单摆 教学设计 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docxVIP

第二章 机械振动 第四节 单摆 教学目标： 1.知道单摆是一种理想化模型，理解单摆模型的条件，能将实际问题中的对象和过程转化为单摆模型。 2.能通过理论推导，判定单摆小角度振动时的运动特点。 3.在探究单摆的周期与摆长的定量关系时，能分析数据、发现规律、形成合理的结论，能用已有的物理知识解释相关现象。 4.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系，能运用其解决相关实际问题。 教学重点：单摆运动的特点和对单摆周期公式的探究 教学难点：对单摆的回复力分析以及对小角度摆动的近似处理 一、复习导入、板书课题 回顾：简谐运动的回复力 简谐运动的动力学规律 简谐运动的能量 导入：我们通过之前的学习，已经学习了简谐运动的相关知识，这节课我们就用这些知识来解释一个生活中常见的简谐运动即单摆 二、出示目标、明确任务 1、熟记什么是单摆，理解单摆运动的特点 2、理解单摆回复力的成因，摆角很小时单摆的振动是简谐运动以及单摆的周期公式 三、学生自学、独立思考 认真阅读课本44-46页内容，找到书中的知识点、重点、困惑点 四、自学指导、紧扣教材 1、阅读课本第44-45页第一段和单摆的恢复力部分，回答下列问题： ①什么样的装置称之为单摆，模型特点？ ②单摆沿圆弧运动的向心力由哪些力来提供 ③单摆往复运动的回复力由哪几个力来提供 ④思考单摆做简谐运动的条件 二、阅读课本45-46页单摆的周期部分，回答下列问题 ①周期与摆长的公式是什么 ②公式中每个字母的含义是什么 4、阅读用单摆测定重力加速度部分，总结我们有几种测得重力加速度的方法 五、自学展示、精讲点拨 一、①单摆：在细线的一端拴一小球，另一端固定在悬点上，如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多，这样的装置就叫做单摆。 单摆是实际摆的理想化模型 ②单摆的平衡位置：最低点O 受力分析: ③回复力来源： 重力沿切线方向的分力G2 大小：G2=Gsinθ=mg sinθ 方向：沿切线指向平衡位置 ④所以，在摆角很小的情况下，摆球所受的回复力跟位移大小成正比，方向始终指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动 二、单摆的周期 1、与振幅无关——单摆的等时性 2、与摆球的质量无关 3、与摆长有关——摆长越长，周期越大 4、与当地的重力加速度有关——重力加速度越大，周期越小 ①单摆振动的周期公式： ②用单摆测定重力加速度。 六、课堂总结、构建知识树 单摆：在细线的一端拴一小球，另一端固定在悬点上，如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多，这样的装置就叫做单摆。 单摆的回复力平衡位置：最低点O 回复力来源：重力沿切线方向的分力G2 大小：G2=Gsinθ=mg sinθ 方向：沿切线指向平衡位置 单摆的周期与振幅无关——单摆的等时性，与摆球的质量无关，与摆长有关——摆长越长，周期越大，与当地的重力加速度有关——重力加速度越大，周期越小 单摆振动的周期公式： 七、整理知识、巩固记忆 单摆的结构 单摆的动力学规律 单摆的能量 八、当堂训练、巩固运用 课后习题1