2024-2025学年高中物理 第一章 机械振动 5 学生实验：用单摆测定重力加速度说课稿2 教科版选修3-4.docx

2024-2025学年高中物理第一章机械振动5学生实验：用单摆测定重力加速度说课稿2教科版选修3-4

授课内容

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设计思路

本节课以高中物理选修3-4第一章“机械振动”中的学生实验“用单摆测定重力加速度”为教学内容。设计思路如下：

1.引导学生回顾单摆的周期公式，理解重力加速度与单摆周期的关系。

2.通过实验，让学生亲自动手操作，测定重力加速度的数值。

3.分析实验数据，讨论实验误差和改进方法。

4.结合课本理论，引导学生深入理解重力加速度的物理意义。

5.培养学生的实验操作能力、观察能力以及数据分析能力，提高物理学科素养。

核心素养目标分析

1.科学探究：通过单摆实验，培养学生提出问题、设计实验方案、进行实验操作、收集与分析数据、得出结论的科学探究能力。

2.物理观念：使学生深入理解机械振动的基本概念，掌握重力加速度的测定方法，形成科学的世界观。

3.科学思维：训练学生运用物理规律解决实际问题的能力，发展其逻辑思维和批判性思维。

4.实践能力：通过实验操作，提高学生的动手实践能力和实验设计能力。

5.科学态度：培养学生严谨的科学态度，对待实验认真负责，对待数据客观真实。

学情分析

本节课的授课对象为高中二年级学生，他们在知识层面上已经学习了简单的机械振动知识，对单摆有一定的了解，但尚未深入接触过用单摆测定重力加速度的实验。在能力方面，学生具备基本的实验操作技能，能够进行简单的物理实验，但实验设计能力和数据分析能力尚待提高。在素质方面，学生具备一定的科学探究精神和学习兴趣，但可能在面对复杂实验和数据分析时表现出耐心不足。

学生在行为习惯上，经过一年的高中学习，已逐渐适应高中教学节奏，但部分学生在实验操作中可能存在粗心大意、观察不细等问题。这些习惯可能影响他们对实验数据的准确记录和结果的正确分析。

针对这些学情，本节课的教学需要注重引导和激励，通过设计有趣的实验，激发学生的学习兴趣，同时在实验操作和数据分析过程中，培养他们的耐心和细致观察能力。此外，还需关注学生的个体差异，对他们在实验中的表现给予及时的反馈和指导，帮助他们更好地理解和掌握物理知识。

教学资源

-硬件资源：单摆实验装置、米尺、秒表、天平、计算器

-软件资源：物理实验数据处理软件

-课程平台：学校物理实验室、多媒体教室

-信息化资源：实验操作视频、重力加速度理论资料

-教学手段：小组讨论、实验演示、实时数据采集与分析

教学过程

1.导入新课

-各位同学，大家好！今天我们将进行一个新的实验，这个实验将帮助我们更深入地理解机械振动这一章节的内容。请大家回顾一下，我们在上一节课学习了单摆的周期公式，那么你们能否告诉我，单摆的周期与哪些因素有关呢？

2.回顾理论知识

-很好，正如你们所说，单摆的周期与摆长和重力加速度有关。那么，我们今天要进行的实验就是用单摆来测定重力加速度。在实验之前，我想请大家再复习一下单摆的周期公式，以及它如何与重力加速度相关联。

3.实验目的和原理介绍

-现在，我将向大家介绍本次实验的目的和原理。我们的目标是利用单摆测定我们所在地的重力加速度，并验证单摆周期公式的正确性。实验的原理基于单摆的周期公式：T=2π√(L/g)，其中T是周期，L是摆长，g是重力加速度。通过测量单摆的周期和摆长，我们可以计算出重力加速度。

4.实验步骤讲解与演示

-接下来，我会详细讲解实验步骤，并进行演示。首先，我们需要组装单摆实验装置，确保摆线垂直且摆长准确无误。然后，用秒表测量单摆完成n次全振动的时间，计算出单次振动的周期。最后，利用周期公式计算出重力加速度。注意，在实验过程中要尽量减少误差，例如测量摆长时要精确到毫米，计时时要尽量减少人为反应时间的影响。

5.学生分组实验

-现在请大家分成小组，每组都会有一个单摆实验装置。请按照我刚才讲解的步骤进行实验，注意记录数据，并且与组内同学讨论如何减少实验误差。如果遇到问题，可以随时向我提问。

6.实验数据记录与分析

-在实验过程中，我注意到有些小组已经完成了数据记录。很好，接下来请大家使用实验数据处理软件输入你们的数据，软件会自动帮你们计算出重力加速度的数值。同时，请思考一下，实验结果与理论值是否一致？如果不一致，可能的原因是什么？

7.结果讨论与误差分析

-现在，请大家停止实验，回到座位上。我想听听每组同学的实验结果。哪一组愿意分享一下你们的实验数据和结果呢？同时，请分析一下你们认为实验结果可能存在误差的原因。

8.总结与拓展

-通过今天的实验，我们不仅验证了单摆周期公式的正确性，还测定了我们所在地的重力加速度。大家做得非常出色。最后，我想请大家思考一个问题：除了用单摆测定重力加速度，还有哪些方法可以测