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教科版五年级上制作钟摆复习导入前几天,爸爸为小红做了一人秋千,可小红因为坐上秋千时秋千摆得太快而吓得大哭,你能帮忙改进一下这上秋千吗?说说可行的方法。想要让秋千摆得慢一点,可以改变摆绳的长度,把秋千的摆绳改长一点。新知讲解探索制作一个1分钟正好摆动60次的摆机械钟表里的钟摆一般每秒摆1次,1分钟摆动60次。我们已经知道摆的快慢与摆绳长短有关,摆绳长,摆动得慢;摆绳短,摆动得快。我们可以通过控制摆长来设计一个一秒摆动一次的摆。新知讲解探索制作一个1分钟正好摆动60次的摆还要弄清楚进行调试时摆绳长度应该怎么确定,是每次减少5厘米进行调试,还是取上一次测量数值的一半进行调试,或者根据前向次调试的摆绳长度进行比较。新知讲解探索制作一个1分钟正好摆动60次的摆方案一:递减法。先测试摆绳长为30厘米的摆1分钟的摆动次数,然后减少5厘米,测试摆长为25厘米的摆的摆动次数;再减少5厘米,测试摆长为20厘米的摆的摆动次数,依次类推,当摆1分钟摆动的次数接近60次时,再进行微调。方案二:倍减法。先测试摆长为30厘米的摆1分钟的摆动次数,再测试摆长为15厘米的摆1分钟的摆动次数,取与目标值接近的摆长,再进行微调。方案三:递增法。摆长每次增加5厘米(或其他厘米数)。方案四:倍增法。摆长每次增加一倍进行实验,再调试。点拨:在确定方案前,一定要进行思考,1分钟摆动60次的摆的摆绳长度应该大致调整在哪个范围,将这个问题与之前自己做的1分钟摆动几次的摆的活动联系起来,预测一个合适的数值。新知讲解探索制作一个1分钟正好摆动60次的摆制作与测试利用材料,组装一个简易的“钟摆”。怎样在最短时间内完成调试?摆锤往返一次为摆一次。按照方案制作1个1分钟正好摆动60次的摆。如果1分钟摆动的次数超过60次,就要增加摆绳长度,减慢摆摆动的速度;如果1分钟摆动的次数不到60次,就要减少摆绳长度,加快摆摆动的速度。新知讲解探索制作一个1分钟正好摆动60次的摆如果使用倍增法,需要准备不同长度的摆绳。如果使用递减法,可以使用一根摆绳,依次选取不同的长度,系在摆锤上(摆锤质量不影响摆动的快慢)。为了节省时间,可以每次测试15秒,看看摆在15秒内是否摆动了15次。每测试一次摆绳的长度,都要记录在“1分钟摆动次数记录表”中。摆绳长度摆动次数110厘米94215厘米78320厘米66425厘米60活动手册1分钟摆动次数记录表我的发现:摆绳越长、摆动越慢。科学零距离怎样使摆钟更精确摆钟是利用摆锤的周期性振动(摆动)来计量时间的。一般来说,摆锤的质量是确定的,调节摆的摆长,使摆长减短,时钟变快,反之则变慢。摆钟放置在不同的地理位置(不同的地球纬度和海拨高度),摆锤的重力加速度会发生变化,从而影响其振动周期。摆钟放置在不同温度和气压的环境中,也会引起摆的振动周期的变化。温度变化会引起摆的摆长发生变化。一般是温度升高,摆胀长而使钟变慢;反之则摆缩短而使钟变快。因此,精密摆钟常用不同膨胀系数的材料制成温度补偿管,以补偿温度影响。合作探究一研讨1分钟摆动60次的摆钟,它的摆绳长短有什么特点?1分钟摆动60次的摆钟,其摆绳长度大约在25厘米左右。在测试的过程中,我们发现:如果把摆绳长度增加一倍(或减少一半),它摆动的频次并不会减少一半(或增加一倍)点拨:点拨:“1分钟摆动60次的摆钟的摆绳长短有什么特点?”这个问题中至少包含两层含义:1分钟摆动60次的钟摆的摆绳长试大致在什么范围内,摆绳长度增加一倍(或减少一半),摆动的频次会减少一半(或增加一倍)吗?这些问题都要有效运用实验数据来分析、回答。合作探究二研讨摆的快慢与摆绳长短有什么关系?摆绳的长度越长,摆得越慢;摆绳的长度越短,摆得越快。我荡的最慢我荡的最慢我荡的最快我荡的最快科学零距离金属摆杆会产生误差世界上第一个做出摆钟的人是荷兰科学家克里斯惠更斯。在克里斯惠更斯制造的摆钟里,摆杆是金属制品,它的热胀冷缩会影响摆的摆动周期。由实验得知,100米长的不锈钢金属杆在温度变化5.6时,会导致摆钟一天内减慢2.5秒。不同的金属杆有不同的膨胀系数,都会影响摆钟的精确性。拓展延伸能看到地球自转的实验傅科的钟摆实验1851年,法国科学家傅科在公众面前做了一个实验,这就是著名的“傅科的钟摆实验”,这个钟摆也叫“傅科摆”。傅科用非常简单的办法,使我们“看”到了地球的自转,为此他获得了法国荣誉骑士五级勋章。这项实验虽然已经过去了100多年,但是,由于傅科使用了简单的方法证明了最根本的科学概念,它就像一座丰碑一样矗立在科学史上。至今许多科学家还对它称赞有加,称它为十项最美丽的实验之一。傅科摆傅科摆课堂练习1、摆的摆动幅度越大,摆动频率越快。()一、判断对错2、做摆绳的材料要有弹性,弹性越大越好。()解析:摆绳有弹性,容易出现拉伸,增加摆绳的长度,会影响摆的摆动频次。课堂练习二、选择题1、小明要设计一个1分钟摆动30次摆,可在实际测量中发现这个摆1分钟摆动40次,他应该()。A.增加摆锤的质量B.增加摆绳的长度C.减少摆绳的长度B课堂练习二、选择题2、在制作摆钟的过程中,下列做法可以节省时间的是()。A.制作完摆后,测量出摆60秒的摆动次数是否为60次B.制作完摆后,每摆动一次测量一次时间,看是否为1秒摆动1次C.制作完摆后,测量出摆15秒的摆动次数是否为15次C课堂小结通过本课的学习你有哪些收获?板书设计制作钟摆设计方案本课思维导图准备材料任务做一个1分钟正好摆动60次的摆估计摆绳长度如何调整摆绳长度制作与测试制作钟摆不断调试到符合要求尽量用最短时间完成调试板书设计制作钟摆设计方案本课思维导图准备材料任务做一个1分钟正好摆动60次的摆估计摆绳长度如何调整摆绳长度制作与测试制作钟摆不断调试到符合要求尽量用最短时间完成调试
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