(教学设计)第2章 4 实验：用单摆测量重力加速度2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019).docxVIP

(教学设计)第2章4实验：用单摆测量重力加速度2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

(教学设计)第2章4实验：用单摆测量重力加速度2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

课程基本信息

1.课程名称：用单摆测量重力加速度实验

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2023-2024学年第二学期第4周星期三第2节课

4.教学时数：1课时（45分钟）

核心素养目标

1.科学探究：通过设计并实施单摆实验，培养学生提出问题、制定实验方案、收集数据、分析结果的能力。

2.物理观念：加深学生对重力加速度概念的理解，通过实验验证理论，培养学生的物理思维和科学态度。

3.科学态度与责任：培养学生严谨的实验态度，提高对实验数据准确性的认识，培养科学研究的责任感。

重点难点及解决办法

重点：

1.单摆周期公式的推导与应用。

2.实验操作步骤的掌握和实验数据的准确记录。

难点：

1.理解并应用单摆周期公式测量重力加速度的原理。

2.实验中减小误差的方法和技巧。

解决办法：

1.通过课堂讲解和板书，详细推导单摆周期公式，并结合实际例子说明其应用，帮助学生理解。

2.采用分组实验的形式，让学生亲自操作，教师在旁指导，确保实验步骤的正确性。

3.对实验过程中可能出现的误差进行分析，如摆线摆动不稳定、摆角过大等，并提出相应的解决措施，如使用更高精度的计时器、控制摆角小于5度等。

4.通过实验前后的小组讨论，总结实验经验，提高学生对实验数据的处理能力。

教学资源

-教科书《高中物理选择性必修第一册》（教科版2019）

-实验室单摆实验装置

-计时器

-米尺

-钳子

-记录纸和笔

-投影仪

-白板和马克笔

-多媒体教学软件（如PPT）

-实验指导手册

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：以“你是否想过如何准确测量地球的重力加速度？”这一问题引入，激发学生的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾牛顿第二定律和重力加速度的概念，为学生引入单摆测量重力加速度的实验方法做好铺垫。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细介绍单摆周期公式T=2π√(L/g)的推导过程，解释L代表摆长，g代表重力加速度，T代表周期。

-举例说明：通过一个实际的单摆实验例子，展示如何利用周期公式来计算重力加速度。

-互动探究：分组讨论，每组设计一个单摆实验方案，预测可能出现的误差及解决办法。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：学生在实验室中进行单摆实验，记录摆长和周期数据，计算重力加速度。

-教师指导：在学生实验过程中，教师巡回指导，帮助学生解决操作中的问题，确保实验的准确性。

4.实验分析（约10分钟）

-学生展示：每组学生报告实验结果，分析实验数据与理论值之间的差异。

-教师点评：教师对学生的实验结果进行点评，指导学生如何从实验数据中得出结论。

5.总结反馈（约5分钟）

-学生总结：学生总结本节课学到的知识，包括单摆周期公式的应用和实验操作的要点。

-教师反馈：教师对学生的表现进行反馈，强调重点和难点，布置相关的课后作业。

6.作业布置（约5分钟）

-布置作业：设计一些与单摆测量重力加速度相关的练习题，要求学生在课后完成并提交。

-强调作业要求：提醒学生作业的截止时间，以及作业的格式和标准。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-相关物理学史：介绍伽利略对单摆运动的研究及其在物理学史上的意义。

-单摆的周期公式在不同条件下的应用：探讨摆长、摆角、重力加速度等因素对单摆周期的影响。

-实验误差分析：提供更多关于如何减小实验误差的方法，如使用更高精度的测量工具，改进实验设计等。

-相关物理实验：介绍其他测量重力加速度的实验方法，如使用自由落体实验、斜面实验等。

-物理与生活联系：探讨重力加速度在生活中的应用，如游乐场中的过山车设计，建筑结构的稳定性分析等。

-科学研究前沿：介绍当前在单摆运动和重力加速度研究领域内的必威体育精装版科学研究进展。

2.拓展建议：

-阅读拓展：推荐学生阅读《物理学史话》等相关书籍，以更深入地了解物理学的发展历程。

-实验设计：鼓励学生设计不同的单摆实验，探究不同条件下重力加速度的测量方法。

-讨论交流：组织学生进行小组讨论，分享各自在实验中的发现和问题，促进知识的交流和理解。

-研究性学习：引导学生进行小规模的科学研究，如调查不同地区的重力加速度差异，分析其原因。

-综合实践活动：结合学校的科技节或课外活动，组织学生参加与单摆运动相关的科技竞赛或展览。

-利用