单摆 说课稿 教案

合集下载

单摆一等奖说课稿

单摆一等奖说课稿

单摆一等奖说课稿《单摆一等奖说课稿》这是优秀的说课稿文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!1、单摆一等奖说课稿尊敬的各位老师、亲爱的同学们你们好!今天我的说课题目是“单摆”,我将从学情分析、教材分析、教学法分析、教学媒体设计和教学程序设计等几个方面进行说明。

一、学情分析本节内容为高二的学习内容,对于他们而言已经对物理世界有了一定的认识,有了一定的基础与学习物理的方法,他们的思维也在从形象思维到抽象的思维的转变过程中。

在学习本节内容之前,对简谐振动已有了一定的认识,具有了一些研究物理问题的方法,在这节单摆运动的学习过程中可以进一步加深他们对控制变量法的掌握,以及学习近似相等的处理方法,在研究一些物理问题上可以简化一些麻烦。

二、教材分析1、作用和地位单摆是人教版物理教材选修3—4第十一章机械运动第四节中的内容。

在本节开始学习之前已经学习了简谐运动的描述和回复力,为这节单摆的研究打下了基础。

摆动是常见的一种机械振动,单摆就是研究这类运动的一个物理模型,是简谐运动的实例应用,现实生活中的许多摆动可以被近似地看成单摆运动,研究单摆运动规律将直接有助于我们解决这类实际问题。

并且为下一节外力作用下的振动的研究以及以后机械波的研究打下了基础,具有承上启下的作用。

2、教学目标2.1知识与技能目标2.1.1知识目标(1)知道什么是单摆;(2)理解单摆运动回复力的来源以及摆角很小时单摆的振动是简谐运动;(3)知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算;(4)知道用单摆可测定重力加速度。

2.1.2能力目标通过对“单摆”的研究,培养学生的观察实验能力、思维能力、收集处理数据能力、分析归纳能力等。

2.2过程与方法目标2.2.1过程目标(1)通过单摆的教学,知道单摆是一种理想化的系统;(2)通过单摆运动产生的回复力的研究,知道单摆运动是一种简谐运动;(3)通过研究单摆的周期与摆长的关系,掌握其研究过程的影响因素。

《单摆》说课稿

《单摆》说课稿

单摆一.说教材1.教材分析教科版高中《物理》选修(3—4)第一章第2节的内容。

本节内容是简谐运动的实例应用,是高考的常考点,既是本章的核心内容,又是教学重点。

2.学情分析此时的高中学生同已经形成了一定抽象思维过渡,而本节内容又主要以抽象的理想化物理模型来进行理解,结合学生的实际情况,只要老师合理运用多种教学方法和手段,激发学生的学习兴趣,学生完全有能力完成本节内容的学习。

3.教学目标知识与技能:1.知道什么是单摆;2.理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动;3.知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算;过程与方法:1.通过单摆的教学,知道单摆是一种理想化的系统,学会用理想化的方法建立物理模型;2.通过单摆做简谐运动条件的学习,体会用近似处理方法来解决物理问题;3.通过研究单摆的周期,掌握用控制变量法来研究物理问题;4.培养学生的观察实验能力、思维能力。

情感态度和价值观:1.通过介绍科学家的情况,激发学生发现知识,热爱科学的热情;鼓励学生像科学家那样不怕困难,善于发现,勇于创造。

4.教学中的重点和难点重点:1. 知道单摆的回复力;2. 单摆的周期公式。

难点:1.单摆做简谐运动的条件——摆角小于或等于5°时的振动;2.单摆振动的周期与什么有关。

突破的方法:通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点,同时引导学生自主学习。

二.教法和学法本次课主要采用探究式综合教学法配以活动参与创设情景、旧知回顾温故知新、最后自主探究获得新知,学生的学法主要为游戏活动法和自主探究法,让学生在自主探究活动中发现问题、思考问题、解决问题。

三.教学过程(-)创设情景引入课题首先复习提问:什么是简谐运动?物体做简谐运动需要满足什么条件?巩固前面学过的知识,有助于学生后面理解单摆做简谐运动的条件接着由生活实例引入:吊灯被风吹后,会如何运动?日常生活中,我们经常看到悬挂起来的物体在竖直面内往复运动,让学生举一些具体的例子;从实际问题引入,再通过联想、建模,使学生感到物理所研究的对象不是凭空想象出来的,是来源于生活实际,客观世界。

