《單 擺》課 堂 教 學 設(shè) 計

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1、《單擺》課堂教學設(shè)計張澤元山西省晉中市壽陽一中6《單擺》課堂教學設(shè)計山西壽陽一中張澤元■教學目標一、知識目標1.知道什么是單擺；2.理解擺角很小時單擺的振動是簡諧運動；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，并能用來進行有關(guān)分析和計算；二、能力目標1.通過教學，使學生知道單擺是一種理想化的模型，學會用理想化的方法建立物理模型.2.通過單擺做簡諧運動條件的教學，體會用近似方法來解決處理物理問題.3.通過實驗研究單擺的周期，培養(yǎng)學生猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、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、情感目標體驗科學探究的樂趣，增強交流合作的能力

2、，養(yǎng)成嚴謹認真的良好習慣■教學重點1.知道什么是單擺2.知道單擺的回復力是重力沿切線方向的分力。3.單擺的周期公式.■教學難點1.單擺做簡諧運動的條件——擺角小于或等于10°2.單擺振動的回復力3.單擺振動的周期與哪些因素有關(guān).■教學方法：綜合啟發(fā)實驗探究■教學媒體1．電腦及PPT課件62．紙漏斗、細線、硬紙板、支架、沙子3．分組實驗器材：單擺、秒表、米尺、條形磁鐵■教學過程課前投影：（創(chuàng)設(shè)氛圍）科學的使命在于發(fā)現(xiàn)科學的力量在于好奇科學的樂趣在于探究一、聯(lián)系實際激發(fā)動機師：同學們，大家好，在我們講臺的旁邊有一個擺鐘，它是去年老校友聚會時，一位校友從廣東帶回來送給母校的，意在激

3、勵大家珍惜時間，把握自我。據(jù)說價格不菲，記時準確，非常遺憾的是它回到母校后卻一直走快，成為一個走在時間前面的鐘。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？帶著這個問題我們進入今天的學習內(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：用一段細線系一小球。固定到鐵架臺，拉動小球，使其偏離平衡位置，釋放后使其在豎直面內(nèi)擺動。2.講解：如果懸掛小球的細線的伸縮和質(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.懸點和球心的距離叫擺長。懸點：固定

4、；擺球：體積小，質(zhì)量大；細線：不可伸縮，質(zhì)量不計、較長單擺是實際擺的理想化，是一種的理想化的物理模型.二．思維發(fā)散科學猜想師:單擺的運動有何特點?生:往復性、周期性師：影響單擺振動周期的可能因素有哪些?學生進行猜想鼓勵學生大膽猜想，積極發(fā)言，教師及時肯定點撥，最終由學生得出：單擺振動的周期可能與振幅、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，空氣阻力較小，可以忽略.三．設(shè)計方案科學探究（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，取一個擺長約為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€單擺，使它們的擺角不同而其它物理量完全相同，同時釋放，比較兩個單擺周期大小情況2．兩人一小組，四個小組為一個科研單位，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．實驗探究：教師巡視，必要指導，提醒學生固定好懸點，使擺球在豎直面內(nèi)擺動，從最低位置

6、開始記時等。4．各組對實驗結(jié)果分析比較，全班匯報交流。總結(jié)得出：單擺擺動的周期在擺角較小時（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行研究，首先我們收集幾組數(shù)據(jù)，匯集后大家一起進行分析。2．學生實驗，每小組測出一組擺長和周期，將實驗的數(shù)據(jù)填在表格中擺長L/m周期T/s3．全班分成四個科研單位，分別在坐標紙上描點分析，T---L，T---L2，T---L3，

7、T---√L的關(guān)系（每一個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：十七世紀中期，荷蘭物理學家惠更斯研究了單擺的擺動，發(fā)現(xiàn)單擺的振動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：我們知道簡諧運動的周期與振幅無關(guān)，單擺的擺動是簡諧運動嗎？為什么單擺只有在擺角較小時周期才與振幅無關(guān)呢？1．提出問題：（同時在多媒體上展示）①??物體作簡諧運動的條件是什么??????????