单摆的教学设计.doc

新课标鲁科版高中物理选修3-4
§ 单摆
执教:建阳一中邓德志
一、教材分析
(一)教材所处的地位:
《单摆》新课标鲁科版高中物理选修3-4第一章第三节,是简谐振动的实例应用,在整个物理学中占有重要的地位,是高中物理振动的核心内容。既是本章的中心,又是本章的教学重点。
(二)学情分析:
学生已经学****了弹簧振子做简谐运动的特点、条件及其X-t图像等有关知识,还需要进一步研究简谐运动的另一个特例---单摆。学生根据已有的动力学知识,通过对单摆运动的观察,可分析出单摆同时参与了圆周运动和振动两种运动,并可对单摆进行受力分析,但是什么力提供了它振动的回复力学生不是很明确,要定量的证明单摆的振动是简谐运动有一定难度。对于影响单摆振动周期的因素,学生从日常生活经历中容易形成错误的经验,认为摆球的质量和振幅也会影响单摆的周期;而学生在前面的物理学****中已经多次接触过用控制变量的实验方法来研究多变量物理问题。有了思维基础,所以可以通过学生猜想、设计实验验证猜想来探究影响单摆振动周期的因素。
(三)教学目标:
1、知识与技能:(1)知道单摆是一种理想化模型。(2)理解单摆振动的特点及它做简谐振动的条件。(3)掌握单摆的振动周期。
2、过程与方法:通过猜想和实验,培养探究物理问题的能力,概括出影响周期的因素。
3、情感态度与价值观:利用课堂的设疑、有趣的实验,激发学生的好奇心,诱发学生的创造需要。
(四)教学重点、难点:
重点:成功的演示实验和对实验现象的分析。
难点:如何控制实验条件和物理变量,探索物理规律。
(五)教学设备及器材:
多媒体教学平台及配套设备,水平弹簧振子、沙摆、细沙、铁架台、带细线的小球、秒表、磁铁。
(六)教学方法:讲授法、实验探究法、启发法、讨论法
二、教学设计
(一)教学结构流程图
证明单摆的小幅度摆动为简谐运动
对比图像猜想单摆的小幅度摆动为简谐运动
单摆及其特征
新课引入
小结
猜想、实验探索决定单摆周期的因素
实验得出周期公式
得出结论:当摆角θ<100时,单摆的运动为简谐运动
(二)教学设计及安排
教学环节
教学过程
设计意图
新课引入
生活中的摆动引出课题---单摆
物理联系生活
新
课
讲
授
单摆模型
教师出示四个摆: 一为橡皮绳、一为粗麻绳、一为短绳、一为细铁丝。问:以上四个摆是否是单摆?(均不是)由学生总结得出单摆模型。教师拿出单摆展示,同时演示单摆振动,介绍单摆的构成。
让学生能从理想化的角度去理解单摆的结构
单摆的运动
教师演示:水平弹簧振子及沙摆的X-t图像,对比图像两者均为正余弦图像。
直观的实验现象,让学生猜想到单摆的振动为简谐运动
师生共同分析单摆振动过程的回复力来源。进一步证明单摆的小幅度摆动为简谐运动
通过定量推导得出单摆做简谐运动的条件,学会用近似处理方法来解决物理问题,提高推理能力。