擺動相同的次數(shù)嗎？不同的擺，它們擺的快慢是一樣的嗎？ 1.42.探索新知這是幾個不同的擺，讓我們一起來觀察它們的擺動吧。 1.52.探索新知你發(fā)現(xiàn)了什么？ 1.62.探索新知它們擺動的快慢是不一樣的。請你想一想，擺擺動的快慢和什么有關(guān)？ 1.72.探索新知可能與擺長長度、擺錘質(zhì)量和擺幅大小有關(guān)。 1.82.探索新知讓我們通過虛擬實驗來驗證你的猜想。一起來認(rèn)識一下虛擬實驗界面吧，這是調(diào)節(jié)長度的，這是調(diào)解質(zhì)量的，這是選擇計時器。 1.92.探索新知擺的快慢和擺長長度有關(guān)嗎？假設(shè)擺的快慢與擺長長度有關(guān)，那么，在這個虛擬實驗中需要改變的條件和不變的條件是什么。 1.102.探索新知對了，改變的是擺繩的長短，不變的是擺錘質(zhì)量和擺幅大小。 1.112.探索新知在開始實驗前，我們先來復(fù)習(xí)擺怎樣才算擺動一次。擺錘從A點擺到C點，再從C點擺回A點，就叫擺動一次。也就是，擺錘擺出去，再擺回來，就是擺動一次。 1.122.探索新知現(xiàn)在，我們通過虛擬實驗器來探究擺的快慢和擺長長度有關(guān)的實驗。 1.132.探索新知通過實驗數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？擺長越長擺動的次數(shù)越少，擺長越短擺動次數(shù)越多。 1.142.探索新知那么，擺的快慢與擺錘質(zhì)量有關(guān)系嗎？假設(shè)擺的快慢與擺錘質(zhì)量有關(guān)，你能設(shè)計實驗去驗證嗎？在這個虛擬實驗中需要改變的條件和不變的條件是什么？ 1.152.探索新知對了，改變的是擺錘的質(zhì)量，不變的是擺繩長短和擺幅大小。 1.162.探索新知實驗中，我們分別選取質(zhì)量是0.5千克、1.0千克、1.5千克的擺錘。 1.172.探索新知現(xiàn)在，我們通過虛擬實驗器來探究擺的快慢和擺錘質(zhì)量有關(guān)的實驗。 1.182.探索新知這是擺錘質(zhì)量與擺的快慢的關(guān)系實驗結(jié)果，通過這些數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？是的，擺錘的質(zhì)量改變，擺擺動的次數(shù)不變。 1.192.探索新知擺幅大小會影響擺的快慢嗎？一起來數(shù)一數(shù)。你有什么發(fā)現(xiàn)？ 1.202.探索新知你發(fā)現(xiàn)了嗎？擺擺動的快慢與擺幅的大小沒有關(guān)系。 1.212.探索新知通過實驗，你得出了什么結(jié)論？ 1.222.探索新知擺的擺動快慢與擺錘的質(zhì)量、擺幅的大小無關(guān)，與擺長的長度有關(guān)。擺長越長，擺動得越慢；擺長越短，擺動得越快。3.回顧小結(jié)1.213.回顧小結(jié)擺的擺動快慢與擺長的長度有關(guān)。擺長越長，擺動得越慢；擺長越短，擺動得越快。4.拓展應(yīng)用1.224.拓展應(yīng)用現(xiàn)在回到我們起初的問題，這個鐘擺的擺錘下面有一個螺帽，當(dāng)鐘擺不準(zhǔn)時可通過調(diào)節(jié)螺帽，使擺錘上下移動。經(jīng)過一星期的觀察,我發(fā)現(xiàn)這座鐘走快了 ,現(xiàn)在你能想辦法讓它走慢些嗎？ 1.234.拓展應(yīng)用想到了嗎？只需要將螺母向下調(diào)整，把擺的擺長增長，擺鐘就能走慢些了。 1.244.拓展應(yīng)用這兩個擺繩子的長度相同，它們擺動的快慢會一樣嗎？ 1.254.拓展應(yīng)用你可以做兩個擺試一試。它們擺動的快慢是不一樣的。想想為什么？擺繩的長度并不等于擺長的長度，真正的擺長是支架到擺錘重心的距離。2.學(xué)生自學(xué)1.跟我學(xué)2.1通過一段視頻學(xué)習(xí)擺的研究吧！ tc01科學(xué)知識目標(biāo)1.知道同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的。2.知道擺鐘的工作原理及擺鐘能精確計時的原因。科學(xué)探究目標(biāo)1.能動手制作一個簡單的擺，并能正確操作讓擺自由的擺動。2.