课题四 探究影响钟摆摆动快慢的因素
六年级上册综合实践教案探究摆钟快慢的奥秘沪科黔科版
活动一探究摆钟快慢的奥秘
【活动时间安排】
共1课时。
【活动目标】
1.通过查找资料，初步了解摆钟的结构和工作原理。
2.尝试通过小组合作，制作简单的单摆计时器。
3.通过动手实验，探究影响摆钟快慢的主要因素。
4.养成团结协作的态度和严谨认真、实事求是的科学精神。
【活动重点】
通过实验探究影响摆钟快慢的主要因素。
【活动难点】
分析实验数据确定影响摆钟快慢的主要因素。
【活动准备】
◆教师准备：收集摆钟工作原理和影响摆钟快慢因素的相关资料；准备棉线、砝码、支架、秒表等实验器材。
◆学生准备：收集摆钟结构和工作原理的相关资料。
【活动过程】
【板书设计】
探究摆钟快慢的奥秘。
从“摆的摆动快慢到底与什么因素有关”的教学谈起
用数据不断地修正自己的科学概念从“摆的摆动快慢到底与什么因素有关”的教学谈起桐乡市实验小学教育集团凤鸣小学朱长林关于单摆的摆动快慢与什么因素有关的问题，对于五年级的学生来说，除了少数学生看到过机械摆钟内的摆以外，几乎是没有什么概念的。
正因为如此，倒给我们的教学提供了一个比较整齐划一的逻辑起点；使我们可以比较从容地按照科学探究的规律，引领学生构建“摆的摆动快慢与摆长有关，摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快；而与摆动幅度、摆锤重量无关”这样一个科学概念。
而这一概念的构建，却是需要引领学生经历一个从笼统到逐步精确，从模糊到清晰的过程。
本文试从教科版五下《机械摆钟》、《摆的研究》、《做一个钟摆》三个主题的教学，讨论如何用自身观测获得的实验数据，不断地修正自己的认识，构建真正的科学概念，并在此基础上经历一次对科学本质的认识。
一、与摆幅关系，连续观测中的副产品教材编写者的设计，在《机械摆钟》的教学中，引领学生建立“同一个摆，在自由摆动过程中，其快慢是不变的”的概念，而没有涉及摆的摆动快慢与什么因素有关的问题。
我觉得将可能影响摆的摆动快慢的摆幅大小、摆锤重量、摆绳长短等三个因素全部放在《摆的研究》中去探究，不但课时容量太大，不易重复实验；而如果采用教科书的设计，将摆幅这一因素通过讨论，把它排除出去，又不符合实证原则。
因而我认为，可以将“摆幅大小是否对摆的摆动快慢有影响”的探究，融合镶嵌在“摆在自由摆动过程中，快慢是否会发生变化”这一探究的过程中。
如可以在“每隔10秒钟记录一次摆动的次数”时，增加一项观察内容，就是摆动的幅度是否发生了变化。
即将观察记录表从表1（教科书提供）改成表2即可。
在实际教学中，通过对各实验组表2中数据的汇总与分析，自然就能获得“摆幅大小与摆的摆动快慢无关”的科学认识。
这样一来，看似上述认识来自研究摆的等时性研究的副产品，实际上不但避免了脱离观察数据，用思辨揭示科学规律的弊端，而且为在《摆的研究》教学中，集中探究摆锤重量、摆绳长短是否对摆动快慢产生影响打下坚实的基础。
研究影响钟表快慢因素的实验报告
研究影响钟表快慢因素的实验报告一、实验目的：1、使学生认识摆动，知道单摆摆动的快慢与摆的质量（轻重）、摆的角度（幅度）均无关，只与摆的长度有关。
同一个摆，摆长越长摆动越慢，摆长越短摆动越快。
二、过程与方法1、推测摆的摆动的快慢与什么有关；2、进行改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的次数是否产生影响的实验探究；3、对实验的结果进行分析，并且根据分析进行预测。
三、情感态度价值观1、初步意识到精确测量结果的得到是需要反复测量的。
2、认识到在试验中细心观察发现新的问题是很重要的。
3、对新问题有继续探究的欲望。
四、实验准备铁架台、钩码、线若干、小钩、、量角器、、钥匙、记时器（秒表）、摆钟、记录表格、教学课件五、实验过程：（一）创设情景引入课件出示情景图。
实物出示：一个单摆（二）探究新知1、比较测定15秒内摆摆动的次数。
（1）、制作一个不容易停下来的摆学生小组合作：①组内自行分工：记时员，操作摆的人员，记数员，记录员，汇报。
②用桌面的支架台、线、小钩、钩码等制作摆。
③学生合作测定摆在15秒内来回摆动了多少的次。
学生汇报：15次、14次、12次、14次、15次...（2）、发现问题，重做一遍，作出假设。
汇报的实验结果，各组的摆在15秒内摆动的次数基本上都不同，那为什么摆在相同的时间内摆动的快慢会有不同？是人为的错误？那如何减少这些人为的错误呢？（生：重做一遍，看看是不是一样的次数。
