114单摆教学设计

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1、11.4单摆教学设计编写人：曲迎梅【课标要求】1.理解单摆模型，知道单摆做简谐运动的条件。2.知道单摆振动的回复力來源。3.掌握单摆的周期公式，理解影响单摆周期的因素【重点难点】重点：知道单摆振动的回复力来源。难点：掌握单摆的周期公式，理解影响单摆周期的因素。【知识链接】简谐运动及相关知识【要点导学自主预习】1•什么样的装置叫单摆？鈿纯况在晅X判断以下摆动模型是不是单摆，为什么？理想化的条件：悬点:摆线摆球；2・探究单摆振动性质(1)提宙问题:单摆振动是不是简谐运动？(2)进行猜想捉出猜想：（3）理论证明原理：简谐

2、运动的回复力特征一一如果质点所受的力与成正比,并且总是指向,质点的运动就是简谐运动，即满足公式理论推导过程：设小球运动到任意点B时，摆线与竖直方向的夹角为摆球偏离平衡位置的位移为x,摆长为L：（1）画出小球受力示意图；（2）问题：什么力充当冋复力？（3）小球摆动的回复力F回=（4）0很小时：sinO~,弧长OB~贝ijsin0Q得到：F回二【结论】:在偏角的情况下，摆球所受的冋复力跟成正比，方向始终指向（即与位移方向相反）,因此单摆做简谐运动，满足：说明：一般情况要求偏摆角3.单摆的周期（-）【提出问题】单摆的周期

3、与什么因素有关?【演示】单摆的振幅、质量、摆长对周期各有什么影响？比较三种情况下的周期，可以得出什么结论？实验表明：单摆振动的周期与无关，在振幅较小吋与无关；但与有关，摆长越K,周期也越(-)【提岀问题】单摆周期与摆长冇什么定量关系？探究：单摆周期与摆长的关系方法：做一个单摆，测量摆长和摆的周期，得到一组数据；改变摆长，再得到几组数据。从中找出周期和摆长的关系。注意点：1•摆的振幅不要太大2.摆线和摆球如何选择？3•细线上端的悬挂方式3.摆K的测量5•周期的测量6.数据分析【结论】荷兰物理学家惠更斯发现：单摆做简谐

4、振动的周期T与摆长/的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比，而与振幅、摆球质量无关。单摆的周期公式：T=2n1.用单摆测定重力加速度【提出问题】由单摆周期公式，你能否想出测重力加速度的方法？捉示：由单摆周期公式T=2n石可得g二,由此可知只需测出就可以求出当地的重力加速度.【展示交流合作探究点拨讲解】1、请将预习中发现的问题写在下面。2、针对问题学生进行合作探究。3、教师讲解：要求学生记好笔记。(1)、生成教学：针对学生预习中的问题。(2)、本节重点难点:(3)、形成知识网络:【经典例题透析】例1.一单摆

5、悬丁•0点，摆长为L,若在0点的竖直线上的0'点钉一个钉了，使00'二L/2,将单摆拉至A点释放，小球将在ABC间來回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于10。，则此摆的周期是()A.2JiBS毎C.2nD.兀希+底）例2.有一单摆，其摆长1二1.02m,摆球的质量m=0.10kg,已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t=60.8s,试求:(1)当地的重力加速度是多大？(2)如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少?【学以致用巩固提升】1、下列关于单摆的说法正确的是()A.摆球经过平衡位置时其合力为零.

6、B.摆球经过平衡位置吋其回复力为零.C.单摆作简谐运动的冋复力是由摆球重力与摆线拉力的合力提供的.D.单摆作简谐运动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线的分力捉供的2、在下述哪些情况下单摆的简谐振动周期会变大()A.摆球质量增大B.摆长减小C.单摆由赤道移到北京D.单摆由海平面移到高山顶上3、一单摆的振动周期是2s,则下列做简谐运动的情况下单摆的周期为(1)摆长缩短为原来的1/4时，T二s；(1)摆球质量减小为原来的1/4时，T二s；（3）振幅减小为原来的1/4时，T=s.（4）重力加速度减为原來的1/4吋,2s.4、试

7、确定下列几个摆球在平衡位置附近来冋振动的周期.（1）如图11-4-3甲所示•悬挂在水平横梁上的双线摆球•摆线长为1,摆线与水平横梁夹角（）；（2）如图11-4-3乙所示•光滑斜面上的摆球•斜面倾角为（），摆线长为1;（3）如图11-4-3M所示•悬挂在升降机屮的单摆，摆长为1,升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动.11-4-35、一位广州人冬天去哈尔滨旅游，在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟，买的时候发现它走时很准。回到广州不到两天就走吋相差一分多钟。于是大呼上当，心里极其气愤。后来，他求助了“消费者权益保护

8、协会”，准备与该超市打一场索赔官司，消费者I■办会调查研究发现产品货真价实，那么问题出在哪儿呢？【课堂小结知识拓展】【清理过关课堂测评】（见课件）教学反思木节课介绍了机械振动的另一个理想化物理模型，成功之处是做好了演示实验。教学难点在于单摆回复力的分析，解决方案：通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点，同时引导学生看书。这样设计的优点：1.实验探究过