单摆的说课稿

单摆的说课稿

单摆的说课稿单摆的说课稿篇一:单摆说课一、教材分析1,教材地位和作用《单摆》是高中物理人教版选修3-4的第十一章第4节的内容。

单摆是继简谐运动之后,本节课我们将认识单摆及单摆的回复力!2,教材特点本节课先列举生活中的实例比如摆钟、撞钟、秋千、怀表(就是用来进行催眠的那种),使学生能够形象地理解单摆模型,并且更贴近生活。

本节课主要是从实验演示和受力分析这两个方面来判断单摆振动时,在做简谐运动。

第一、实验演示能够直观地判断单摆做简谐运动,更容易理解,使学生能够认识到实验演示的重要性。

第二、通过分析单摆的回复力满足,得到单摆振动时,做简谐运动,这又加强学生的理论知识。

理论和实验结合,使学生能够更充分地理解单摆模型的特点。

3,学情分析学生在学习单摆之前已经系统的学习了简谐运动,学生可以将已经学习过的简谐运动运用到单摆上去同时也巩固了学生对简谐运动的深入认识。

通过对单摆受力特征的分析来验证单摆是否属于简谐运动,利于强化学生对简谐运动特征更深刻的认识。

学生通过之前的学习已经掌握了对问题的探索能力,本节课将继续引导学生探索单摆运动。

4,教学目标知识与技能1,能例举出生活中哪些物体运用了单摆的原理。

2,能找出这些物体的运动具有的共同的运动特征,知道什么是单摆。

3,对单摆进行受力分析,明确其运动特征并证明其运动属于简谐运动。

4,认识单摆的装置,分析并设计出单摆影响单摆周期的因素。

能力目标(1)通过联系生活实际,培养学生发现问题、思考问题、解决问题的意识和能力(2)通过自主实验,培养观察能力和分析能力,推理能力、处理实验数据的能力,归纳能力等。

情感态度与价值观1,通过联系生活实际找出知识运用,激发学生探索物理知识找寻生活规律的兴趣。

2,对单摆周期探索培养学生探索能力和学习能力3,通过介绍科学家的情况,激发学生专研知识,探索科学的兴趣。

鼓励学生勇于创新、敢于创新。

教学中的重点和难点重点:知道单摆回复力的来源,运动特征和运动周期。

单摆(说课教案)

单摆(说课教案)

单摆(说课教案)所用教材:高级中学试验课本第一册第十二章第三节说课教师:徐闻县徐闻中学蒋声怀一、教材分析(一)教材所处的地位《单摆》这一节是高中物理一年级的必修内容,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)教学目标1、知识目标:(1)理解单摆振动的特点及它做简谐振动的条件。

(2)掌握单摆的振动周期。

2、能力目标:(1)培养学生的实验观察能力,分析归纳能力。

(2)掌握物理学研究问题的方法(控制变量法)。

3、德育目标:(1)培养学生尊重事实,实事求是的科学人生观。

(2)培养学生理论联系实际,探索求知的治学观。

(三)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。

(四)教学设备及资料多媒体教学平台及配套设备,单摆组1套,计算机软盘1个(内有单摆振动现象记录表,单摆振动模拟演示及受力分析,课堂板书,课堂练习等内容)。

(五)教学方法(六)学法指导1、指导学生从感性认识到理性认识,从筒单到复杂的思维方法。

2、指导学生“观察、猜测、验证、总结”的研究物理问题的方法。

3、指导学生画图辅助分析,建立物理情境的处理物理问题的方法。

二、教学设计(一) 教学结构流程图教师活动 学生活动 导 学复习复习 演示 观察 记录导 议 启导 讨论 引 归分析 指导总结 规律导 练 精选 习题 练习 巩固(二)教学设计及安排三、板书设计单摆1、单摆振动的特点:(1)在摆角较大时,单摆振动的周期跟振幅大小有关。

(2)单摆振动的周期跟摆球质量大小无关。

(3)在摆角较小时,单摆振动的周期跟振幅大小无关,跟摆长有关。

2、单摆振动的回复力:重力沿园弧切线方向的分力。

3、单摆振动是简谐振动。

条件:a角不超过5°。

特征:F = - mgx/L = - kx4、单摆振动的周期:T = 2π L/g适用条件:a角不超过5°。

《单摆》(说课)

《单摆》(说课)