）学生重复操作，乃得不到统一的次数。
师：看来，摆的快慢不是因为我们操作出现问题。
那么摆的快慢究竞与什么有关呢？请学生观察自己小组的摆，作出自己的猜测。
（3）、学生讨论，作出猜测：猜测一：有可能是摆线的长短影响了摆的快慢；猜测二：有可能是摆锤的轻重影响了摆的快慢；猜测三：有可能是摆角的大小影响了摆的快慢。
师：当遇到一个问题与多个因素有关时候，我们该怎么研究呢？比如说：要研究是否摆锤的轻重有关时，能不能用不同长度的摆线呢？看来我们要控制一些因素。
钟的等时性
1．提出问题伽利略最早发现了摆的等时性原理：即摆往复摆动一次所用的时间相同。
早期的摆钟就是根据这一原理制成的，那么，不同的摆振动快慢是否相同呢？如果不同，那么摆的振动快慢又与哪些因素有关呢？为此我们用细线系着金属小球做成的单摆对这些问题进行探究。
2. 我的猜想我们猜想下列因素可能会影响到摆的振动快慢：摆的初始摆角、摆线的长短、摆球的大小、摆球的质量等。
3 .变量控制为了进行科学的实验，必须对上述变量进行科学控制，即一般每次只能改变其中的一个变量，而保持其他变量不变。
4. 实验器材铁架台、细线、摆球、刻度尺、量角器、秒表、天平、砝码等。
5．误差控制1）摆往复一次所用时间可由摆摆动50次的时间求出2）摆的长度应等于摆线长加摆球半径3）多次测量取平均值4）保持摆在竖直面内摆动6．实验设计及数据分析（实验如图1所示）实验1：探究初始摆角对摆振动快慢的影响取一铁质摆球进行研究，m=43.0g, r=1.10cm,L线=1.1130m，所得数据如表1所示：表1可见，当初始摆角θ<100时，即使摆动50次，本实验也未能发现它对摆球振动快慢的影响；当初始摆角超过100，并继续增大时，摆球的振动微微变慢，但对每次振动而言，其影响仍可忽略。
另外，实验中我们发现，当初始摆角较大时，摆在摆动过程中振动幅度衰减比较明显，我们认为这应该是空气阻力作用的结果，但摆的等时性几乎不受影响。
实验2：探究摆球质量和大小对摆振动快慢的影响同样选用上述铁球做摆球，先将它和一个与之等大的轻质塑料球进行对比(半径为 1.10cm, 质量为7.0g)。
初始摆角皆为50，摆长皆为1.0110m。
往复50次摆动所得时间分别为1min40.8s 和1min40.6s. 可见，此实验表明：摆球的质量对摆振动快慢几乎没有影响。
考虑到质量对摆的振动快慢没有影响，我们又选用了一个小的铜质小球(半径为0.79cm，质量为12.4g)和上述铁球进行了比较实验，初始摆角仍为50，摆长也为1.0110m。
《摆的快慢》(教案)五年级上册科学教科版
预设：应该包括摆杆（摆绳）和摆锤。
教师引导：那如果调整这些部分的长度和重量，能否改变摆的摆动速度呢？
明确：摆动速度与摆动个数呈正比例关系，摆动速度越快，摆动个数越多，否则反之。
二、实验教学
1、引导
我们从调整摆杆长短实验开始，在对比实验开始前请你仔细思考下面几个问题。
不同摆杆长度的摆15秒摆动次数记录表
次数
长摆杆
短摆杆
第一次
13
16
第二次
13
16
第三次
13
16
引导：根据实验结果填写的表格数据。在调整摆杆长短对摆动快慢有什么影响的实验中，你是怎样想的。
纵向看两个不同摆长的摆，我们能发现摆动次数不一样，这说明了调整摆绳长短真的能改变摆的快慢，那通过数据分析，它们之间有怎样的关系呢？什么时候摆动的快？什么时候摆动的慢？
教学目标
1.知道改变摆锤重量不能改变摆的快慢，摆绳长度影响摆的快慢，摆绳越短摆动速度越快，摆绳越长摆动速度越慢。
2.能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。
能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。能对实验的结果进行分析，并能根据分析进行预测。
3.初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。意识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。
利用摆杆长短影响摆快慢的特性，自制一个在一分钟内摆动40次的摆。
会改变的条件：摆锤的重量
不会改变的条件：摆杆长度、记录的时间、摆动幅度
不同重量的摆15秒摆动次数记录表
次数
重摆锤
轻摆锤
第一次
13
13
第二次
13
摆的快慢实验原理
摆的快慢实验原理
《摆的快慢实验原理》
本课是科教版五年级下册《时间的测量》单元中的第六课，课题是《摆的研究》。
