1、(板书:摆动)摆动是我们生活中常见的一种运动。你们注意过各种物体的摆动有什么规律吗?大约在400多年前,意大利有一位科学家,名叫伽利略。有一天他在一个大厅里看见一盏吊灯在风的吹动下不停地摆动。这件事引起了他的兴趣,于是他用右手按住自己左手的脉膊,计算吊灯摆动一个来回的时间,观察吊灯的摆动有什么规律。结果他发现了其中的秘密,而且是一个与当时的书上写的结论不同的秘密。那么吊灯的摆动有什么规律?伽利略到底发现了什么秘密?好,就让我们也像伽利略那样,一起来研究摆的秘密。摆的秘密)我们在一根细线下面挂一个重物,把细线上端的小套挂在支架上的小钩上,这就构成了一个摆。(边讲边操作)我们把重物叫做摆锤,(板书
2、:摆锤)这根细线叫做摆线,(板书:摆线)摆在摆动的时候,有时摆的幅度大,有时摆的幅度小,我们把摆动的幅度大小叫摆幅。摆幅)做实验时要正对着摆,拿起摆锤,摆线要直,摆幅不要太大;听到开始实验时,手轻轻一松,不要用力推。摆出去,再回来,往返一次,叫摆动一次,我们数1,没摆回来,不计数。我们练习一下数摆动的次数。(齐)1、2、3、4。谁能照样做一次,大家一起数。请2号同学把红线摆挂在自己面前的小钩上,分组再练习一下。下面我们来试一试,你们组的这个摆在10秒钟内能摆动多少次?老师用秒表计时。到10秒后,表就发出“嘀”的声响,各组停止数数,请做实验的同学把摆动的次数记录在实验报告表一里。因为各组一起实验
3、,数数时要默默地不出声,以免互相干扰。(先请2号同学做,然后1、4号同学各做一次)在三次实验中,每次摆动多少次?(各组报告摆动次数,老师在黑板上记录如下:8、8、7;10、10、10;8、9、9;8、9、9。我们来看数字。这个摆摆动次数是8、8、7,三次中有两次一样,这个摆10、10、10,三次都一样,这个摆8、9、9,两次一样,我们从大多数的摆动次数中发现什么秘密吗?是摆动的幅度越小,摆动的次数越多;摆动的幅度越大,摆动的次数越少。你觉得和摆动幅度有关?我们看(数字)多数是相同的,少数是不同的。因为我们实验中的仪器不是很精确,有的人松手时间也有误差,我们拿一个小组的实验再做证明。(选择三次摆
4、动次数分别是8、8、7的小组,实验两次每次都是7)我们全班看到他们组的摆三次都是7次,这个组三次都是10次, 在一定的时间里,它们三次摆动的次数怎样?相同。用科学的话说,就是它们摆动的次数是一定的。在10秒钟内,摆动的次数是一定的,是7次,是10次,你们预测一下,如果是20秒,这个摆摆动多少次。能摆14次。这个摆呢?能摆20次。是这样吗?我们来试一下,看与你们的想法一样吗?(实验结果和同学们预想的一样)这说明同一个摆,在一定时间内,摆动的快慢是(齐)一样的,一定的。(板书:同一个摆,摆动的快慢是一定的。我们从这些数字上看到,同一个摆,摆动的快慢是一定的。(竖着比较各组数字)这是同一个摆吗?(齐
5、)不是。它们摆动的快慢一定吗?(齐)不一定。这又是一个秘密。它们的摆动为什么不一定?请你们互相观察各组的摆,找一找摆的快慢不一样,可能与什么因素有关系。(小组议论)我觉得和绳子长度有关系。长短)我们组的球是空的。和别的组比较,摆锤的重量有什么不同?轻一点。他们发现,他们组的摆锤轻重和别的组不同。轻重)我们组线绳子拉得远,就摆得慢一些。她说的是,线拉得远,摆幅就大了,是和摆幅大小有关系。大小)同学们一下就发现了这么多可能与摆的快慢有关系的问题,看来,我们真是像伽利略,在仔细观察,认真思考。我们先来研究摆幅的大小影响不影响摆的快慢,梁小乐认为摆幅大摆动慢,对这个问题,你有什么想法?你认为摆幅大,摆
6、动快,还是摆幅小,摆动快;还是大小都一样快?我想摆幅大就速度快,摆幅小就慢。为什么?因为我实验时拉得长摆动就快。有谁和小乐想的一样,认为摆幅大就摆得慢?(多数学生举手)没举手的同学怎么想?我认为摆幅大速度就快。为什么这样想?(答不出)有没有人认为不论摆幅大小,快慢都一样?(齐)没有。”我刚才看到多数同学都认为摆幅大就摆得慢,为什么呢?因为摆幅大,回来慢,摆幅小,距离小,就回来的快。她认为走的距离长就慢,距离短就快,说出了一番道理。是不是这样?我们来试一下。(两名学生到台前做摆幅大小不同的演示实验,每次10秒)两次实验结果怎样?都一样。实验说明摆幅大小与摆的快慢有关系吗?(齐)没关系。无关)看来
