资源简介

科目版本
小学科学教科版五年级下册
章节课名
第三单元 第8课 制作一个一分钟计时器
学习目标
科学知识目标
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。
科学探究目标
学习制作一个计时一分钟的简易摆钟。
科学态度目标
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
1.情景导入
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
1.情景导入
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
让我们来认识一下摆钟的内部结构。（如下图所示）
1.6
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
2.探索新知
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
3.回顾小结
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。让我们来看看下面这个视频。
4.拓展应用
1.15
4.拓展应用
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！
tc01
科学知识目标
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。
科学探究目标
学习制作一个计时一分钟的简易摆钟。
科学态度目标
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。
A.机械钟表 B.太阳钟 C.日晷
【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。
A.摆钟 B.计时器 C.齿轮操纵器
【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 ）
A.先快后慢 B.先慢后快
C.相同
【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。故选C。
3.拓展资源
1.教学设计
3.1
word001
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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