2.3单摆 教学设计-2021-2022学年【新教材】粤教版（2019）高二物理选择性必修第一册

《单摆》教学设计

云浮市云安区云安中学  蒋贤才

教学目标：

1. 知道什么是单摆。理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动，掌握单摆的周期公式，并能用它进行有关计算。
2. 通过学习单摆做简谐运动的条件，建构单摆物理模型，体会用理想化的方法建立物理模型在物理学研究中的应用，培养学生的科学思维能力。
3. 经历探究影响单摆周期因素的过程，培养学生的科学探究能力。

教学重点：

1. 摆角很小的单摆的振动是简谐运动；
2. 单摆的振动周期。

教学难点：

1. 摆角很小的单摆的振动是简谐运动；
2. 实验探究影响单摆周期的因素。

教学方法：

通过例举实例，创设情境，演示实验，引导学生进行探究式学习

课时安排：1课时

问题引入：

生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。将一小球用细绳悬挂起来，把小球拉离最低点释放后，小球就会来回摆动。小球的摆动是否为简谐运动呢？

 

 

新课教学：

一、单摆

1、概念：如果悬挂物体的绳子的伸缩和质量可以忽略不计，绳长比物体的尺寸大很多，物体可以看做质点，这样的装置可以看作单摆。

2、单摆是实际摆的理想模型。

3、单摆的运动是往复运动，若单摆的摆角小于5o，单摆的摆动可近似看成简谐运动。

4、实际摆可以看成单摆的条件：

（1）形变要求：当摆线的形变量比摆线长度小很多时，摆线的伸缩可以忽略，可把摆线看成不可伸长的线。

（2）质量要求：摆线质量与摆球质量相比小得多时，可以认为摆线是没有质量的。

（3）长度要求：摆球的直径与摆线的长度相比可以忽略时，可把摆球看成质点。

（4）受力要求：忽略摆球摆动过程中所受空气阻力的作用。

 

【实验与探究】如图所示，在铁架台的横梁上固定两个单摆，按照以下几种情况，把它们拉起一定角度后同时释放，观察两摆的振动周期。

（1）两摆的摆球质量、摆长相同，振幅不同（都在小偏角下）。

（2）两摆的摆长、振幅相同，摆球质量不同。

（3）两摆的振幅、摆球质量相同，摆长不同。

比较三种情况下两摆的周期，可以得出什么结论？

实验结论：在摆角很小的情况下，单摆的周期与小球质量和摆角无关，与单摆摆长有关。

单摆的周期大小与摆长的二次方根成正比，即.