《机械摆钟》时间的测量PPT课件精选.ppt

教科版五年级科学下册水钟水钟沙沙漏漏钟面钟面摆绳摆绳摆摆锤锤钟摆钟摆5、机械摆钟、机械摆钟钟摆是怎样计算时间的钟摆是怎样计算时间的? ?怎么算是摆动了一次？怎么算是摆动了一次？钟摆的摆来回完成一钟摆的摆来回完成一个周期算一次。钟摆个周期算一次。钟摆的的单摆单摆每摆动一次计每摆动一次计时时1秒。秒。1、钟摆是一分钟摆动（、钟摆是一分钟摆动（ ）次，单摆（）次，单摆（ ）次）次。2.一个单摆回来一个单摆回来2次，这个单摆摆动了（次，这个单摆摆动了（ ）次。）次。1.摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。不能推一把。2.摆的角度不能太小，也不能太大（别超摆的角度不能太小，也不能太大（别超过过90度）。度）。 3.如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。实验要重新做。4.注意计时和计数。注意计时和计数。钟摆每分钟摆动次数的记录钟摆每分钟摆动次数的记录钟摆每分钟摆动的次数相同吗钟摆每分钟摆动的次数相同吗? 相同。同一个摆钟的摆每分相同。同一个摆钟的摆每分钟都是相同的。钟都是相同的。 摆钟的出现大大提高了时摆钟的出现大大提高了时钟的精准性！钟的精准性！因此：因此：观察我们的摆观察我们的摆1.制作一个简单的摆:拿一条细线，上端固定，下端挂上一个小重物，就组成了一个简单的摆。2.摆各部分名称。3.让我们的摆自由摆动，用秒表计时，每隔10秒时间记录一次摆动的次数。摆绳摆绳摆锤摆锤 一个简单的摆有摆绳和摆锤组一个简单的摆有摆绳和摆锤组成。下面挂的重物重量称为摆成。下面挂的重物重量称为摆重，摆动幅度大小叫摆幅。重，摆动幅度大小叫摆幅。同一个摆动次数的观察记录同一个摆动次数的观察记录时间我们发现了什么？我们发现了什么？我们发现：同一个钟摆在相同时我们发现：同一个钟摆在相同时间内（间内（10秒）摆动的次数是一样秒）摆动的次数是一样的！的！说明了什么呢？说明了什么呢？单摆具有等时性人们根据单摆的等时性制作了人们根据单摆的等时性制作了摆钟，更加准确的计量时间摆钟，更加准确的计量时间上面的实验我们还发现：上面的实验我们还发现： 在我们的单摆实验中，我们在我们的单摆实验中，我们会发现摆的幅度会越来越小，会发现摆的幅度会越来越小，摆的速度越来越慢，最后停摆的速度越来越慢，最后停下来，尽管如此，单摆的摆下来，尽管如此，单摆的摆动次数不受影响，即：动次数不受影响，即：同一同一个单摆在相同时间里摆动次个单摆在相同时间里摆动次数是一样的。数是一样的。不同的单摆摆动次数的观察记录不同的单摆摆动次数的观察记录时间我们发现：甲乙两组在相同的时间内我们发现：甲乙两组在相同的时间内摆动次数是不一样的！即：不同的单摆动次数是不一样的！即：不同的单摆在相同的时间内（摆在相同的时间内（10秒）摆动的次秒）摆动的次数是不同的。数是不同的。课后思考：课后思考：1.上面甲组和乙组的摆动次数怎上面甲组和乙组的摆动次数怎么不一样呢？是什么原因造成的么不一样呢？是什么原因造成的呢？呢？单摆的摆绳长度不同，即单摆的摆绳长度不同，即摆长。摆长。2.2.两个不同的摆在相同时间内的摆两个不同的摆在相同时间内的摆动次数相等吗？为什么？动次数相等吗？为什么？不相等！不相等！不同的单摆在同样时间里摆不同的单摆在同样时间里摆动的次数是不一样的！动的次数是不一样的！练习：判断正误：1.同一个单摆在自由摆动中相同的时间内摆动的次数是相同的。（ ）- 等时性2.不同的单摆在相同的时间内摆动的次数是不同的。（ ）3.任何单摆的速度都是一样的。（ ）填空：填空：1.钟摆是一分钟摆动（ ）次，单摆（ ）次。2.一个单摆回来2次，这个单摆摆动了（ ）次。3.不同的单摆，在同一时间内摆动的次数是（ ）的。30602不同不同概念1.摆钟的出现大大提高了时钟的精准性！