高中物理 单摆教学设计 新人教版选修3-4

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1、选修3-4第十一章第四节《单摆》第二课时[教学重点]1.知识与技能（1）知道单摆的周期与摆长之间的定性与定量关系（2）知道单摆周期公式在实际问题的应用2.过程与方法（1）通过学生猜想单摆的周期与哪些因素有关，培养学生提出科学假设的能力（2）通过探究实验，使学生会应用控制变量法，培养其观察、分析归纳的能力3、情感、态度与价值观（1）实验过程中通过小组合作，培养学生与人合作的精神。（2）培养学生尊重事实，实事求是的科学人生观。（3）培养学生理论联系实际，探索求知的治学观。[教学重难点]通过探究，使学生通过控制变量得到单摆周期与摆长之间的定性与定量关系[教学准备]学生分组1-9组，实

2、验器材：带孔小钢球约1m长的线绳铁架台米尺停表游标卡尺[教学设计]教学程序实施形式内容安排设计说明与反思探究导入幻灯片1.单摆是理想模型：A.细线无弹性不可伸缩,且质量可忽略不计B小球密度大,直径相比摆线长度较小C振幅较小可视为简谐振动2.知道一次全振动的含义复习上节课的知识，确认学生具备了有关单摆的基本知识视频短片伽利略与单摆的故事：单摆的等时性是由伽利略首先发现的。图文声像并茂，多角度调动学生的积极性和注意力。演示实验教师首先演示两个摆长、摆球质量均不一样的单摆让它们分别偏离一个不同的小角度释放，记录两个单摆全振动30次所需的时间。通过演示实验，创造了单摆摆动的情境，有利于

3、学生思考影响摆动周期的条件。探究实施学生讨论提出探究主题：①摆长②摆球质量③振幅④重力加速度等学生在进行猜想的时候，有一些猜想非常发散在所难免，教师在这一环节应发挥指导作用，能做到对学生的猜想有放有收，在有限的时间内不可能对学生提出的任何猜想进行假设。探究实施学生讨论研究制定实验方案：1-3组测量两个摆球质量相等摆长不等的摆做摆角相同且较小时振动50次所用时间，猜想T与L有关4-6组测量出两个摆长相等摆球质量不等的摆做摆角相同且较小时振动50次所用时间，猜想T与m有关7-9组测量出两个摆长相等摆球质量相等的摆做摆角不同且较小时振动50次所用时间，猜想T与偏角有关该步骤是探究活动

4、的一个重要组成部分，让学生在控制变量思想的指导下完整的设计实验，是对学生科学思维能力培养的一种很重要手段。本探究活动是选修III系列，在此之前学生对物理中控制变量的思想已经有所认识，所以在本探究活动中教师可以进行适当的指导，但更应让学生按小组独立完成。教师板书讲解注意事项:1．明确单摆必须较小偏角并在同一平面摆动。2．确定计时起点:摆球经平衡位置开始计时.并让学生明白当摆球再次从同一方向经过平衡位置时记一次.选择一个正对摆的同学确定计时的时刻3．计50次全振动的时间计算T.分组实验验证猜想实施探究实验：1-3组：用停表分别测量出两个摆球质量相等摆长不等的摆做摆角相同且较小时振动

5、50次所用时间。4-6组：用停表分别测量出两个摆长相等摆球质量不等的摆做摆角相同且较小时振动50次所用时间。7-9组：用停表分别测量出两个摆长相等摆球质量相等的摆做摆角不同且较小时振动50次所用时间。在此环节中，教师不宜干涉学生的实验设计思路，对学生操作中的错误也不宜也不可能全部指正，可留待评估时学生对自己的操作进行反思。但应加强实验操作的指导学生讨论代表发言1.组内讨论：对实验数据进行分析处理,求出各种情况下T的平均值，根据实验现象和数据得出结论并进行解释。引导学生小组内分析实验过程中的经验教训，实验操作各环节的不足，如过程中发现探究方案有不足，能提出改进方案。时间允许的情况

6、下确实可以引导学生进行定量探究，但确切公式还是不容易得出来。上述关系已经考虑到了，而且可以训练学生利用数据进行绘图和读图的能力。当然，如果时间允许还可以继续讨论单摆周期与重力加速度之间的关系。2.组间讨论：小组之间交流探究的结果，得到影响单摆周期大小的因素，并得出它们之间的定性关系。1-3组结论：单摆的周期与单摆的摆长有关4-6组结论：单摆的周期与摆球质量无关7-9组结论：单摆的周期与振幅无关。同时，在该过程中还应引导各小组分析本组的设计方案与经验不足，各小组之间应相互尊重，取长补短，共同提高。教师讲授3.教师归纳：学生只能得到影响单摆摆动周期的因素及其定性关系。①．单摆的周期

7、与振幅无关，叫单摆的等时性②．单摆的周期与摆球质量无关③．单摆的周期与单摆的摆长有关。教师可以直接给出周期公式：探究应用分组实验测量计算测定重力加速度：T=2πg=1.测量摆长：用游标卡测出直径2r，再用米尺测出从悬点到小球上端的距离l，摆长等于线长与半径相加。2.把小球拉开一个较小角度（小于10度）使在竖直平面内摆动，测量单摆完成全振动50次所用的平均时间，求出周期T3.带入公式求出g4.多次测量求平均值通过本环节学生更好地掌握单摆的周期公式并加强其理论联系实际的能力。后记：在本节课堂设计