第2章 4 单摆（PPT课件）-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步课件（人教版）

该高中物理课件聚焦单摆模型、回复力、周期公式及能量转化，通过问题导入（如秋千运动描述、弹簧小车回顾）和实验（绘制单摆运动轨迹），从弹簧小车简谐运动过渡到单摆，搭建前后知识学习支架。 其亮点在于采用探究式教学，每个探究含问题导入、实验、典例及对标训练，结合科学探究（实验探究周期影响因素）和科学思维（单摆模型建构、推理分析回复力），助力学生提升关键能力，为教师提供结构化教学资源。

4 单摆 定标-关键能力与核心素养 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 单摆模型的定义； 理解单摆的回复力； 理解单摆的周期公式 能提取信息并加工判断，在特定实际情境中，物体能否抽象为单摆，具备信息获取能力； 能推理判断出实际情境中哪些是主要因素，哪些是次要因素，具备推理论证能力； 能体会建构物理模型的思维方式，具备思维建模能力； 能记忆单摆的周期公式，更能理解公式中各物理量的意义，具备公式理解和应用思维； 能准确表达自己对单摆及其回复力、周期公式的判断和理解，具备语言组织和表达能力。 建立观念，以物理学视角说明如何建构单摆的科学概念； 辩证的理解单摆模型的条件，进而应用该模型处理物体运动的问题； 通过观察体会思考如何描述单摆的回复力及其周期公式，经历思维探究过程； 树立具体问题具体分析的科学态度，体会新概念的建立方法，物理模型在物理学研究过程中的意义。 重点及难点 理解单摆模型的构建； 明确单摆简谐运动的条件； 在实际问题中准确应用单摆的周期公式解决问题 题型及难度 选择题为主， 难度中等 2 本课时主要内容 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 3 知识导航 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 【答案】长度　质量　质点　直径　空气阻力　沿圆弧切线方向　摆角很小　T=2π 　振幅　摆球质量　等时性　重力加速度 4 探究1　单摆模型 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 【问题导入】   观看图片：如何描述秋千的运动？无法判断。 回顾弹簧小车：如何简化弹簧小车的运动。 【思考与讨论】 如何简化秋千的运动？ 5 【典例1】 探究1　单摆模型 【必备知识】单摆模型基本概念. 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 下列各种情况属于单摆的是(　　) A. 悬挂的均匀细杆B. 竖直悬挂着的连接重物的弹簧 C. 摆钟里的摆锤D. 用篮球和短绳制成的类单摆 6 【关键能力】 探究1　单摆模型 【答案】C 【解题思路】 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 7 【探究总结】 探究1　单摆模型 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 8 【对标训练1】 探究1　单摆模型 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 9 探究1　单摆模型 【答案】D 【解题思路】 【易错提醒】单摆成立的条件仅与细绳和小球有关,与环境无关. 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 10 【问题导入】 探究2　单摆的回复力 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 单摆的运动是否属于简谐运动？如果是，它的回复力又从何而来？       师生共同完成绘制单摆运动轨迹的实验。 11 探究2　单摆的回复力 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 【思考与讨论】 根据轨迹x-t图像分析，图像呈余弦曲线，说明单摆的运动属于简谐运动。 对摆球进行受力分析，根据图像得到结论：重力沿圆弧切线方向的分力提供给单摆做简谐运动的回复力。 12 【典例2】 探究2 单摆的回复力 【必备知识】单摆的回复力的定义. 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动   下列有关单摆运动过程中的受力,说法正确的是(　　) A. 单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力 B. 单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力 C. 单摆经过平衡位置时合力为0 D. 单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力 13 【关键能力】 探究2 单摆的回复力 【答案】B　 【解题思路】 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 14 探究2 单摆的回复力 【探究总结】 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 15 【对标训练2】 探究2 单摆的回复力 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 关于单摆,下列说法正确的是(　　) A. 摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置 B. 摆球受到的回复力是它的合力 C. 摆球经过平衡位置时,所受的合力为0 D. 摆角很小时,摆球受到的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比 16 探究2 单摆的回复力 【答案】A 【解题思路】 【易错提醒】 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 17 探究3　单摆的周期 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 【问题导入】 【思考与讨论】 学生通过实验，探究单摆的周期与哪些影响因素有关。 通过实验现象，观察到单摆的周期和什么因素有关？ 能否通过定理的测量，利用计算机拟合出周期与其影响因素之间的具体关系？ 18 【典例3】 探究3　单摆的周期 【必备知识】单摆周期公式的理解与应用. 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动    (教材改编题)已知地球的重力加速度大小为g，若一个单摆周期为T，这个单摆的摆长是多少？把这个单摆从地球拿到月球上去，已知重力加速度的大小约为月球上的自由落体加速度大小的6倍，这个单摆在月球上做50次全振动要用多长时间？ 19 【关键能力】 探究3　单摆的周期 【答案】　 【解题思路】 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 20 探究3　单摆的周期 【探究总结】 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 1. 能够在实际问题中运用单摆的周期公式解决问题. 2. 能够快速抓住题目中有对应关系的物理量作为解题的突破口. 21 【对标训练3】 探究3　单摆的周期 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 如图所示,甲、乙是摆长相同的两个单摆(图中未标出),它们中间用一根细线相连,其中一个摆线与竖直方向成θ角.已知甲的质量大于乙的质量.在细线突然断开后,两物块都做简谐运动.在摆动过程中,下列说法正确的是(　　) A. 甲的振幅等于乙的振幅 B. 甲的振幅大于乙的振幅 C. 甲的最大速度小于乙的最大速度 D. 甲的运动周期大于乙的运动周期 22 探究3　单摆的周期 【答案】C 【解题思路】 【易错提醒】1. 注意单摆周期仅与摆长和重力加速度有关. 2. 能够理解单摆在一个周期内比较重要的几个点:平衡位置,左右顶点. 未来密码 高中物理关键能力提升 选修第一册 第二章 机械振动 23 $