内容正文:
第六章 简谐运动与机械波
B单摆
一 、教学目标
1.知识与技能
(1)知道什么是单摆;
(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件;
(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能用公式解题。
2.过程与方法
(1)通过单摆做简谐运动条件的学习,体会用近似方法研究物理问题
(2)通过研究单摆周期,掌握用控制变量法研究问题
3.情感、态度与价值观
(1)通过合作探究,体验合作的愉悦,懂得合作的重要性,增强乐于合作的意识。
(2)鼓励学生象科学家那样不怕困难,勇于发现,勇于创造。
(3)通过对历史的回顾,感悟科学的严谨性,并树立大胆质疑的精神。
二 、教学重点和难点
重点:单摆的周期公式及其成立条件。
难点:单摆回复力的分析。
三 、教学设计思路和教学流程
教学设计思路
摆的运动是自然界中常见的一种周期运动,单摆运动是从实际钟摆运动中简化、抽象出来的一种物理模型。高中研究的单摆运动是在摆角很小的情况下的一种运动,是一种简谐运动。所以,研究但摆运动是具有实际意义的。
本届课内容一共分为五个环节。
第一环节,通过自然界中各种摆的视频引入摆的运动。
第二环节,从各种实物摆中抽象出单摆这种模型,定义出单摆模型。
第三环节,根据单摆摆球的受力情况,分析单摆运动,得到单摆运动所需要的向心力和回复力的特征,并得到单摆作简谐运动的条件。
第四环节,通过学生实验和教师演示实验,知道影响单摆周期大小的因素。介绍伽利略对摆研究的贡献,以及惠更斯的单摆周期公式。
第五环节,展示生活中单摆实例的应用,课堂小结。
教学流程图
四 、教学内容和过程
(一)预习检查、总结疑惑
1.教师:在前面我们学习了弹簧振子,知道弹簧振子做简谐运动。那么:物体做简谐运动的条件是什么?
学生:物体做简谐运动,受到的回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反。
(二)情景引入、展示目标
【视频】摆动
今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动。(展示实验器材)
阅读课本回答:什么是单摆?
答:一根细线上端固定,下端系着一个小球,如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略,细线的长度又比小球的直径大得多,这样的装置就叫单摆。
【讨论】
2.物体做机械振动,必然受到回复力的作用,弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供,单摆同样做机械振动,思考: