资源简介

4.6 制作钟摆
01 本节导航　　02 教材精研　　03 避坑指南　　04 实战演练　　05 巩固拓展
模块01　本节导航·目标清单
【目标导航】
① 知道：摆的摆动快慢与摆绳长度有关，与摆锤质量无关；摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。
② 会设计：正确控制变量设计对比实验，探究影响摆动快慢的因素。
③ 会调试：反复测试、不断调整，制作1分钟摆动60次的摆。
④ 会解释：用对比实验的证据解释摆绳长度与摆动快慢的关系。
【方法指导】
猜想因素 → 摆绳长度对比实验 → 摆锤质量对比实验 → 调试钟摆 → 研讨总结
模块02　教材精研·内容全解
考点01　影响摆的摆动快慢的因素
1. 聚焦与猜想
机械摆钟里的钟摆每分钟摆动60次。我们能不能也制作这样一个摆 摆的摆动快慢与什么因素有关 猜测影响摆的摆动快慢的因素：可能与摆绳的长度有关；可能与摆锤的质量有关。
回顾上节课的结论：摆幅大小不影响摆动快慢。要检验猜想，就要设计对比实验：每次只改变一个条件，控制其他条件不变。
【温馨提示】 猜想因素：摆绳长度、摆锤质量；摆幅不影响快慢；检验要靠对比实验。
考点02　摆绳长度与摆锤质量的对比实验
1. 探究摆的摆动快慢与摆绳长度的关系
实验器材：铁架台、秒表、长短不同的细绳、摆锤。实验方法：1.把细绳固定在铁架台上，下端挂上一个摆锤，让摆小幅度地自由摆动。观测摆30秒摆动的次数，实验多次，取平均值。2.保持摆锤质量不变，依次缩短摆绳的长度，观测摆绳长度不同的摆30秒摆动的次数，实验多次，取平均值。
实验现象：30秒内，长摆绳摆动次数最少，中摆绳次之，短摆绳摆动次数最多。实验结论：摆的摆动快慢与摆绳长度有关；摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。改变的条件只有一个：摆绳的长度，其余条件全部保持不变，这样得到的结论才可靠。
【温馨提示】做对比实验时，如果同时改变摆绳长度和摆锤质量，就无法判断究竟是哪个因素在影响摆的快慢了。
2. 探究摆的摆动快慢与摆锤质量的关系
把细绳固定在挂钩上，下端挂一个摆锤，让摆小幅度地自由摆动，观测并记录摆30秒摆动的次数。保持摆绳长度不变，依次增加摆锤的质量，观测并记录摆锤不同的摆30秒摆动的次数，实验多次，取平均值。实验现象：随着质量的增加，摆的摆动次数不变，摆的快慢不变。实验结论：摆的摆动快慢与摆锤质量无关。
【温馨提示】 只改变摆绳长度（或摆锤质量），其他条件不变；多次观测取平均值。
考点03　制作1分钟摆动60次的摆
1. 调试方法
制作1分钟摆动60次的摆。反复测试，不断调整和记录，使制作完成的摆正好1分钟摆动60次。怎样在最短时间内完成调试 先粗调摆绳长度，用较短时间（如30秒）快速测试；接近60次后，小幅度微调摆绳，再完整测试1分钟，这样可以最快完成调试。
2. 研讨
摆的摆动快慢与摆绳长度有关，通过对比实验得出结论。摆绳越长，摆摆动得越慢，相同时间内摆动次数越少；摆绳越短，摆摆动得越快，相同时间内摆动次数越多。1分钟摆动60次的钟摆，它的摆绳长度大约为25厘米。
【温馨提示】 先粗调再微调最快；摆绳越长摆动越慢；钟摆摆绳约25厘米。
模块03　避坑指南·易错辨析
【易错1】认为摆锤质量影响摆动快慢。保持摆绳长度不变，依次增加摆锤的质量，摆的摆动次数不变，摆的快慢与摆锤质量无关。
【易错2】对比实验没有控制变量。探究摆绳长度时要保持摆锤质量和形状、摆幅等不变；探究摆锤质量时要保持摆绳长度不变。
【易错3】摆动变快时去缩短摆绳。摆的摆动快了一些，说明摆绳太短，应该增加摆绳长度，使摆动变慢。
【易错4】用橡皮条或弹簧做摆绳。橡皮条、细弹簧有弹性，摆动中长度会变化，摆绳应用细麻绳等不易形变的材料制作。
【易错5】只测一次就下结论。实验要多测几次取平均值，才能减小误差，得到可靠的结论。
【易错6】调试时盲目大幅度改变绳长。先用较短时间（如30秒）快速测试粗调，接近60次后再小幅度微调，才能最快完成调试。
【易错7】认为摆幅大小会影响摆动快慢。上节课的实验已经证明摆的快慢与摆幅无关，所以摆幅不是需要改变的条件。
【易错8】认为摆绳长度可以随意选取。不同长度的摆绳摆动快慢不同，调试钟摆时要边测边记，找到1分钟摆动60次对应的绳长。
模块04　实战演练·随堂检测
一、选择题
1. 可可做了一个1分钟的计时器，发现摆的摆动快了一些，他应该怎么调整 （　）。
A. 缩短摆绳长度　　　B. 增加摆绳长度　　　C. 减小摆锤质量
2. 在“制作钟摆”的实验中，摆绳可以用（　）制作。
A. 橡皮条　　　B. 细麻绳　　　C. 细弹簧
3. 要想制作一个每分钟摆动60次的摆，下面方法中最快速、简单的是（　）。
A. 5厘米、5厘米地改变绳长　　　B. 先将摆绳长度减半，确定一定范围后，再逐步减小摆绳的长度　　　C. 1厘米、1厘米地改变绳长
二、实验题
4. 在研究摆的实验中，可可猜想“摆摆动快慢与摆绳的长短有关”，并准备进行实验验证。（1）这个实验需要用到的器材有：铁架台、回形针、秒表、________、________等。（2）为了节省时间，可可________（填“可以”或“不可以”）测摆15秒内是否摆了15次。（3）实验数据折线图显示，1分钟内摆的摆动次数对应的摆绳长度大约是________厘米。
模块05　巩固拓展·课后提升
【拓展活动】木条摆
取一根长30厘米的木条，竖直悬挂起来，使其能自由摆动，观察它的摆动快慢。如果要在这个木条上固定一块金属圆片，让它正好1分钟摆动60次，圆片应该固定在什么位置 圆片位置越高，摆长越短，摆动越快；要在木条上反复试验，找到合适的位置。
【衔接下一课】
摆的快慢由摆长决定。钟摆、滴漏等计时工具为什么能计量时间 时间又是怎样悄悄改变着我们身边的事物的 下节课我们研究“时间与变化”。
参考答案（实战演练·供自评）
一、选择题：1. B　　2. B　　3. B
二、实验题：4.（1）摆绳；摆锤。（2）可以。（3）25。
AIGC标识: 66571fba-7927-4e40-a23b-17cc991b4e45

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