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小學(xué)五年級教案：擺的秘密
教學(xué)目的
1.通過本課教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識擺動，知道單擺擺動的規(guī)律——同一個擺擺動的快慢是一定的；擺動的快慢與擺錘的輕重?zé)o關(guān)，與擺線長短有關(guān)，擺線短的擺動得快。
2.培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ☉?yīng)用對比實驗的方法研究單擺擺動的規(guī)律）和歸納概括能力（從反復(fù)實驗的數(shù)據(jù)中歸納、概括單擺擺動的規(guī)律）。
3.使學(xué)生體會到：人只有認(rèn)識了自然規(guī)律，才能更好地利用自然規(guī)律。
教學(xué)準(zhǔn)備
1.分組實驗材料：
�。�1）支架：在鐵架臺或木支架的橫梁上安一個掛鉤。
�。�2）單擺：3個。用細(xì)線和螺絲帽做成，細(xì)線一端在螺絲帽上系牢，另一端打一個結(jié)，使其成為一個套，能掛在支架的鉤上。在3個擺中，有2個擺擺線長短相同，擺錘輕重不同（用大小不同的螺絲帽）；有2個擺擺錘輕重相同，擺線長短不同。
2.演示材料：帶擺的鐘。
3.掛圖或投影片：擺鐘、雜技演員蕩秋千。
教學(xué)過程
�。ㄒ唬┙虒W(xué)引入
1.出示擺鐘（或掛圖、投影片）。
2.談話：
�。�1）這是什么？
（2）這（指鐘擺）叫什么？（板書“擺”）
�。�3）鐘擺是怎樣動的？這種運動方式叫什么？（講解并板書“擺動”）
�。�4）你還看見過什么物體像鐘擺一樣擺動？
�。�5）關(guān)于鐘擺，你有什么問題？
3.講述：這節(jié)課，我們就來研究關(guān)于擺的秘密。（板書課題。）
（二）學(xué)習(xí)新課
1.講述伽利略研究擺的故事
�。�1）講述：擺動是一種很常見的自然現(xiàn)象，意大利科學(xué)家伽利略早在400多年前，就對這種現(xiàn)象進(jìn)行過研究。
（2）看課文中伽利略研究吊燈擺動的插圖。
（3）講述：
有一天，伽利略來到了教堂，在教堂的大廳里，他看到一盞吊燈在不停地擺動。這件事引起了他的興趣，他想，吊燈來回不停地擺動，這種擺動是否有什么規(guī)律呢？于是，他用脈膊計算時間，仔細(xì)觀察吊燈的擺動。過了一段時間，他終于發(fā)現(xiàn)了吊燈擺動的規(guī)律。
吊燈的擺動究竟有什么規(guī)律呢？讓我們像伽利略那樣，通過觀察、實驗來揭開這個秘密。
2.指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識同一個擺擺動的快慢是一定的
�。�1）講述：怎樣實驗?zāi)�？（出示實驗裝置——單擺。）我們用這樣一個裝置來實驗。在一根細(xì)線上栓一個重物——螺絲帽，在線的上端系一個套，通過套把線掛在支架橫梁的鉤上；用手輕輕推動螺絲帽，它就會像鐘擺、吊燈一樣擺動起來。我們把這個實驗裝置叫做“擺”。每個組有 3個擺，各組任意選擇一個擺，把它掛在支架上，觀察它是怎樣擺動的，擺動有什么規(guī)律。
�。�2）學(xué)生分組安裝、觀察。
�。�3）匯報觀察結(jié)果。（多數(shù)學(xué)生可能不會觀察出單擺擺動的快慢是一定的，而是觀察到其他一些現(xiàn)象，這也沒有關(guān)系；如果有的學(xué)生說到這方面的問題，也很好，可以使下面的實驗“師出有名”。根據(jù)學(xué)生是否觀察到或說到，決定下面的實驗是探究性的還是驗證性的。本教案下面的內(nèi)容是按學(xué)生沒觀察到設(shè)計的。）