《单摆》(说课)《单摆》说课稿一、教材分析1、本说课内容出处:人民教育出版社的高中二年级“全日制普通高级中学教科书——物理”“第九章机械振动”中的第四节(P29——P32)。

2、教材的地位和作用:单摆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。

它既是本章的中心,又是本章的教学重点。

单摆的振动是简谐运动的重要特例,教材中安排这节内容,不仅使学生了解一种典型的简谐运动,而且也对前面所学的简谐运动概念起到加深理解和巩固的作用。

3、教学目标:知识与技能:理解摆角很小的单摆振动是简谐振动,掌握单摆振动的周期公式。

过程与方法:在探究过程中让学生掌握理想模型的方法。

情感态度与价值观:培养学生处理事物注意抓住主要矛盾,学会运用物理学常用的近似方法解决问题。

4、重点:单摆振动周期公式的掌握及应用。

5、难点:对单摆振动是简谐振动的理解;公式的应用。

二、“说”教和学的方法(一)教学方法1、知识迁移法:教学中,我利用生活中常见的摆钟钟摆的摆动,通过知识的迁移,引出了“单摆”模型,让学生进行自主探究。

旧知识经验只有通过迁移、转换过程,才能与新知识相接。

所以学生在了解单摆的同时,又要变通、灵活地思考问题,拓展了思维的广度与深度,培养了思维的变通性。

保证了教学目标的完成,是探索中学物理教学实施素质教育的课堂教学方法。

2、实验探究法:本节课主要是通过三个实验探究来逐步认识影响单摆振动周期的因素。

应将学生分组进行探究,并采用师、生互动和生、生互动的交流合作的学习方式进行。

通过对演示实验的观察、比较,获得必要的感性知识,建立物理概念,探索物理规律。

(二)学法指导新课程要求构建“双主型”课堂教学,通过师生互动,情感交流来启动学生的求知原动力,通过教师的启发、引导、组织学生进行自主活动,让学生在活动中获取知识,学到方法,发展能力,得到愉快的情感体验,最终提高学生的科学素质。

三、“说”教学程序导入新课:运用多媒体课件,展示生活中常见的摆钟钟摆的摆动画面,并启发引导学生列举自己在生活中所遇到的相关现象,引出单摆的课题,激发起学生认识单摆、探究单摆的振动规律和周期的兴趣和动机。

单摆 说课稿 教案 教学设计

单摆    说课稿  教案  教学设计

单摆一、教学三维目标1、知识与技能(1)知道什么是单摆。

(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件。

(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能用公式解题。

2、过程与方法:观察演示实验,概括出影响周期的因素,培养由实验现象得出物理结论的能力。

3、情感、态度与价值观:感受单摆简单和谐之美二、教学重点:掌握好单摆的周期公式及其成立条件。

三、教学难点:单摆回复力的分析。

四、教学教具: 两个单摆(摆长相同,质量不同)。

五、教学过程(-)引入新课我们学习了弹簧振子,知道弹簧振子做简谐运动。

那么:物体做简谐运动的条件是什么?(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。

)今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动(二)进行新课1、什么是单摆?提示:一根细线上端固定,下端系着一个小球,如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略,细线的长度又比小球的直径大得多,这样的装置就叫单摆。

图2物理上的单摆,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,在竖直平面内摆动。

所以,实际的单摆要求绳子轻而长,摆球要小而重。

摆长指的是从悬点到摆球重心的距离。

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。

摆球静止时所处的位置就是单摆的平衡位置。

物体做机械振动,必然受到回复力的作用,弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供,单摆同样做机械振动,思考:单摆的回复力由谁来提供,如何表示?(1)平衡位置:当摆球静止在平衡位置O点时,细线竖直下垂,摆球所受重力G和悬线的拉力F平衡,O点就是摆球的平衡位置。

(2)回复力:单摆的回复力F回=G1=mg sinθ,单摆的振动是不是简谐运动呢?单摆受到的回复力F回=mg sinθ,如图:虽然随着单摆位移X增大,sinθ也增大,但是回复力F的大小并不是和位移成正比,单摆的振动不是简谐运动。

但是,在θ值较小的情况下(一般取θ≤10°),在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L,近似的有F= mg sinθ= ( mg /L )x = k x (k=mg/L),又回复力的方向始终指向O点,与位移方向相反,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,F = - ( mg / L )x = - k x(k=mg/L)为简谐运动。