为使学生认识摆的快慢与摆绳长短有关，与摆锤重量无关的规律，设计了这个实验活动。
学生在上一节课《机械钟摆》学习中，观察了摆的摆动特点：同一个摆每摆动一次所用时间相同，即使摆动的幅度变了，快慢还是不变。
因此产生了疑问：摆的快慢是否与摆绳的长度、摆锤的重量有关？
实验中，只改变摆锤的重量，而保持摆绳的长度不变，观察摆的快慢有无变化。
只改变摆绳的长度，而保持摆锤的重量不变，观察摆的快慢有无变化。
实验结果发现，摆的快慢与摆锤的重量无关，与摆绳的长度有关。
摆绳越短摆动速度越快，反之则越慢。
通过这个实验，学生可以学习如何进行实验设计和数据分析，培养推理能力、分析能力和实验能力。
《摆的快慢与什么因素有关》实验方案设计
《摆的快慢与什么因素有关》实验方案设计
一、确定实验课题：摆的快慢与哪些因素有关
通过观察，钟摆的摆动可能与三个变量有关，即：摆线长短、摆角、摆锤重量，因此，要研究摆的快慢与哪些因素有关，应从这三个变量着手。
在实验中，可通过确定其中的两个量，改变其中的一个量来观察和研究这一个变量对摆的快慢的影响。
二、实验前的准备
1、猜想：
（1）可能与摆线长度有关
（2）可能与摆锤重量有关
（3）可能与摆锤起摆角有关
2、器材准备：铁架台、线50cm、锤50g、50g, 秒表一个，刻度尺
三、实验步骤
1、探究摆的快慢与摆线长度的关系
用线吊着100g的铁锤，起摆角为60°，然后只改变线长，使线长分别为
结论：从上表可知，第一、二、三次的摆次数分别是26、29、31，可见摆锤重量与起摆角一定时，摆的快慢与摆线长度有关。
摆线越短，摆动次数越多，摆动得越快，摆线越长，摆动次数越少，摆动越慢。
2、探究摆的快慢与摆锤的重量的关系
用线长50cm 的摆线，起摆角为60°，分别吊起150g、100g、50g的锤，分
结论：从上表可知，三次摆的次数都是26，可见摆线长度与起摆角一定时，摆的快慢与摆锤的重量无关。
3、探究摆的快慢与摆锤起摆角的关系
用线长为50cm的摆线，吊着100g的铁锤，改变铁锤起摆的角度，分别为
结论：从上表可知，三次摆的次数都是26，可见摆线长度与摆锤重量一定时，摆的快慢与摆锤起摆角无关。
综合以上实验，可得出结论：摆的快慢与摆锤的重量和摆锤起摆角无关。
只与摆线长度有关。
摆线越短，摆动次数越多，摆动得越快，摆线越长，摆动次数越少，摆动越慢。
最新苏教版小学科学四年级下册探究摆的快慢和什么因素有关
问题：摆的快慢与摆锤的质量有没有关系？
假设：与摆锤质量无关。
摆长、摆的角度 需要保持不变的是：___________ 摆锤的质量 需要改变的是：______________
实验器材：质量不同的小球3个，棉线，角度计，支架，计 时器。 实验步骤：将棉线绑在小球上，保持摆长为10cm挂在支架 上，拉开摆线为45°角，释放的同时开始计时，记下15s 内摆动的次数。将摆锤分别换成另外2个小球，重复实验。
பைடு நூலகம் 实验表格与结论
摆锤质量 （克） 次/15秒
结论：由实验结果我们可以知道，不管摆锤的质量相同与否， 摆在15秒内摆动的次数都是相同的。因此，我们可以得到结 论，摆的快慢与摆锤的质量没有关系。
思考：如何验证摆的快慢与摆的角度的关系呢？
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1、学会科学探究的一般步骤和要注意的因素
2、通过对“探究影响钟摆摆动快慢的因素”实验的操作深化对物理实验的理解
3、学会观察生活并对生活中的物理现象进行探究
实验器材：
利用上述器材使钟摆的摆动速度变快（摆动一次的时间较短）
①说出你所使用的方法：
次数方法前摆动10次时间（s）方法后摆动10次时间（s）
1
2
3
①你认为还有哪些因素会影响钟摆的摆动速度？并做实验进行探究
你认为影响摆球摆动速度的因素是：
实验目的：探究影响钟摆摆动快慢的因素
实验操作：先用一绳绑住小球，悬挂在某一高处，使其摆动，小球摆动次所用的；接着只改变摆的，使小球在落下，小球摆动次所用的；重复以上实验
实验结果：
次数方法前摆动10次时间（s）方法后摆动10次时间（s）
1
2
3
实验结论：在摆的质量和摆角相同时，摆线，摆动一次所用的时间
实验评估：
①实验为什么选用铜球或铁球而不是乒乓球？
①你测得的实验结果都是经过一次的测量得出的吗？如果不是，那你怎样做？有什么好处？
①为什么我们不选择直接测量摆球摆动一次所用的时间？
I 摆球摆动的速度只与有关，与、、无关。
