《《单摆》教学设计》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《单摆》教学设计(5页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、单摆教学设计(人教版,选修3-4)一、教学目标(一) 知识与技能1.理解单摆模型;2.懂得作单摆的受力分析,并能推导回复力公式;3.掌握显示单摆图像的沙漏实验;4.了解单摆的周期跟什么因素相关,掌握单摆周期公式;5.了解单摆在实际中的应用,使用单摆周期公式解决实际问题。(二) 过程与方法1.理论与实践相结合;2.培养化抽象为具体的水平及逻辑推理水平;3.学会用近似法推导公式。(三)情感态度与价值观1.逐步养成学会质疑、思考的习惯;2.培养学生合作学习的意识。二、重难点(一)难点:证明单摆来回摆动是简谐运动。(二)重点:单摆周期公式及其应用。三、教学设计过程(一)趣味实验引入1给学生看一段课前录
2、制好的视频。视频中,水杯先是来回运动(几乎在一水平线上做来回运动);让学生猜想,水杯的运动是怎样实现的。再把水杯运动的“真相”告诉学生:水杯被一根长绳所系,在来回摆动。 2.游戏课前,在教室门口吊着水杯,让一学生站着不能动,手拉起水杯紧贴鼻子处,并释放。(释放前,强调改学生不能动,营造紧张氛围,让全班学生猜想后果)试验后,让亲自经历的学生说一两句感受。3.教师引导学生进入本节课的教学要点在视频中,水杯的摆动幅度越来越小,在游戏中,水杯撞不到鼻子,也就是摆动的幅度也越来越小,这是为什么呢?预计学生会回答,这是阻力影响的结果。(二)单摆模型 1.教师:在生活中,我们经常看到悬挂起来的物体在竖直面内
3、来回摆动,我们这节课的任务,就是研究这类模型的运动。我们用细绳悬挂着一个小球来代替它们,如果线的质量和球的质量相比能够忽略,球的直径和线的长度相比能够忽略,球所受的空气阻力和球的重力相比能够忽略,就能够把这样的装置叫做单摆。2.引导学生总结单摆的特点:(1)线的质量和球的质量相比能够忽略;(2)球的直径和线的长度相比能够忽略;(3)球所受的空气阻力和球的重力相比能够忽略。(三)证明单摆的运动是简谐运动1.回顾简谐运动的规律,并引导学生如何设计实验证明单摆的来回摆动是简谐运动。(1)简谐运动规律:振动图像是一条正弦曲线;回复力.(2)引导学生从运动图像和回复力两方面探究。2.教师演示:从振动图像
4、证明教师演示实验:在水球下方放一轨道,调节轨道一端高度,让小车能够带着薄纸板做匀速直线运动(通过位移记录时间),在水中中装满水。把水球拉开一小角度并释放,同时释放小车使其做匀速直线运动。最终流在薄纸板上的水的痕迹所成的图形刚好是正弦图像,证明水球做的是简谐运动。3学生合作推导:从回复力证明同桌讨论如何推导小球来回摆动的回复力,并通过数码展示台展示学生的推导过程。 通过推导,能够证明,单摆做的是简谐运动。(四)单摆的周期 教师:单摆的来回摆动属于简谐运动,那么我们怎样求单摆的振动周期呢?单摆的振动周期和那些因素相关呢?学生猜想:小球质量、摆长、振幅学生实验探究实验器材:铁架台、不同材质的小球、绳子、秒表。教师提示实验方法:控制变量法学生分组设计方案,并动手实验。通过实验,能够分析单摆周期与摆长相关,与小球质量、振幅大小无关,。数据处理:通过大致分析,可知单摆周期与摆长的二次方相关。教师将学生的实验数据录入电子表格,并且生成图像,得到一条倾斜的直线。从图线能够得到关系式(五)单摆周期公式的应用1实际应用:周期是2s的单摆叫秒表,已知,求秒摆的摆长。(直接应用单摆周期公式就可以求解)2.分组讨论:用单摆测重力加速度。实验原理:由得实验测量量:单摆周期及摆长实验数据处理:改变摆长多测几组数据,用图处理数据求重力加速度。