单摆 说课稿 教案 教学设计

单摆教学目标1、知道什么是单摆,了解单摆的构成。

2、掌握单摆振动的特点,知道单摆回复力的成因,理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。

3、知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算。

4、知道用单摆可测定重力加速度。

重点:1、知道单摆回复力的来源及单摆满足简谐运动的条件;2、通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式。

难点:1、单摆振动回复力的分析;2、与单摆振动周期有关的因素。

进行新课:1.基本知识 (1)单摆模型把一根细线上端固定,下端拴一个小球,线的质量和球的大小可以忽略不计,这种装置叫做单摆.(2)单摆的回复力①回复力的 摆球的重力沿圆弧切线方向的分力.②回复力的特点:在偏角很小时(通常θ<5°),单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比,方向总指向平衡位置,即F =-mgl x.(3)运动规律单摆在偏角很小时做简谐运动,其振动图象遵循正弦函数规律. 2.思考判断(1)单摆模型中对细线的要求是细线的伸缩可忽略,质量可忽略.(√)(2)单摆模型中对小球的要求是密度较大,其直径与线的长度相比可忽略.(√) (3)单摆模型中对摆角的要求是小于5°.(√) 3.探究交流单摆做简谐运动的回复力是摆球所受重力与悬线对摆球的拉力的合力提供的吗? (1)实验探究①探究方法:控制变量法. ②实验结论:a .单摆振动的周期与摆球质量无关.b .摆长越长,周期越大;摆长越短,周期越小. (2)周期公式①公式:T =2πl g. ②单摆的等时性:单摆的周期与振幅无关. (3)利用单摆测定重力加速度 ①由T =2πlg 得g =4π2l T 2.可见,只要测出单摆的摆长和周期,就可测出当地的重力加速度.②单摆的摆长是从悬点到摆球球心的距离.③单摆的周期要用秒表测量多次全振动的总时间、求平均值. 2.思考判断(1)摆长越长,摆球质量越大,周期越长(×) (2)摆动幅度越大,周期越长.(×)(3)根据T =2πlg 得g =4π2l T2故要测当地的重力加速度,只需测摆长和周期.(√)图1-3-13.探究交流如图1-3-1所示,某同学家的摆钟走慢了,他认为是摆锤过轻造成的,因此,他在摆锤下方紧挨摆锤绑了一金属块.你认为他做的正确吗?【提示】 这样做只能使摆钟走得更慢.其实摆钟走得快慢与摆锤的轻重无关,因为单摆的周期公式是:T =2πlg.他绑了金属块之后,反而使摆锤的重心下移,增大了摆长,使周期进一步增加,而走得更慢.单摆做简谐运动的条件【问题】1.如何确定单摆运动的回复力? 2.如何证明单摆的运动是简谐运动?图1-3-2判断单摆是否做简谐运动,可分析摆球的受力情况,看回复力是否符合F =-kx 的特点,如图1-3-2所示.1.在任意位置P ,有向线段OP →为此时的位移x ,重力G 沿圆弧切线方向的分力G 1=Gsin θ提供摆球以O 点为中心做往复运动的回复力.2.在摆角很小时,sin θ≈θ=x l ,G 1=Gsin θ=mgl x ,G 1方向与摆球位移方向相反,所以回复力表示为F 回=-G 1=-mgx l ,令k =mgl ,则F 回=-kx.因此,在摆角θ很小时,单摆做简谐运动.(摆角一般不超过5°)3.单摆做简谐运动的规律单摆做简谐运动的位移随时间变化的图象是一条正弦(或余弦)曲线.回复力、加速度、速度、动能、势能都随时间做周期性变化,其变化规律与弹簧振子相同.例如,当摆球到达最低点(平衡位置)时,位移、回复力、水平加速度都等于零,而速度、动能都最大,而到达最高点(最大位移处)时,位移、回复力都最大,速度、动能都等于零.关于单摆,下列说法中正确的是( ) A .摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置 B .摆球受到的回复力是它的合力C .摆球经过平衡位置时,所受的合力为零D .摆角很小时,摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比 【审题指导】明确平衡位置―→受力分析―→确定回复力来源【解析】 单摆的回复力不是它的合力,而是重力沿圆弧切线方向的分力;当摆球运动到平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,因为小球还有向心力,方向指向悬点(即指向圆心);另外摆球所受的合力与位移大小不成正比.【答案】 A一个单摆的长为l ,在其悬点O 的正下方0.19l 处有一钉子P(如图1-3-5所示),现将摆球向左拉开到A ,使摆线偏角θ<5°,放手后使其摆动,求出单摆的振动周期.【解析】 释放后摆球到达右边最高点B 处,由机械能守恒可知B 和A 等高,则摆球始终做简谐运动.摆球做简谐运动的摆长有所变化,它的周期为两个不同单摆的半周期的和.小球在左边的周期为T 1=2πl g 小球在右边的周期为T 2=2π 0.81l g则整个单摆的周期为 T =T 12+T 22=πlg +π 0.81lg =1.9πl g .【答案】 1.9πl g求单摆周期的方法1.明确单摆的运动过程,看是否符合简谐运动的条件.2.在运用T =2πlg 时,要注意l 和g 是否发生变化,如果发生变化,则分别求出不同l 和g 时的运动时间. 3.改变单摆振动周期的途径是: (1)改变单摆的摆长.(2)改变单摆的重力加速度(如改变单摆的位置或让单摆失重或超重). 4.明确单摆振动周期与单摆的质量和振幅没有任何关系.2.如图1-3-6所示,MN 为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分,把小球A 放在MN 的圆心处,再把另一小球B 放在MN 上离最低点C 很近的B 处,今使两球同时自由释放,则在不计空气阻力时有()图1-3-6A.A球先到达C点B.B球先到达C点C.两球同时到达C点D.无法确定哪一个球先到达C点【解析】A做自由落体运动,到C所需时间t A=2Rg,R为圆弧轨道的半径.因为圆弧轨道的半径R很大,B球离最低点C又很近,所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧作简谐运动(等同于摆长为R的单摆),则运动到最低点C所用的时间是单摆振动周期的14,即t B=T4=π2Rg>t A,所以A球先到达C点.【答案】 A根据单摆周期公式T=2πlg,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图1-3-8所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.图1-3-8图1-3-9(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图1-3-9所示,读数为________mm.(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有________.a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期Te.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期T=Δt 50【解析】(1)按照游标卡尺的读数原则得小钢球直径为18 mm+6×0.1 mm=18.6 mm.(2)单摆的构成条件:细线质量要小,弹性要小;球要选体积小,密度大的;偏角不超过5°.故a、b正确,c错误.为了减小测量误差,要从摆球摆过平衡位置时计时,且需测量多次全振动所用时间,然后计算出一次全振动所用的时间.故d错误,e正确.【答案】(1)18.6(2)abe。

