《單 擺》課 堂 教 學(xué) 設(shè) 計(jì)

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1、《單擺》課堂教學(xué)設(shè)計(jì)張澤元山西省晉中市壽陽一中6《單擺》課堂教學(xué)設(shè)計(jì)山西壽陽一中張澤元■教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.知道什么是單擺；2.理解擺角很小時(shí)單擺的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)；3.知道單擺的周期與哪些因素有關(guān)，掌握單擺的周期公式，并能用來進(jìn)行有關(guān)分析和計(jì)算；二、能力目標(biāo)1.通過教學(xué)，使學(xué)生知道單擺是一種理想化的模型，學(xué)會(huì)用理想化的方法建立物理模型.2.通過單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)條件的教學(xué)，體會(huì)用近似方法來解決處理物理問題.3.通過實(shí)驗(yàn)研究單擺的周期，培養(yǎng)學(xué)生猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析評估的探究能力，掌握用控制變量的方法來研究物理問題.三、情感目標(biāo)體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，增強(qiáng)交流合作的能力

2、，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的良好習(xí)慣■教學(xué)重點(diǎn)1.知道什么是單擺2.知道單擺的回復(fù)力是重力沿切線方向的分力。3.單擺的周期公式.■教學(xué)難點(diǎn)1.單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件——擺角小于或等于10°2.單擺振動(dòng)的回復(fù)力3.單擺振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān).■教學(xué)方法：綜合啟發(fā)實(shí)驗(yàn)探究■教學(xué)媒體1．電腦及PPT課件62．紙漏斗、細(xì)線、硬紙板、支架、沙子3．分組實(shí)驗(yàn)器材：單擺、秒表、米尺、條形磁鐵■教學(xué)過程課前投影：（創(chuàng)設(shè)氛圍）科學(xué)的使命在于發(fā)現(xiàn)科學(xué)的力量在于好奇科學(xué)的樂趣在于探究一、聯(lián)系實(shí)際激發(fā)動(dòng)機(jī)師：同學(xué)們，大家好，在我們講臺(tái)的旁邊有一個(gè)擺鐘，它是去年老校友聚會(huì)時(shí)，一位校友從廣東帶回來送給母校的，意在激

3、勵(lì)大家珍惜時(shí)間，把握自我。據(jù)說價(jià)格不菲，記時(shí)準(zhǔn)確，非常遺憾的是它回到母校后卻一直走快，成為一個(gè)走在時(shí)間前面的鐘。大家分析一下可能是什么原因？生：……師：大家的分析都有一定道理，你的猜測是否正確呢？帶著這個(gè)問題我們進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容：單擺（投影）二、分清主次建立模型在物理研究過程中為了突出主要因素，往往要建立物理模型，單擺就是一種理想化的物理模型.1.什么是單擺演示：用一段細(xì)線系一小球。固定到鐵架臺(tái)，拉動(dòng)小球，使其偏離平衡位置，釋放后使其在豎直面內(nèi)擺動(dòng)。2.講解：如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長又比球的直徑大得多，這樣的裝置叫單擺.懸點(diǎn)和球心的距離叫擺長。懸點(diǎn)：固定

4、；擺球：體積小，質(zhì)量大；細(xì)線：不可伸縮，質(zhì)量不計(jì)、較長單擺是實(shí)際擺的理想化，是一種的理想化的物理模型.二．思維發(fā)散科學(xué)猜想師:單擺的運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)?生:往復(fù)性、周期性師：影響單擺振動(dòng)周期的可能因素有哪些?學(xué)生進(jìn)行猜想鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，積極發(fā)言，教師及時(shí)肯定點(diǎn)撥，最終由學(xué)生得出：單擺振動(dòng)的周期可能與振幅、擺球質(zhì)量、擺長、重力加速度及空氣阻力有關(guān).師：在擺角很小時(shí)，空氣阻力較小，可以忽略.三．設(shè)計(jì)方案科學(xué)探究（一）1．師：：周期與這么多的物理量有關(guān)，怎樣研究單擺的周期和這些物理量的關(guān)系？學(xué)生思考、交流后得出：控制變量法。6例如：研究周期與振幅的關(guān)系時(shí)，取一個(gè)擺長約為1m的單擺，①在

5、擺角為30°的情況下，讓單擺擺50次，用秒表測出其時(shí)間，測出其周期；②其它條件不變，在擺角為10°、5°的情況下，用秒表重測周期，比較它們是否相等?；蛴脙蓚€(gè)單擺，使它們的擺角不同而其它物理量完全相同，同時(shí)釋放，比較兩個(gè)單擺周期大小情況2．兩人一小組，四個(gè)小組為一個(gè)科研單位，分工合作研究：a.振幅、重力加速度、擺長一定，研究質(zhì)量和周期的關(guān)系b.振幅、重力加速度、質(zhì)量一定，研究擺長和周期的關(guān)系c.質(zhì)量、重力加速度、擺長一定，研究振幅和周期的關(guān)系d.振幅、質(zhì)量、擺長一定，重力加速度研究和周期的關(guān)系3．實(shí)驗(yàn)探究：教師巡視，必要指導(dǎo)，提醒學(xué)生固定好懸點(diǎn)，使擺球在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，從最低位置

6、開始記時(shí)等。4．各組對實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析比較，全班匯報(bào)交流?？偨Y(jié)得出：單擺擺動(dòng)的周期在擺角較小時(shí)（小于10°）與單擺的振幅無關(guān)，與單擺的擺長、重力加速度有關(guān).且擺長越長周期越大，重力加速度越大周期越小。（二）．進(jìn)一步研究周期與擺長的定量關(guān)系1．師：大家猜想周期與擺長可能有什么樣的定量關(guān)系？猜測：T∝L，T∝L2，T∝L3，T∝√L師：我們采取全班合作的方式來進(jìn)行研究，首先我們收集幾組數(shù)據(jù)，匯集后大家一起進(jìn)行分析。2．學(xué)生實(shí)驗(yàn)，每小組測出一組擺長和周期，將實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)填在表格中擺長L/m周期T/s3．全班分成四個(gè)科研單位，分別在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)分析，T---L，T---L2，T---L3，

7、T---√L的關(guān)系（每一個(gè)科研單位研究一組數(shù)量關(guān)系）4．分析得出：T---√L的關(guān)系曲線為一條直線，說明單擺的周期與擺長的平方根成正比5．師：十七世紀(jì)中期，荷蘭物理學(xué)家惠更斯研究了單擺的擺動(dòng)，發(fā)現(xiàn)單擺的振動(dòng)周期與擺球的振幅和質(zhì)量無關(guān)，與擺長的平方根成正比.與重力加速度的平方根成反比.即Ｔ＝２四．提出問題理論探究師：我們知道簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無關(guān)，單擺的擺動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)嗎？為什么單擺只有在擺角較小時(shí)周期才與振幅無關(guān)呢？1．提出問題：（同時(shí)在多媒體上展示）①??物體作簡諧運(yùn)動(dòng)的條件是什么??????????