摆钟的出现大大提高了时钟的精准性！2.一个简单的摆有摆绳和摆锤组成。下面挂一个简单的摆有摆绳和摆锤组成。下面挂的重物重量称为摆重，摆动幅度大小叫摆的重物重量称为摆重，摆动幅度大小叫摆幅。幅。3.同一个单摆在相同时间内（同一个单摆在相同时间内（10秒）摆动的秒）摆动的次数是一样的！次数是一样的！4.单摆具有等时性，人们根据单摆的等时性单摆具有等时性，人们根据单摆的等时性制作了摆钟，更加准确的计量时间。制作了摆钟，更加准确的计量时间。5.不同的单摆在相同的时间内（不同的单摆在相同的时间内（10秒）摆动秒）摆动的次数是不同的。的次数是不同的。6.摆动的幅度和摆动的速度不影响单摆的次摆动的幅度和摆动的速度不影响单摆的次数。数。 三个内容：1. 观察摆钟观察摆钟2. 实验研究摆的摆动快慢与什么因实验研究摆的摆动快慢与什么因素有关素有关3. 做一个每分钟摆动做一个每分钟摆动30次的摆。次的摆。 摆的快慢与摆线的摆的快慢与摆线的长短有关长短有关，摆线摆线越短越短，摆摆动得，摆摆动得越快越快。 摆的快慢与摆锤的摆的快慢与摆锤的重量重量、摆幅摆幅的大小的大小无关。无关。 伽利略发现了摆的等时性。伽利略发现了摆的等时性。 1656 年惠更斯利用摆的等时性制成摆式钟。年惠更斯利用摆的等时性制成摆式钟。 三个建议:一、材料：一、材料： 1. 为使单摆接近理想化，摆线选择避免使为使单摆接近理想化，摆线选择避免使用有一定质量的粗线，而选择质量轻的细用有一定质量的粗线，而选择质量轻的细线；线； 2. 摆锤选择，为减少空气阻力对摆幅的影摆锤选择，为减少空气阻力对摆幅的影响，建议选择体积小一些、质量大一些的响，建议选择体积小一些、质量大一些的钢球为摆球，没有钢球用螺帽也可以。钢球为摆球，没有钢球用螺帽也可以。二、测定：1. 摆长是支架到摆锤重心的距离。摆长是支架到摆锤重心的距离。2. 计算摆球振动次数时，以摆锤通过最计算摆球振动次数时，以摆锤通过最低位置时开始计时较准确。低位置时开始计时较准确。3. 摆来回一次经过最低点为一个周期摆来回一次经过最低点为一个周期,最最后的实验数据可以取平均数或众数。后的实验数据可以取平均数或众数。 4. 使用秒表前先上紧发条，回表后，如使用秒表前先上紧发条，回表后，如秒表不指零，应记下其数值（零点读秒表不指零，应记下其数值（零点读数），数），然后从测量值中将其减去。然后从测量值中将其减去。三、操作1、用手指夹住摆锤，将摆线、用手指夹住摆锤，将摆线拉直慢慢抬高（不能过高）。拉直慢慢抬高（不能过高）。检查摆线与横杆是否垂直。检查摆线与横杆是否垂直。2、松开双手，使摆自然摆动。、松开双手，使摆自然摆动。摆锤摆动必须严格控制在一摆锤摆动必须严格控制在一个竖直平面内振动。个竖直平面内振动。实验三：摆幅大小是否影响摆的快慢。实验器材：两个摆长、质量相同的摆，秒表，铁架台。实验器材：两个摆长、质量相同的摆，秒表，铁架台。实验步骤：实验步骤：（1 1）偏角较大时：）偏角较大时：方法方法1 1：让两个相同的摆做振幅大小不等的振动。现象：让两个相同的摆做振幅大小不等的振动。现象： 两摆振动的快慢不同。两摆振动的快慢不同。方法方法2 2：让一个摆做振幅大小不等的振动，用秒表测出摆：让一个摆做振幅大小不等的振动，用秒表测出摆 振动振动5050次所用的时间。现象：次所用的时间。现象： 摆振动摆振动5050次时，次时， 所用时间不同。所用时间不同。（2 2）偏角较小时：方法同上。）偏角较小时：方法同上。方法方法1 1：同上现象：两摆振动快慢相同。：同上现象：两摆振动快慢相同。方法方法2 2：同上现象：两摆振动：同上现象：两摆振动5050次时，所用时间相同。次时，所用时间相同。分析：在偏角较大时，改变振幅的大小，摆的振动周分析：在偏角较大时，改变振幅的大小，摆的振动周 期不同。在偏角较小时，改变振幅的大小，摆的振动期不同。在偏角较小时，改变振幅的大小，摆的振动周期不变。周期不变。