《单摆》说课稿

《单摆》说课稿府谷三中闫铭一.教材分析1、教材的地位和作用《单摆》是沪科版高中《物理》选修3-4的内容。

本节内容是简谐运动的实例应用,是高考的常考点,既是本章的核心内容,又是教学重点。

2、教材的特点本节教材先从实际生活中各种各样的摆,例如秋千,挂钟等抽象出单摆,通过对单摆的运动和受力分析,使学生掌握单摆做简谐运动的条件。

依据教材特点及学生知识基础,本节课在教学设计时突出以下几个特点:1)重视实验:通过实验设疑、解疑,充分体现了物理是以实验为基础的学科,体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

2)重视多媒体辅助教学手段的运用:运用多媒体展示直观的生活实例,动态分析受力,出示练习,可提高课堂教学的效率。

3)注重对学生进行物理研究方法的指导:如控制变量法。

4)充分发挥学生的主体作用:通过实验探索、设问点拨,创设问题情境,引导学生积极参与,激发学习兴趣,活跃课堂气氛,使学生始终保持积极探索的学习心态。

5)层次分明:这节课的程序是:(1)通过对生活实例的分析及实验观察,建立单摆模型;(2)结合单摆运动状态分析其受力,理论证明单摆的振动是简谐运动;(3)实验探究单摆的周期受哪些因素的影响,并得出周期公式,最后提出周期的应用。

二、教学重难点教学目标1.知识与技能:(1)知道什么是单摆;(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件;(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能用公式解题。

(4)知道利用单摆可以测定重力加速度2.过程与方法:(1)通过单摆做简谐运动条件的学习,体会用近似方法研究物理问题(2)通过研究单摆周期,掌握用控制变量法研究问题3、情感、态度和价值观:通过介绍科学家的情况,激发学生发现知识热爱科学的热情;鼓励学生象科学家那样不怕困难,勇于发现勇于创造!教学重难点:重点:单摆的周期公式及其成立条件。

