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时间:2019-07-16
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1、《单摆》教案一、教学分析、教材的地位与作用《单摆》是高中物理人教版选修第章第节内容。本节内容安排在《简谐运动的回复力和能量》之后,属于简谐运动的应用实例,起到了承上的作用。在学习“单摆”之前,学生们学习了简谐运动及其图象,简谐运动的振幅、周期、频率以及回复力和能量等内容。这里作为简谐运动的应用实例,来学习单摆的运动规律、受力情况和图像特点,以加强对单摆内容的理解,深化、突出了单摆这种简谐运动。、教材处理本节课内容多、理论性强、探究过程复杂,所以用两课时完成:第课时学习单摆振动的图像和回复力、单摆做简谐运动的条件等内容。第
2、课时着重探究单摆周期与摆长的关系。、学情分析经过近两年的高中学习,学生已经掌握了高中物理学中处理问题的很多基本方法,具有了一定的思维能力和接受能力。但是由于本节课结合了数学知识,涉及到小角度的近似处理,这在高中物理学习中是第一次出现,学生对这样的处理感觉有困难。二、教学目标知识与技能:、知道什么是单摆,了解单摆的运动特点、知道在摆角很小时单摆做简谐运动过程与方法:经历证明单摆运动是简谐运动的过程,学生体会数学方法在物理中的应用情感态度与价值观:通过证明过程,培养学生学习科学的兴趣和自觉性。并在学习证明的过程中,学会运用科
3、学态度、科学价值观去克服困难、探究解决类似的问题三、教学重点重点:单摆振动的特点依据:单摆振动是具体的简谐运动的应用实例,分析简谐运动也就是分析质点在运动过程中的振幅、周期、位移、频率、能量等一些物理量的特点,通过对单摆运动特点的分析、理解,学生对简谐运动的特点理解会更加深刻。四、教学难点难点:单摆的回复力以及对小角度的近似处理。依据:在分析具体的简谐运动时学生往往不能正确的分析出回复力的来源,有的学生即使能够分析出回复力的来源,也不知如何导出的形式,给解决问题带来了困难,因此将这个问题设置为难点。五、课前准备本节内容属
4、于简谐运动的应用实例,主要解决两个问题:、认识单摆、用图象法和公式法证明单摆的振动属于简谐振动,基于这个目标,实现课堂教学的有效性,教师可以针对这个目标可布置以下预习作业。、指导学生自制单摆,画出单摆的图象,对单摆的运动特点有一定的认识、在证明了竖直方向弹簧振子的运动属于简谐运动的基础上,要求学生阅读教材、分析教材自行证明单摆的运动是不是简谐运动。、课件。六、教学过程(一)引入新课前面我们学习了弹簧振子,知道了简谐运动的特点。在日常生活中,我们还常常看见摆钟、荡船、秋千都在竖直平面内做摆动,这些摆动是属于一种什么样的运动
5、呢?今天我们来学习最简单的摆动——单摆的运动。本堂课主要解决两个问题、知道什么是单摆。、证明单摆的运动是不是简谐运动设计意图:交代清楚本节的任务,使学生心中有数。(二)进行新课板书:单摆、单摆模型()单摆:一根不可伸长的细绳,一端固定,另一端与小球相连,如果细线的质量与小球相比可以忽略,求的直径与线的长度相比可以忽略,忽略空气阻力的影响,这样的装置叫单摆。教师活动:由学生阅读教材,得出单摆的定义。教师对定义进行补充说明。设计意图:培养学生自学能力,加深对单摆概念的理解。教师活动:这样的装置在生活中存在吗?设计意图:使学生
6、意识到这样的装置在现实生活中不存在,是一种理想化模型。()单摆是实际摆的理想化模型()判断下列模型是否属于单摆模型教师活动:展示几幅图片,让学生判断是否属于单摆模型。设计意图:使学生更加明确什么是单摆。、单摆的运动教师活动:单摆在做振动,这种振动是不是简谐运动呢?需要我们证明,有几种方法?学生:回答两种,图象法和公式法设计意图:针对两种证明方法展开教学()画单摆的图象播放演示实验视频,画出单摆的图象,与正弦曲线十分相似教师活动:既然图象与正弦曲线十分相似,那单摆的运动就有可能是简谐运动,那到底是不是?如果我们得到的图像很
7、准确,我们可以去做拟合曲线,得到图像如果严格满足正弦规律,说明就是。但这个对实验要求比较高,如果不是匀速拉动也会得不到正弦曲线的。下面我们从另一个角度去做一个判断,我们从力的特征用公式法去证明单摆的振动是不是简谐运动。教师活动:凡是振动都需要回复力,那单摆的回复力是什么力呢?设计意图:学生明确,接下来要寻找回复力。()单摆的回复力分析①确定平衡位置当摆球静止于点时,摆球受到的重力和悬线的拉力F′彼此平衡,点就是单摆的平衡位置.②实验演示单摆的振动,分析回复力教师活动:提问单摆在振动过程中受到哪些力作用?生:答教师活动:教
8、师由学生的回答板书单摆受力分析图教师活动:摆球做圆周运动的向心力由谁来提供?摆球做机械振动的回复力由谁来提供?学生讨论后让学生回答。教师活动:单摆振动时在竖直平面内做变速圆周运动,重力和拉力的合力产生两种效果:一是使小球做圆周运动,速度大小发生变化,这个效果力称为向心力。二是使小球总是有回到平衡位置的趋势,这个效果力
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