单摆 教学设计.doc

《单摆》教学设计
高中物理组邱先明
教学目标
一、知识目标
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,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算。
二、能力目标
,知道单摆是一种理想化的模型,学会用理想化的方法建立物理模型.
,体会用近似处理方法来解决物理问题.
,掌握用控制变量的方法来研究物理问题.
、思维能力.
三、德育目标
,它既有简谐运动的共性,又有其特殊性,理解共性和个性的概念.
,让学生感受科学源于生活,要善于注重细节,发现身边的问题。
教学重点
单摆的周期公式及其成立条件。
教学难点
.
.
教学方法
讲授法分析归纳法、实验验证法
教学用具
幻灯片、铁架台、注射器、单摆、多媒体教学设备。
教学过程
一、导入新课
:用投影片出示下列问题:
①什么样的运动叫简谐运动?
②简谐运动的回复力具有什么特征?
:
案例:
一个大庆人去香港旅游,在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟,买的时候走时很准。回到大庆后不到两天走时就相差一分多钟。于是大呼上当,心里极其气愤。后来,他求助“消费者权益保护协会”,准备与该超市打一场索赔官司,消费者协会调查研究发现产品货真价实,那么问题出在哪儿呢?
二、新课教学
(一)单摆:
:在细线的一端拴上一个小球,另一端固定在悬点上,如果细线的质量与小球相比可以忽略,球的直径与线的长度相比也可以忽略,这样的装置就叫做单摆.
.
对摆线要求:质量不计,长度远大于小球直径,不可伸缩
对小球要求:质点(体积小质量大)
想一想:下列装置能否看作单摆?
铁链
粗棍上
细绳挂在
细绳
橡皮筋
2
3
4
1
O
O’
长细线
5
钢球
(二)单摆的运动
:

单摆的x-t图像时正弦曲线。

分析:重力沿切线方向的分力mgsinθ提供了摆球摆动的回复力.
师生分析得到:在摆角θ很小时,回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反,大小成正比,单摆做简谐运动.
⑥总结:从理论上和实际得到的图象中均可看出:在摆角很小的情况下,单摆做简谐运动.
(三)单摆振动的周期
(1)提出问题:决定单摆振动的周期的因素有哪些?
(2)学生进行猜想
单摆振动的周期可能与振幅、摆球质量、摆长、重力加速度有关.
(3)对比实验
①单摆的振动周期与其振幅无关(等时性)。
②单摆振动周期和摆球质量无关。
③单摆振动周期和摆长有关:摆长越长,周期越长。
实验结论:单摆振动周期与小球质量,振幅无关,与摆长有关;摆长越长,周期越长。
总结:荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的摆动,定量得到:单摆的周期T=2π,单对单摆周期公式的理解:
,与振幅和质量无关。
b. 摆长、重力加速度都一定时,周期和频率也一定,通常称为单摆的固有周期