教学目标:
1、运用对比实验的方法,使学生初步了解影响摆动快慢的因素是摆长。使学生知道对比实验中的定、变量关系。
2、培养学生的推理能力,分析能力和实验能力。
3、初步认识到得到精确测量结果是需要反复测量的。
教学重点:
运用对比实验的方法,研究摆的快慢与摆锤重量、摆幅大小、摆绳长短的关系。学会分析对比试验中的定变量关系。
教学难点:
正确控制实验中的定量和变量,提高实验的准确性。
教学准备:
铁架台、线绳、夹子、量角器、螺母、秒表、直尺、实验记录单。
教学过程:
(一)导入:
师出示摆,问:知道这个装置叫什么吗?(叫摆)
师:摆是由几部分组成的?(出示课件)摆由摆绳和摆锤两部分组成。
上节课我们已经接触了摆,已经知道摆的快慢可能与什么有关系?(根据学生回答板书:摆重 摆长 摆幅)。
师:我们可以用什么方法去进行研究呢?
生:答(实验测量)
师:好,这节课我们就来一起利用实验的方法,研究一下以上三个因素会不会影响摆摆动的快慢。(板书课题。)
(二)探究新知。
1、制作一个摆。
师: (讲解、演示并操作)要研究摆的快慢跟什么因素有关,就先来做个摆。像老师这样,把摆绳固定在铁架台上的夹子上,绑上螺母做摆锤,让摆能够自由摆动,一个简单的摆就做完了。
师:同学们动手做一做你们的摆吧。
(学生分小组做摆)
师:怎样摆动这个摆呢?
师示范并讲解:把摆绳拉直,把摆平行的拉开一定的角度,然后轻轻的放手,注意摆绳要平行,力度要均匀, 摆锤摆出再摆回到原位叫做摆摆动一次。
2、尝试测量摆摆动10次的时间。
师:你们猜猜老师这个摆,摆动10次需要的时间是多少秒?(学生猜测)
师:你说开始,老师就松开摆,同学们一起数到10次看需要多少时间。(生记时、师操作、全班计数)
师:你们想不想测测自己的摆,摆动10次需要多少时间?一个人能测准吗?怎么办?(生:小组合作)
师:同学们要好好合作啊,开始吧!
师:同学们都己经测出自己的的摆摆动10次的时间啦,刚才这个实验能验证摆长、摆重和摆幅与摆的快慢有没有关系吗?
师:我们要验证以上三个因素跟摆的快慢有没有关系,必须做对比实验才行。那么这些对比实验应该怎样做呢?
3、研讨实验方法
师:在做实验前,我们先来思考以下问题: (课件出示)〈小组讨论交流〉
(1)研究摆锤重量与摆的快慢关系时,应该改变哪个因素?怎样改变?一定不改变的因素有哪些?怎样控制?
(2)要研究摆绳长短与摆的快慢关系时,应该改变哪个因素?怎样改变?一定不改变的因素有哪些?怎样控制?
(3)研究摆幅与摆的快慢关系时,应该改变哪个因素?怎样改变?一定不改变的因素有哪些?怎样控制?
4、学生汇报,教师小结实验方法,实验注意事项。
(1)(课件出示)归纳实验方法
(2)重点演示,教学生用量角器控制摆幅的方法:首先用量角器的中心与线绑的地方对齐,然后把竖线与摆线对齐,最后把摆线拉直后对准其中一个刻度。
(3)讲述实验中的注意事项。(课件出示)
5、学生分组实验。(教师巡视指导)
因为时间关系,不同的组研究的内容有所不同,1、2、3组研究摆的快慢与摆锤重量的关系;4、5、6组研究摆的快慢与摆长的关系,7、8、9组研究摆的快慢与摆幅的关系。做实验前请同学们一定要阅读实验要求,而且合理分工,做实验时做到细致认真,实验完成后组员们一定要认真分析整理数据,形成结论。
6、组织学生汇报。
师:从数据中得到了什么结论?你是怎么分析的呢?请小组长来展示一下你们的实验结果。
师:我们分别做了三组不同的实验,从数据中我们得出了什么结论?(摆的快慢只与摆长有关)(学生边归纳,师边板书)既然摆长与摆的快慢有关系,有怎么样的关系?(摆线越短,摆动越快;摆线越长,摆动越慢。)
(三)拓展应用
1、这个结论和400多年前伟大科学家伽利略的研究结论是一样的。遗憾的是伽利略受当时教会的、未能发明摆钟,而是1656年荷兰科学家惠更斯完成伽利略的遗愿,制造出世界上第一座带摆的时钟。可见科学的道路是艰难坎坷的,但所创造的价值是永恒的。
2、我们这节课的研究结论是:摆摆动快慢和摆绳长短有关系。摆绳越长,摆动越慢;摆绳越短,摆动越快。请同学们根据这一科学规律设计制作一个每分钟摆动60次的摆,这个就作为课后延伸的内容。
你能在课外,用今天获得的知识设计一个一分钟摆动60次的摆吗
板书设计:
测量摆的快慢
摆重 没有关系
摆长 有关系:摆线越短,摆动越快;摆线越长,摆动越慢。
摆幅 没有关系
实验记录表
实验一:研究摆的快慢与摆锤重量的关系(摆10次的时间)
原来的摆重:( )个螺母 | 摆重改变后:( )个螺母 | |
第一次 | ||
第二次 | ||
第三次 | ||
结论: |
实验二:研究摆的快慢与摆长的关系(摆10次的时间)
原来的摆长:( )厘米 | 改变后的摆长:( )厘米 | |
第一次 | ||
第二次 | ||
第三次 | ||
结论: |
实验三:研究摆的快慢与摆幅的关系(摆10次的时间)
原来的摆幅( ) | 改变摆幅后( ) | |
第一次 | ||
第二次 | ||
第三次 | ||
结论: |