II 摆球的摆线越长，摆动一次所用的时间。
III 为了使实验的结果更加准确我们应
该。
1．北方春天空气寒冷干燥，人的皮肤容易失水干裂，夏天
高温潮湿，皮肤比较滋润．老师要求同学们通过对这一现象的分析，发现并提出一个科学问题，四位同学的发言，其中较为合理，最有探究价值的是（）
A．空气干燥，水分容易蒸发导致皮肤干裂.
B．是否有可能在温度降低时，水分蒸发反而变快？
C．水分的蒸发快慢，与空气的湿度有什么关系？
D．皮肤是否干燥，与什么因素有关？
2．两位同学各购买了同类的一个弹力球，他俩想比较哪一个球的弹力好，应该（）A．让两个球从离地不同的高处自由落下，比较反弹的高度
B．把两个球向墙掷去，比较反弹后离墙的距离
C．把两个球向地面掷去，比较反弹的高度
D．让两个球从同一高处自由落下，比较反弹的高度
3．科学家进行科学研究，通过观察发现并提出问题后，制定计划与设计实验前，通常要做的工作是（）
A．对问题做出猜想和假设B．准备器材收集证据
C．合作与评价收集到的证据D．提出新的探究问题
4．（2019•盐城一模）为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三处由静止释放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋．实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙蛋破；第三次两蛋都不破．接下来的步骤是（）
A．得出“与鸡蛋动静无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．在B处释放再重复做几次实验
D．分别在A、B、C处释放再重复做几次实验
5．（2019•扬州）小华骑自行车下坡时，想到从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？回家后她找来了小车、秒表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示．首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下猜想，猜想一：与小车的重量有关；猜想二：与斜面的高度有关；猜想三：与斜面的长度有关．
（1）根据所学知识，断定猜想二是正确的，依据是．
（2）为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间．小华测量的结果如下表，她怀疑第三次测量错误，于是重新测量并进行了修正．你认为小华第三次测量时间偏小的原因，除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外，还有一种在操作上存在的问题可能是；经过对修正后的数据分析，猜想一是（正确/错误）的．
（3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，测出下滑的时间．她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出猜想三是正确的．请对小华这一探究作出评价，指出她存在的两个主要问题是① ；
（2）接着小华又作出：“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想，你认为她（需/不需）要对这一猜想进行探究．如需要，说出方案，如不需要，说出原因：
8．小明注意到家里摆钟的钟摆在有规律地摆动，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，他想：是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？带着这个问题，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，不同钟摆的周期是不一样的．钟摆的周期与哪些因素有关呢？他猜想：
A．钟摆的周期可能与摆球质量有关；B．钟摆的周期可能与摆线的长短有关；
C．钟摆的周期可能与摆角的大小有关．
在老师的指导下他设计了如图所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究．针对不同的摆球质量、摆线长度和摆角大小，小明进行了四次实验，实验数据记录如下表：
（4）若要验证猜想A，则应该比较组实验数据．。