（4）講述：為了更好地觀察擺動的規(guī)律，我們來觀察它在一定的時間內(nèi)擺動的次數(shù)。我們首先觀察它在30秒內(nèi)擺動的次數(shù)。擺來回算一次，即擺從左邊擺到右邊，再從右邊回到左邊算一次。（為了使學(xué)生明白這個觀察要點，教師肯定要邊演示邊講解，然后還要讓全班集體觀察、出聲數(shù)出擺動的次數(shù)。）
�。�5）學(xué)生分組觀察：30秒內(nèi)擺動的次數(shù)。（由教師統(tǒng)一計時，各組學(xué)生默數(shù)，觀察2次，把觀察結(jié)果記在課本中的記錄表中。）
（6）學(xué)生分組觀察：60秒內(nèi)擺動的次數(shù)。（要求同上。）
�。�7）匯報觀察結(jié)果：把各組匯報的數(shù)據(jù)寫在黑板上，以便比較、歸納。
�。�8）討論：
�、偻ㄟ^以上觀察、實驗，你發(fā)現(xiàn)擺動有什么規(guī)律？
�。ㄈ绻麑W(xué)生回答不出，可再問下面的問題。）
�、诿總�組的擺，在2個30秒內(nèi)擺動的次數(shù)有什么關(guān)系？（相同。）在2個60秒內(nèi)擺動的次數(shù)有什么關(guān)系？（相同。）各個組的實驗結(jié)果是否都是這樣？這說明什么？
�。�9）教師小結(jié)：通過以上研究我們可以知道，每個擺在相同的時間里擺動的次數(shù)是相同的，也就是說每個擺擺動的快慢是一定的。（板書：每個擺擺動的快慢一定。）當(dāng)年伽利略在教堂的大廳觀察吊燈的擺動時，發(fā)現(xiàn)的正是這個規(guī)律。
（10）指導(dǎo)學(xué)生填寫課文中這個問題的結(jié)論。
3.指導(dǎo)學(xué)生研究擺動的快慢與什么有關(guān)系
（1）討論：
�、僭谇懊娴膶嶒炛�，同一個擺擺動的快慢是一定的，不同的擺擺動的快慢是否相同？對此你有什么問題？
②你認(rèn)為擺動的快慢可能與什么有關(guān)系呢？可以相互觀察一下，各組的擺有什么不同？
�、垡鍞[的快慢與擺錘的輕重是否有關(guān)系，應(yīng)該怎么辦？
�。�2）講述：在各組的3個擺中，選擇兩個擺線長度相同、擺錘的輕重不同（螺絲帽大小不一樣）的擺實驗，觀察它們在30秒內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同。實驗2次，把觀察結(jié)果記在課文的記錄表中。
�。�3）學(xué)生分組實驗。
�。�4）匯報實驗結(jié)果。（把各組的數(shù)據(jù)寫在黑板上。）
（5）討論：以上實驗結(jié)果說明什么？為什么？
（6）教師小結(jié)：實驗表明，擺動的快慢與擺錘的輕重沒有關(guān)系。
�。�7）討論：
�、佻F(xiàn)在你認(rèn)為擺動的快慢可能與什么有關(guān)系？
②要弄清擺動快慢與擺線長短是否有關(guān)系，應(yīng)該怎么辦？
�。�8）講述：在各組的3個擺中，選擇兩個擺錘的輕重相同（螺絲帽大小一樣）擺線長短不同的擺實驗，觀察它們在30秒內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同。實驗2次，把觀察結(jié)果記在課文的記錄表中。
�。�9）學(xué)生分組實驗。
�。�10）匯報實驗結(jié)果。（方法同上。）
�。�11）討論：
�、僖陨蠈嶒灲Y(jié)果說明什么？為什么？
②現(xiàn)在你知道擺動快慢與什么有關(guān)系？有什么關(guān)系？（即什么樣的擺擺動得快？什么樣的擺擺動得慢？）
（12）教師小結(jié)：通過以上研究我們知道，擺動的快慢與擺錘的輕重沒有關(guān)系，與擺線的長短有關(guān)系，擺線短的擺動得快。（同時板書以上知識要點。）
（13）指導(dǎo)學(xué)生填寫課文中這個問題的結(jié)論。
�。ㄈ╈柟叹毩�(xí)
1.講述：這節(jié)課我們一起研究了擺的秘密。
2.提問：
�。�1）什么樣的運動叫擺動？