能正確測量擺在一分鐘內(nèi)擺動的次數(shù)，并通過觀測理解擺的等時性。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)    1.進一步理解重復(fù)進行實驗的價值；感受探究計時工具的快樂。2.學(xué)生練習(xí)2.2根據(jù)視頻學(xué)習(xí)回答下列問題1．鐘擺的快慢與(   )有關(guān)。 A、擺重    B、擺幅   C、擺長2.31．鐘擺的快慢與( C )有關(guān)。 A、擺重    B、擺幅   C、擺長【解釋】擺的快慢與擺長有關(guān)。故選C。 2.42．做一個每分鐘正好擺動60次的擺時，發(fā)現(xiàn)在一分鐘內(nèi)擺動了65次，下列做法中正確的方法是(  )。A、增加擺繩的長度B、減輕擺錘的重量C、縮短擺繩的長度 2.52．做一個每分鐘正好擺動60次的擺時，發(fā)現(xiàn)在一分鐘內(nèi)擺動了65次，下列做法中正確的方法是( A )。A、增加擺繩的長度B、減輕擺錘的重量C、縮短擺繩的長度【解釋】擺長越長，擺動得越慢；擺長越短，擺動得越快。故選A。 2.63．單擺的擺長越短，擺動的速度就(   )。 A、一樣    B、越快   C、越慢 2.73．單擺的擺長越短，擺動的速度就( B )。 A、一樣    B、越快   C、越慢【解釋】擺長越長，擺動得越慢；擺長越短，擺動得越快。故選B。3.拓展資源1.教學(xué)設(shè)計3.1word0012.拓展知識3.21.擺鐘的原理。擺鐘的原理是利用單擺的等時性，正是這種性質(zhì)可以用來計時。單擺運動靠的是重力和繩子的拉力，其擺動的周期公式是：（是單擺的周期，是單擺的擺長，是單擺所在地的重力加速度）。 從公式可以看出，單擺周期僅取決于繩子的擺長和重力加速度。對某一固定地點，重力加速度恒定，人們通過調(diào)整擺長就可以得到適合的周期，從而能夠制造擺鐘來計時。 3.32.擺的快慢和什么有關(guān)？如何讓擺鐘更準(zhǔn)確？當(dāng)鐘擺在一定的幅度內(nèi)擺動時，其周期只與擺長有關(guān)，擺長隨溫度的變化給走時帶來誤差。克服這一缺陷的途徑在于穩(wěn)定擺桿的長度，采取的措施有：擺桿用溫度系數(shù)小的材料（如銦鋼、石英等）制造或用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬（如黃銅和鋼）熔合在一起以補償溫度變化，而且將鐘安放在恒溫室內(nèi)，罩入真空罩中，實行鐘體（母鐘）與鐘面（子鐘）分離，由母鐘控制子鐘指示時刻。20世紀(jì)50年代初期，天文擺鐘已完全由精度更高的石英鐘取代。早期擺鐘的走時誤差約每天0.1秒；經(jīng)過不斷改進，到20世紀(jì)20年代誤差約每天幾毫秒，當(dāng)時的天文學(xué)家曾依據(jù)天文擺鐘指示的相對均勻的時間發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)的不均勻性。3.常見問題3.41.教學(xué)中應(yīng)該注意哪些問題呢？在本課教學(xué)中，教師應(yīng)將重點放在如何控制變量和不變量來設(shè)計研究擺的快慢與什么因素有關(guān)的實驗。教師可組織學(xué)生開展討論，通過討論使學(xué)生明白設(shè)計對比實驗時該如何控制變量。本課內(nèi)容需要學(xué)生對擺長、擺錘、擺幅是否影響擺的快慢作探究，并分析結(jié)果得出能影響擺的快慢的因素是擺長的長度，一課時不足夠時，可適當(dāng)增加一課時，讓學(xué)生能體驗一個完整的科學(xué)探究過程。2.學(xué)生在做擺的研究實驗中有哪些注意事項？教師應(yīng)提醒學(xué)生在探究中要重復(fù)測量3次，并注意控制不可改變的條件，提高實驗的準(zhǔn)測性。如學(xué)生測量的結(jié)果不盡人意，可鼓勵學(xué)生重新再測量，科學(xué)家也是在不斷的錯誤失敗中成長的，堅持探究也是一種科學(xué)家難能可貴的精神。   

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6、 擺的研究

版本： 教科版

年級： 五年級下冊

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