7、,我们多数同学最初的想法都错了。其实,有这种想法的不单是我们,早在两千多年前,有一位著名的学者叫亚里士多德,就和你们想法相同,并且还把这个结论写在了书上。伽利略发现的秘密就在这里。他在读书的时候看到书上写摆的快慢与摆幅有关系。可是他亲眼看到吊灯的摆动不管摆幅大小,快慢总是一定的。到底哪个对呢?伽利略从不迷信书本,他要靠自己的观察实验来思考问题。于是他找来不同的绳子、铁链、木球、铁球一次次反复实验。最后他大胆地提出了:书上的结论是错误的,摆幅的大小和摆的快慢没关系。这就告诉我们:一个科学的真理,不以权威的话或书本的结论为标准,也不以赞同它的人多少为标准,它是以什么为标准呢?以实验为标准。你们说要
8、研究摆的快慢与摆锤轻重有没有关系,该怎样去做?(齐)做实验。你能设计一个实验,比较一下摆锤轻重与摆的快慢有没有关系吗?一个球是实心的,一个球是空心的,这样就能比出轻重。何超告诉我们实验时要用一个轻摆锤和一个重摆锤比较。那么,摆线这个条件有变化吗?实验中只有摆锤轻重这一条件是不同的,摆线不变。既然摆线是不变的,我们就还用桌上的红线摆。你能想办法改变一下你们组这个摆摆锤的轻重吗?桌上黄颜色的摆里面有橡皮泥,它就重一些。你桌上红颜色的摆没有橡皮泥,就轻一些。你有办法吗?把橡皮泥放到球里去就行了。有的组的球里已经有橡皮泥了,已经很重了,怎么办?我们把另一个摆挂上去。注意,我们就用这一个摆,因为摆线是不
9、变的。我们把球里橡皮泥取出来,就轻了。设计的好。请各组改变一下你们组摆锤的轻重。(各组学生动手操作)还是这个摆,摆线长短没变,只是轻重和刚才不同了,我们用同样的方法实验2次,每次10秒。实验后,你的摆锤减轻了就记录在表二轻的一栏,重了就记在重的一栏。(学生实验操作)这两次实验结果和原来摆动的次数比较发现了什么?我们组摆锤重了,比原来慢了。我们组这次实验和上次和上次实验是一样的。我们组也是一样的。有哪些组是一样的?(7个组举手。这就说明摆的快慢与摆锤轻重无关(板书:无关)摆线长短与摆的快慢有没有关系怎样实验对比一下?应该用一个摆线长的和一个摆线短的挂在挂钩上比较。还要注意比较中相同的条件是什么?
10、相同点应是摆锤轻重一样。请同学将支架移到桌边,挂黄线长摆再把刚才拿出的橡皮泥放回短线摆。1、2号同学各拿一个摆做实验,3、4号同学帮助数数、记录。实验2次,每次10秒。你们的记录告诉我们摆动快慢与摆线长短有关系吗?(齐)有关系。有关)什么样的摆,摆得快?摆线短,摆得快。短快)摆线长的呢?摆线长,摆得慢。长慢)同学们,你们看,我们今天会场上挂的这个有线话筒,像不像一个摆?你们看这个摆,它要摆动起来,比我们桌上的摆会怎样?(齐)慢,不一样。因为它太重了,绳子又长。关键的问题在哪?关键的是它的摆线长。我们一起来试试。大家一齐数数。10秒。123。这节课我们做了许多次实验,在实验中,你发现了摆的什么秘
11、密?我知道摆的轻重与摆的快慢没关系。摆幅大小与摆的快慢也没有关系。摆线长短与摆的快慢有关系。有怎样的关系呢?摆线短,摆得快;我还知道了同一个摆,摆动的快慢是一定的。同学们知道了摆的秘密,看谁能正确回答录像中的几个问题。(放录像,老师旁白)小军和小莉一起去荡秋千。请你们仔细观察这两个秋千有什么不一样的地方。请问他们同时摆起来,谁摆得快一些。(录像暂停)小军摆得快,因为他低。要准确地告诉我,才能听懂。因为他的摆线短。(放录像)果真小军摆得快,因为他的秋千摆线短。小红带妹妹,去荡秋千。这两个秋千差不多,这样两个秋千同时摆起来,妹妹身体轻,她的秋千会不会摆得慢?(暂停)不会。因为摆锤轻重和摆的快慢没有
12、关系。(放录像)你说对了。第三个问题,小英和小明一起荡秋千。小英的秋千摆得大一些,小明的秋千摆得小。小英的秋千会不会比小明摆得慢”(暂停)因为摆幅大小与摆的快慢无关。(放录像)你又说对了。第四个问题。小刚的学校有一个大摆钟,长长的摆线下,有一个金灿灿的摆锤。摆钟就是根据同一个摆,摆的快慢是一定的道理制成的。摆可以带动表针走。看!小刚同学发现了什么问题?噢,原来摆钟走时不准。如果走快了,怎么办?你知道调哪吗?应该去调摆线,让摆线长一点,就走得慢一点。如果表走得慢了,怎么办?应该把摆线改短。(放录像)小刚真的去调摆锤下的螺丝,它可以控制摆线的长短。这回,摆钟记时准了。这节课同学们学得很好,不但知道了摆的秘密。还能用学到的知识解答一些实际问题,同学们回家后,可以自制一个摆,继续研究摆的秘密。
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