�。�2）實驗用的擺由什么構(gòu)成？
�。�3）同一個擺的擺動有什么規(guī)律？
�。�4）擺動的快慢與什么有關(guān)系？有什么樣的關(guān)系？
3.討論：
�。�1）鐘擺有什么作用？（由于同一擺在相同的時間里擺動的次數(shù)是一定的，這樣就可以利用擺控制鐘表內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動的快慢，使鐘表勻速、平穩(wěn)地走動。）
�。�2）怎樣調(diào)整有擺的鐘“走”的快慢？（擺錘下有螺絲，將螺絲沿順時針方向擰，擺錘上升，相當(dāng)擺線縮短，鐘擺擺動變快，鐘表便“走”得快；將螺絲沿逆時針方向擰，擺錘下降，相當(dāng)擺線加長，鐘擺擺動變慢，鐘表便“走”得慢。）
4.出示掛圖或投影片——雜技演員蕩秋千。
5.提問：
�。�1）圖中是什么？
�。�2）你玩過蕩秋千嗎？
�。�3）幾個孩子都玩一個秋千。力氣大的孩子能蕩得快，對不對？體重小的蕩得快、體重大的蕩得慢，對不對？為什么？
（四）布置作業(yè)
研究：兩個蕩秋千的雜技演員能在空中準(zhǔn)確對接，不會掉下來。這是怎么回事？用實驗證明。
教學(xué)參考知識
單擺
也稱“數(shù)學(xué)擺”。由一根上端固定不能伸長的細(xì)線（線的質(zhì)量很小，可以忽略不計）和在下端懸掛的一個小球組成。當(dāng)它在重力的作用下擺動時，
觀察實驗指導(dǎo)
單擺實驗
目的：
（1）知道同一個擺擺動快慢是一定的。
（2）知道擺動快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)。
�。�3）知道擺動快慢與擺線長短有關(guān)，擺線越短，擺動越快。
材料：鐵架臺、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、35厘米擺線、30厘米擺線、擺錘（中藥丸的球形塑料盒）、鐵墊圈、表、鐵絲。
方法：
�。�1）同一個擺，擺動快慢是一定的。
�、儆描F架臺、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、擺錘、鐵絲按下圖裝好單擺。
②一個學(xué)生看表，另一學(xué)生推動擺，數(shù)30秒內(nèi)擺動的次數(shù)，記錄下來。
③重復(fù)作一次。
�、苎芯可厦娴膶嶒灲Y(jié)果說明什么問題。
�。�2）擺動快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)。
�、僭跀[線下掛輕擺錘（中空藥盒），測定30秒擺動次數(shù)。
�、谠谕粩[線下，換掛重擺錘（裝滿鐵墊圈的中藥盒），測定30秒擺動次數(shù)。
�、垩芯可厦娴膶嶒灲Y(jié)果說明什么問題。
�。�3）擺動快慢與擺線長短有關(guān)，擺線越短，擺動越快。
�、儆�40厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數(shù)。
②用35厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數(shù)。
�、塾�30厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數(shù)。
�、芊治鋈螖[動次數(shù)，有什么規(guī)律，說明什么問題。
注意：
�。�1）擺線應(yīng)當(dāng)選用加力時長短變化很小的線，例如縫紉機(jī)用的軸線。
�。�2）擺幅要小，擺角不超過5°為好。
�。�3）為了加大擺錘重量，也可以在擺錘內(nèi)放其它物體，如橡皮泥。
（4）如學(xué)生計時有困難，也可由教師統(tǒng)一計時。
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