难点:单摆回复力的分析。

教法和学法1.关于单摆的构成的教学——采用问题教学法进行。

单摆 说课稿 教案 教学设计

1 外力作用下的振动 教学目标 1、知识与技能 (1)知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明; (2)知道受迫振动的概念。知道受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关; (3)理解共振的概念,知道常见的共振的应用和危害。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:受迫振动,共振。 教学难点:驱动力的频率、固有频率的区别。 教学教具:弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器。 教学过程: 第五节 外力作用下的振动 (一)复习提问 注意观察教师的演示实验。教师把弹簧振子的振子向右移动至B点,然后释放,则振子在弹性力作用下,在平衡位置附近持续地沿直线振动起来。重复两次让学生在黑板上画出振动图象的示意图(图1中的Ⅰ)。

再次演示上面的振动,只是让起始位置明显地靠近平衡位置,再让学生在原坐标上画出第二次振子振动的图象(图1中的Ⅱ)。Ⅰ和Ⅱ应同频、同相、振幅不同。 结合图象和振子运动与学生一起分析能量的变化并引入新课。

(二)新课教学 现在以弹簧振子为例讨论一下简谐运动的能量问题。 问提1:振子从B向O运动过程中,它的能量是怎样变化的?(弹性势能减少,动能增加。) 问提2:振子从O向C运动过程中能量如何变化?振子由C向O、又由O向B运动的过程中,能量又是如何变化的? 问提3:振子在振动过程中总的机械能如何变化?(运用机械能守恒定律,得出在不计阻力作用的情况下,总机械能保持不变。) 1、总机械能守恒 将振子从B点释放后在弹簧弹力(回复力)作用下,振子向左运动,速度加大,弹簧形变(位移)减少,弹簧的弹性势能转化为振子的动能。当回到平衡位置O时,弹簧无形变,弹性势能为零,振子动能达到最大值,这时振子的动能等于它在最大位移处(B点)弹簧的弹性势能,也就是等于系统的总机械能。 在任何一位置上,动能和势能之和保持不变,都等于开始振动时的弹性势能,也就是系统的总机械能。 2

单摆 说课稿 教案 教学设计

外力作用下的振动一、教材分析本节是人教版物理选修3-4 十一章第五节,由生活中常见的阻尼振动分析入手进而引入受迫振动的概念,然后通过演示实验说明受迫振动的周期与驱动力周期的关系,最后演示实验证明当f驱=f固时,物体做受迫振动的振幅最大,最后引入了共振的概念二、教学目标知识与技能(1)能从能量的观点分析阻尼振动产生的原因(2)掌握受迫振动的概念。

探究受迫振动的频率与驱动力的频率的关系(3)理解共振的概念及产生条件,知道常见的共振的应用和危害过程与方法:通过实验探究受迫振动频率与驱动力频率及共振条件情感态度与价值观体会物理与生活的紧密联系,培养热爱生活的情趣三、教学重点难点重点:1.什么是受迫振动.2.什么是共振及产生共振的条件难点:1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系,与驱动力大小无关.2.当f驱=f固时,物体做受迫振动的振幅最大四、学情分析.1、教学中应该充分发挥实验的作用,使学生理解物体在做受迫振动时其频率跟驱动力频率的关系,以及受迫振动的频率与物体固有频率接近时,振动的特点.2.在做共振实验时,也可以用如下的实验代替课本中图9-33的实验。

即在同一块薄木板上固定许多长度不同,但质地、粗细相同的小木棒,振动其中的一个,观察其他小木棒哪一个振动得最剧烈。

3.注意引导学生多思考一下共振在实际中的应用(如乐器的共鸣箱等)以及避免共振的做法,培养学生理论联系实际的能力和习惯。

五、教学方法实验、讨论六、课前准备弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标现场演示弹簧振子的运动,提出问题:弹簧振子为什么会停下来而不一直运动下去?那么如何才能让它永不停息的运动呢?(三)合作探究、精讲点播学生带着上述问题阅读课本17-18页内容。

(给予学生2-3分钟时间)现在以弹簧振子为例讨论一下简谐运动的能量问题。

问:振子从B向O运动过程中,它的能量是怎样变化的?引导学生答出弹性势能减少,动能增加。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道什么是单摆。
(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件。
(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能
用公式解题。
2、过程与方法:观察演示实验,概括出影响周期的因素,培养由实
验现象得出物理结论的能力。
3、情感、态度与价值观:
教学重点:掌握好单摆的周期公式及其成立条件。
教学难点:单摆回复力的分析。
教学过程:
第四节 单 摆
(-)引入新课
我们学习了弹簧振子,知道弹簧振子做简谐运动。那么:物体做
简谐运动的条件是什么?(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。)
今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动

