五年级下册科学教案 第三单元 第8课 制作一个一分钟计时器 教科版Word格式.docx
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进一步体会到探究摆钟计时的乐趣,感受到科学与技术结合带给人类的进步。
重难点
通过观察摆钟的内部结构,知道机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的
具体环节设计
教学环节
页码
内容
1.教师上课
1.情景导入
1.1
通过近几节课的学习,我们已经知道了摆具有等时性,我们还知道了通过控制摆长,可以控制摆的快慢。
那么摆钟又是怎样把摆的这个特性应用进去,制造出摆钟呢?
1.2
设计时钟的要诀在于让指针以一定的快慢移动,几世纪以来的时钟都是用摆锤控制与齿轮相连的指针运转的。
2.探索新知
1.3
摆钟的摆锤是怎样带动指针一直以相同的快慢转动的?
我们试着观察摆钟齿轮操纵器来找答案吧!
1.4
垂体时钟是利用下垂物的重力来转动齿轮,当垂体所受的重力转动齿轮时,摆锤与齿轮操纵器会联合工作,控制转动的规律。
1.5
让我们来认识一下摆钟的内部结构。
(如下图所示)
1.6
摆钟齿轮操纵器两端各有倒钩,可以卡在齿轮中间,以便控制齿轮的转动。
而齿轮操纵器又与摆锤相连。
当摆锤来回摆动时,总会松开其中一端的操纵器,让它可以跳过一个齿。
这样,摆锤每摆动一次,操纵器就可以控制一个齿,如此一个接一个有规律地使齿轮转动,同时带动指针转动。
1.7
摆锤与齿轮操纵器是如何运作的?
让我们来看看下面这个视频。
1.8
通过观看视频,我们发现:
摆锤在最右边时,长针部分的操纵器倒钩会卡住齿轮。
1.9
摆锤摆到最左边时,长针部分的操纵器倒钩会松开,垂体的拉力会让齿轮往前滑动一齿,短针部分的操纵器倒钩随即卡住,不让它继续转动。
1.10
知道了摆钟的计时原理,我们也来做一个简单的摆钟吧!
制作一个一分钟的计时器,我们需要哪些部件呢?
1.11
我们需要一个每分钟正好摆动60次的摆、齿轮操纵器、齿轮和垂体。
齿轮的齿数取多少个合适呢?
1.12
你想到了吗?
齿轮的齿数取60个就合适了。
用我们制作好的每分钟正好摆动60次的摆,组装一个齿轮操纵器。
然后在齿轮中间安装一个指针和钟面,标出时间刻度。
这样,就组成了一个简易的“摆钟”。
1.13
轻轻拨动摆锤,我们的“摆钟”能自由地运转起来吗?
如果不能,仔细查找原因,并调整好每个部件的位置,使它们能协调运作。
3.回顾小结
1.14
我们通过观察摆钟的内部构造,了解摆钟是通过摆锤与齿轮操纵器联合完成计时工作的。
4.拓展应用
1.15
摆钟的计时已经精确到了秒,它是人类计时器发展史上伟大的突破,但是随着人们对时间精确度要求越来越高,需要更精确的计时器。
让我们最后来看看计时器的发展历程。
2.学生自学
1.跟我学
2.1
让我们通过视频,了解摆钟的工作原理吧!
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1.通过观察摆钟的内部结构,知道机械摆钟是摆锤与齿轮操纵器联合工作的。
2.理解摆钟的工作原理。
进一步体会到探究摆钟计时的乐趣,感受到科学与技术结合带给人类的进步。
2.学生练习
2.2
根据视频学习,回答下列问题:
1.()是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力,推动一系列齿轮运转,借操纵调速器调节轮的转速,以指针指示时刻和计量时间的计时器。
A.机械钟表B.太阳钟C.日晷
2.3
1.(A)是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力,推动一系列齿轮运转,借操纵调速器调节轮的转速,以指针指示时刻和计量时间的计时器。
【解释】机械钟表是一种利用摆锤与齿轮操纵器联合工作的计时器。
故选A。
2.4
2.()倒钩可以控制齿轮上的齿,一次又一次转动。
A.摆钟B.计时器C.齿轮操纵器
2.5
2.(C)倒钩可以控制齿轮上的齿,一次又一次转动。
【解释】摆钟齿轮操纵器两端各有倒钩,可以卡在齿轮中间,以便控制齿轮的转动。
故选C。
2.6
3.每个单摆在相同的时间里摆动的次数是()
A.先快后慢B.先慢后快
C.相同
2.7
3.每个单摆在相同的时间里摆动的次数是(C)
【解释】同一个摆,在相同的时间内,摆动的次数是相同的;
也就是,每摆动一次所需要的时间是相等的,这就是摆的等时性。
3.拓展资源
1.教学设计
3.1
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2.拓展知识
3.2
1.时钟的发展历史
3.常见问题
3.3
1.教学中应该注意哪些问题呢?
教师在教学中,可组织学生观察摆钟的内部构造,让学生讨论摆钟是怎样利用摆锤摆动来计时,让学生自己去发现、理解摆钟的计时原理,要让学生对自己观察与讨论的结果进行描述,说明摆钟是怎样利用摆锤的摆动来计时的。
2.学生在制作一个一分钟计时器的活动中,需要注意哪些问题呢?
教师在组织本活动时,关键要引导学生思考:
摆锤摆60次,摆钟就是一分钟(60秒)。
这是为什么?
请学生就这个问题开展交流,使学生进一步理解摆钟的计时原理。
学生制作过程的顺利与否,关键在于教师提供给他们的材料。
给学生准备的纸板硬度要强,不能用瓦楞纸。
齿轮不能太大,因为硬纸板不能支撑太重的物体。
在制作过程中,齿轮的齿数是学生比较容易忽视的,齿轮的齿数太密或太疏,都会影响计时的准确性。
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