2024-2025学年高中物理第一章机械振动2单摆教案1教科版选修3-4

PAGE5-单摆一、教材分析1.学问地位：＂单摆＂是人教版中学物理第一册第九章机械振动第四节内容，在此之前，教材支配了简谐运动、振幅、周期、频率、简谐运动的图象三节内容，然后介绍单摆的运动类型、图象特点，使教学难度自然"上坡"，随后介绍简谐运动的能量、共振，加强了对单摆内容理解，深化，突出了单摆这一种简谐运动。2．学问特点：本节内容与老教材，（人教版第一册必修内容）相比，有较大改变。a)引课：从原来直截了当定义改为秋千插图引入定义，更加亲和、自然，形式上更为活泼。b)难度：从回避"重力沿切线的分力是回复力"这一难点到面对之，知难而上，拓展学问面，强调物理思维方法和熏陶，重视学问的综合运用。c)试验：由穿插在课文中改为单独框出更为醒目，加强试验，更突出探究性试验的教学。d)摆角：由原来规定改为注明，学生心理易于接受。e)图象：由单独一章节改为在其次节基础上由试验得出，学问链接加强。所以新教材学问内容布局更为合理，具有弹性，顾及对象更广，更便于多层次教学。目标之一目标之二目标之一目标之二起点实力：受力分析物理建模实力简谐运动及特征单摆及其特征回复力来源分析单摆振动特征、条件、图象分析确定单摆周期的相关因素试验得出周期公式能运用周期公式解决一些实际问题目标之三目标之四目标之五三、教学目标〔学问目标〕：1、驾驭单摆的构造2、驾驭单摆的回复力是重力沿切线方向的分力3、驾驭单摆在偏角很小时可以近似地做简谐运动4、驾驭单摆振动的特点及周期公式〔实力目标〕：1、初步驾驭近似处理方法2、初步驾驭因素分析法，能对问题进行定性分析3、会用限制变量法设计探究性试验，并对数据进行分析〔德育目标〕：初步驾驭抓住主要因素，忽视次要因素辨证唯物主义思想。四、重点难点〔重点〕：1、单摆振动的回复力2、单摆的偏解很小时满意简谐运动的条件3、通过定性分析、试验、数据分析得出单摆周期公式〔难点〕：单摆振动的回复力五、教具打算：摆长、摆球大小和质量不一样的单摆及强磁铁若干，每四名学生分为一组，砂摆一只，CIA课件一个等等。六、教学过程：（一）复习回顾、整体模型{幻灯片演示1}：请回忆：什么是简谐运动？简谐运动的图像是什么形态？假如回忆不起来，请翻阅课本有关内容，或相互交换看法。设计意图：回顾有关学问，为学生自主探究本节内容在学问上做铺垫，思路上给提示。以什么形式回忆不重要，重要的是把要用的学问回忆出来。观看视频：请同学们观看荡秋千、摆钟的运动。{幻灯片演示2}：抽象模型：我们可以把以上的两个实际运动简化为以下那一个模型？请同学们对比（1）、（2）、（3）、（4）与（5）的区分，在独立思索的基础上，可以相互争论：总结单摆的特点？然后自由发言，后面发言的同学不要重复回答，作补充或订正即可。设计意图：以生活中常见的现象为教材的引入点，进一步丰富学生的感性材料。强调处理实际问题时，应先将实际物体抽象为模型再探讨的思路。在对比中发觉区分，突出单摆的特点，诱发学生归纳总结现象背后隐含的本质。（二）自主探究、揭示规律{幻灯片演示3}：1、请同学们将你眼前的单摆拉开肯定角度后释放，视察小球的运动。推断摆球的运动是什么运动？请争论后自由发言。（单次为竖直平面内的圆周运动的一部分，多次为机械振动）2、试画图分析摆球在运动过程中，在随意一位置的受力状况。请探讨说明：摆球做圆周运动的向心力由谁来供应？摆球做机械振动的回复力由谁来供应？然后选出代表展示探讨结果。3、试写出回复力与摆角间的关系？请自由发言。设计意图：单摆的复原力为什么不是合力？而是重力沿切线方向的分力，证明单摆是简谐运动，是本节难点所在，由于老师奇妙设疑使学生的探讨按部就班而化解，在讲授中既留意物理思维的培育，又贯穿科学方法的应用（两次科学近似）学生在推断处理类单摆运动的有关习题时能潜移默化。{幻灯片演示4}：单摆在小角度下的运动是简谐运动，请同学们思索单摆的振动曲线是什么形态呢？老师演示试验：老师用砂摆做演示试验，得到正或余弦曲线。从图像上证明单摆在小角度下做简谐运动。设计意图：让学生清晰图像既然是描述运动的一种方法，在证明运动时当然可以用图像证明。{幻灯片演示5}：猜想单摆的周期与那些物理量有关？依据现有仪器，自行设计可对比视察的试验验证你的想法？请分组探讨，然后试验验证。限制变量试验过程：（1）探究单摆周期与摆球质量的关系[试验过程1]将摆长相同，质量不同的钢球和塑料球拉到同一高度释放。学生视察现象：两摆球摇摆是同步的引导学生得出结论：单摆的周期与摆球质量无关。（2）探究单摆周期与振幅的关系[试验过程2]摆角较小的状况下，把两个相同的摆球从不同高度释放。学生视察现象：摆球同步振动引导学生得出结论：单摆振动的周期和振幅无关。（3）探究单摆周期与摆长的关系[试验过程3]取摆长不同，两个相同的摆球从某一高度同时释放。学生视察现象：两摆振动不同步引导学生得出结论：单摆振动的周期和摆长有关。（4）探究单摆周期与重力加速度的关系[试验过程4]将强磁铁放置到摆长、质量相同的钢球和塑料球的下方，然后把两单摆拉到同一高度释放。学生视察现象：两摆振动不同步引导学生得出结论：单摆振动的周期和重力加速度有关。{幻灯片演示6}：除了这种验证单摆振动的周期和重力加速度方法外，还有什么方法？探讨后谈谈自己的想法？（利用不同地域重力加速度不同，不同星球重力加速度不同等等。学生会说许多）{幻灯片演示7}：通过前面3个演示试验，我们可以得到什么结论？试验结论：单摆的周期与摆长l和重力加速度有关，与摆球的质量和振幅无关。设计意图：这部分是本节教学的重点，通过学生从猜想到动手试验再到得出结论，使学生对单摆周期的相识由感性上升到理性。将其设计为开放性教学，学生分组试验的方式，目的是让学生亲身体验物理学的试验、探究、探讨过程。{幻灯片演示8}：荷兰物理学家惠更斯（16291695）通过试验进一步找到：单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关．设计意图：让学生明白，从定性到定量，试验要求更精确，更困难，尤其对数据的处理上要求更高。今日看似简洁的发觉，在当时，科学家为此却作出了巨大的付出。激励学生要有为科学献身的精神。（三）迁移深化、学以致用{幻灯片演示9}：课题：假如让你测量本地的重力加速度，你能办到吗？课后学同学们沟通一下看法，查阅相关资料或上网查询，看看谁的方法多。写出你的想法来。设计意图：这是一个开放性的课题，以现在学生学习过的学问，可以想出好多方法来实现，作为课后课题让学生去探讨，对开发学生科学探讨思维、培育科学爱好有很好的作用。七、教学设计说明1、本节课不能过会留意学问的传授