(二)进行新课
1、什么是单摆?
2

提示:一根细线上端固定,下端系着一个小球,如果悬挂小球的细线
的伸长和质量可以忽略,细线的长度又比小球的直径大得多,这样的
装置就叫单摆。图2

物理上的单摆,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,在竖直平面内摆动。所以,实际的单摆要
求绳子轻而长,摆球要小而重。摆长指的是从悬点到摆球重心的距离。
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。摆球静
止时所处的位置就是单摆的平衡位置。
物体做机械振动,必然受到回复力的作用,弹簧振子的回复力由
弹簧弹力提供,单摆同样做机械振动,思考:单摆的回复力由谁来提
供,如何表示?

(1)平衡位置:当摆球静止在平衡位置O点时,细线竖直下垂,摆球
所受重力G和悬线的拉力F平衡,O点就是摆球的平衡位置。

(2)回复力:单摆的回复力F回=G1=mg sinθ,单摆的振动是不是简
3

谐运动呢?
单摆受到的回复力F回=mg sinθ,如图:虽然随着单摆位移X增大,
sinθ也增大,但是回复力F的大小并不是和位移成正比,单摆的振动
不是简谐运动。但是,在θ值较小的情况下(一般取θ≤10°),在
误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L,近似的有F= mg sin
θ= ( mg /L )x = k x (k=mg/L),又回复力的方向始终指向O点,
与位移方向相反,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,F = - ( mg / L )x
= - k x(k=mg/L)为简谐运动。所以,当θ≤10°时,单摆振动是
简谐运动。

条件:摆角θ≤10°
说明:位移大时,单摆的回复力大,位移小,回复力小,当单摆经过
平衡位置时,单摆的位移为0,回复力也为0。思考:平衡位置时,单
摆所受的合外力是否为0?
单摆此时做的是圆周运动,做圆周运动的物体受向心力,单摆也
不能例外,也受到向心力的作用(引导学生思考,单摆作圆周运动的
向心力从何而来?)。在平衡位置,摆球受绳的拉力F和重力G的作用,
绳的拉力大于重力G,它们的合力充当向心力。所以,单摆经过平衡
位置时,受到的回复力为0 ,但是所受的合外力不为0。

(3)单摆的周期
4

单摆的周期受那些因素的影响呢?(可能和摆球质量、振幅、摆
长有关)
单摆的周期是否和这些因素有关呢?
为了减小对实验的干扰,每次实验中我们只改变一个物理量,这
种研究问题的方法就是——控制变量法。首先,我们研究摆球的质量
对单摆周期的影响:那么就先来看一下摆球质量不同,摆长和振幅相
同,单摆振动周期是不是相同。
演示1:将摆长相同,质量不同的摆球拉到同一高度释放。
现象:两摆球摆动是同步的,即说明单摆的周期与摆球质量无关,不
会受影响。这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期,
所以摆角不要超过10°。接下来看一下振幅对周期的影响。

演示2:摆角小于10°的情况下,把两个摆球从不同高度释放。
现象:摆球同步振动,说明单摆振动的周期和振幅无关。刚才做过的
两个演示实验,证实了如果两个摆摆长相等,单摆振动周期和摆球质
量、振幅无关。如果摆长L不等,改变了这个条件会不会影响周期?

演示3:取摆长不同,两个摆球从某一高度同时释放,注意要θ≤10°。
现象:两摆振动不同步,而且摆长越长,振动就越慢。这说明单摆振
动和摆长有关。具体有什么关系呢?荷兰物理学惠更斯研究了单摆的
振动,在大量可靠的实验基础上,经过一系列的理论推导和证明得到:
单摆的周期和摆长l的平方根成正比,和重力加速度g的平方根成反
5

比,周期公式:
这个公式的提出,也是在单摆振动是简谐运动的前提下,条件:
摆角θ≤10°。由周期公式我们看到T与两个因素有关,当g一定,T
与成正比;当L一定,T与成反比;L,g都一定,T就一定了,对应
每一个单摆有一个固有周期T。

相关文档
最新文档