2014高中物理 1.2 单摆 教案1（教科版选修3-4）.doc

2014高中物理 1.2 单摆 教案1（教科版选修3-4）.doc 单摆教案 1 课题单摆课型新授课课时数 1课时教学目标 1 、理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件; 2 、掌握单摆振动的周期公式。 3 、观察演示实验,概括出周期的影响因素,培养学生由实验现象得出物理结论的能力。 4 、在做演示实验之前,可先提出疑问,引起学生对实验的兴趣,让学生先猜想实验结果,由教师实验验证,使学生能更好的有目的去观察实验。重点难点重点: 掌握好单摆的周期公式及其成立条件难点: 单摆回复力的分析教学过程主要内容(教师填教法或点拨的方法, 学生填知识要点或反思) 一、二、三、四、【预****导引】提问:什么是简谐运动? 答: 物体做机械振动, 受到的回复力大小与位移大小成正比, 方向与位移方向相反。【创设情景】前节课我们学****了弹簧振子, 了解了简谐运动和振动周期。日常生活中,我们常常见到钟表店里摆钟摆锤的振动,这种振动有什么特点呢?它是根据什么原理制成的?钟摆类似于物理上的一种理想模型——单摆。我们就来分析一下单摆来解决以上的问题。【学生活动】认识单摆构造,知道单摆是理想化模型【建构新知】一、单摆: 1 、构造: 一根绳子上端固定, 下端系着一个球。物理上的单摆(单摆是理想化模型) ,是在一个固定的悬点下,用一根不可伸长的细绳, 系住一个一定质量的质点, 在竖直平面内小角度地摆动。所以, 实际的单摆要求绳子轻而长, 小球要小而重, 将摆球拉到某一高度由静止释放, 单摆振动类似于钟摆振动。我们这一章研究的是机械振动, 而单摆振动也属于机械振动, 单摆振动也是在某一平衡位置附近来回振动, 这个平衡位置,就是绳子处于竖直的位置。补充: 机械振动的两个必要条件, 一是运动中物体所受阻力要足够小; 二是物体离开平衡位置后, 总是受到回复力的作用。对于第一个条件单摆是符合的,单摆绳要轻而长,球要小而重都是为了减少阻力; 第二个条件说到回复力。提问: 单摆的回复力又由谁来提供? 2 .单摆的回复力要分析单摆回复力, 先从单摆受力入手。单摆从 A 位置释放, 沿 AOB 圆弧在平衡点 O 附近来回运动,以任一位置 C 为例,此时摆球受重力 G , 拉力 T 作用, 由于摆球沿圆弧运动, 所以将重力分解成切线方向分力 G 1 和沿半径方向 G 2 ,悬线拉力 T 和G 2 合力必然沿半径指向圆心,提供了向心力。那么另一重力分力 G 1 不论是在O 左侧还是右侧始终指向平衡位置,而且正是在 G 1 作用下摆球五、六、七、才能回到平衡位置。(此处可以再复****平衡位置与回复力的关系: 平衡位置是回复力为零的位置。) 因此 G 1 就是摆球的回复力。回复力怎么表示?由单摆的回复力的表达式能否看出单摆的振动是简谐运动?书上已给出了具体的推导过程, 其中用到了两个近似:(1) sin α≈α;(2 )在小角度下 AO 直线与 AO 弧线近似相等。这两个近似成立的条件是摆角很小, α<5°。在分析了推导过程后, 给出结论:α<5° 的情况下, 单摆的回复力为满足简谐运动的条件,即物体在大小与位移大小成正比, 方向与位移方向相反的回复力作用下的振动, 为简谐运动。所以,当α<5°时, 单摆振动是一种简谐运动。 3 .单摆振动是简谐运动特征:回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反。但这个回复力的得到并不是无条件的,一定是在摆角α<5° 时,单摆振动回复力才具