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《单摆》教学设计
高二物理组 梁永
一、教材分析
本节内容为选修3—4第十一章《机械振动》中第4节“单摆”。
单摆的振动是简谐运动的重要特例，教材中安排这节内容，不仅使学生了解一种典型的简谐运动，而且也对前面所学的简谐运动概念起到加深理解和巩固的作用。本节教材首先给出一个理想模型——单摆，结合生活经验与之前学习的知识，引导学生体验、判断单摆的运动是不是简谐运动，然后通过演示实验及其理论的分析得出单摆在摆角很小时的振动属于简谐运动；后又要求用实验方法定性分析单摆的周期及用单摆测量重力加速度。教学中涉及到了较多的物理思想方法，如理想模型法、近似法、图像法、控制变量法等，是高中物理的重要内容之一。这样使教材的容量变大，研究方法增多，对教师驾驭教材的能力提出了较高要求。本节教材的重点是引导学生通过实验，研究和探索物理规律，使学生在理解和掌握物理规律的同时，充分认识物理学是一门实验科学，提高实验操作和研究能力。
二、学情分析
1、思维基础
学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么？──怎么样？──为什么？”的思维方法。根据新课程重视“过程与方法”的教学理念和高二学生由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段的认识特点，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的问题。
2、心理特点
依据高中生求异思维很活跃的特点，通过实验和多媒体手段满足学生渴望获取新知识的需求学生在强烈兴趣（名人事迹引入）的驱使下，利用已有知识进行新规律的探究，既有挑战性，也有成就感。
3、已有知识
学生对机械振动的初步了解。在上这节课之前，通过前几节内容的学习，学生知道了简谐振动的特点，通过生活中一种常见的模型——单摆，探究它的运动情况如何，从而萌发了学生继续探究的兴趣。
三、教学目标与重点、难点
知识与技能：知道单摆的概念，理解简谐运动，掌握单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。过程与方法：采用理想化的方法建立物理模型，用控制变量法来研究物理问题，用近似处理方法来解决物理问题。
情感、态度、价值观：通过实验研究，养成耐心、细致的学习习惯和一丝不苟的科学态度，体验科学探究的思想方法。
重点：单摆的周期公式及应用 难点：单摆回复力的分析
四、新课教学
（一）、复习回顾
1、什么是简谐运动？做简谐运动的物体回复力有什么特点？
2、做简谐运动物体的回复力具有什么特征？
（二）、新课探究
1、单摆（1）、定义：在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果细线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。（2）、单摆的运动
验证单摆作简谐运动的两种方法： 运动学图像或动力学关系F=-kx 平衡位置在哪儿？ 回复力指向？
单摆受哪些力？回复力由谁来提供？
回复力与位移之间满足什么关系？（3）、单摆做简谐运动的条件
当最大摆角很小（θ＜50）时，单摆在竖直面内的摆动可看作是简谐运动（4）、引入案例
2、单摆周期的影响因素
猜想并利用控制变量法进行验证实验
（1）单摆振动周期与振幅无关——等时性（2）单摆振动周期与质量无关（3）单摆振动周期和摆长有关：
摆长越长，周期越长。
3、单摆的周期公式
T2Lg（1）、单摆周期与摆长和重力加速度,摆长有关，与振幅和质量无关。（2）、摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。
4、单摆的应用（1）、计时器（2）、测定重力加速度
（三）、课堂巩固
（四）、课堂小结
（五）板书设计
单摆
一、单摆
1、定义
2、单摆的运动
3、单摆做简谐运动的条件
二、单摆的周期公式
T2Lg
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