高中物理 單擺教學設(shè)計 新人教版選修3-4

1、選修3-4 第十一章第四節(jié)單擺 第二課時教學重點 1.知識與技能（1） 知道單擺的周期與擺長之間的定性與定量關(guān)系（2）知道單擺周期公式在實際問題的應(yīng)用2.過程與方法（1）通過學生猜想單擺的周期與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學生提出科學假設(shè)的能力（2）通過探究實驗，使學生會應(yīng)用控制變量法，培養(yǎng)其觀察、分析歸納的能力3、情感、態(tài)度與價值觀（1）實驗過程中通過小組合作，培養(yǎng)學生與人合作的精神。（2）培養(yǎng)學生尊重事實，實事求是的科學人生觀。（3）培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，探索求知的治學觀。教學重難點通過探究，使學生通過控制變量得到單擺周期與擺長之間的定性與定量關(guān)系教學準備學生分組1-9組，實驗器材：帶孔小鋼球 約1

2、m長的線繩 鐵架臺 米尺 停表 游標卡尺 教學設(shè)計教學程序 實施形式內(nèi) 容 安 排設(shè)計說明與反思探究導入幻燈片1.單擺是理想模型：A.細線無彈性不可伸縮,且質(zhì)量可忽略不計B小球密度大,直徑相比擺線長度較小C振幅較小可視為簡諧振動2.知道一次全振動的含義復(fù)習上節(jié)課的知識，確認學生具備了有關(guān)單擺的基本知識視頻短片伽利略與單擺的故事：單擺的等時性是由伽利略首先發(fā)現(xiàn)的。圖文聲像并茂，多角度調(diào)動學生的積極性和注意力。演示實驗教師首先演示兩個擺長、擺球質(zhì)量均不一樣的單擺讓它們分別偏離一個不同的小角度釋放，記錄兩個單擺全振動30次所需的時間。通過演示實驗，創(chuàng)造了單擺擺動的情境，有利于學生思考影響擺動周期的條

3、件。探究實施探究實施學生討論提出探究主題：擺長擺球質(zhì)量振幅重力加速度等學生在進行猜想的時候，有一些猜想非常發(fā)散在所難免，教師在這一環(huán)節(jié)應(yīng)發(fā)揮指導作用，能做到對學生的猜想有放有收，在有限的時間內(nèi)不可能對學生提出的任何猜想進行假設(shè)。學生討論研究制定實驗方案：1-3組 測量兩個擺球質(zhì)量相等擺長不等的擺做擺角相同且較小時振動50次所用時間 ，猜想T與L有關(guān)4-6組測量出兩個擺長相等擺球質(zhì)量不等的擺做擺角相同且較小時振動50次所用時間，猜想T與m有關(guān) 7-9組測量出兩個擺長相等擺球質(zhì)量相等的擺做擺角不同且較小時振動50次所用時間，猜想T與偏角有關(guān)該步驟是探究活動的一個重要組成部分，讓學生在控制變量思想的

4、指導下完整的設(shè)計實驗，是對學生科學思維能力培養(yǎng)的一種很重要手段。本探究活動是選修III系列，在此之前學生對物理中控制變量的思想已經(jīng)有所認識，所以在本探究活動中教師可以進行適當?shù)闹笇В鼞?yīng)讓學生按小組獨立完成。教師板書講解注意事項:1明確單擺必須較小偏角并在同一平面擺動。2確定計時起點:擺球經(jīng)平衡位置開始計時.并讓學生明白當擺球再次從同一方向經(jīng)過平衡位置時記一次. 選擇一個正對擺的同學確定計時的時刻3計50次全振動的時間計算T.分組實驗驗證猜想實施探究實驗：1-3組：用停表分別測量出兩個擺球質(zhì)量相等擺長不等的擺做擺角相同且較小時振動50次所用時間。4-6組：用停表分別測量出兩個擺長相等擺球質(zhì)量

5、不等的擺做擺角相同且較小時振動50次所用時間。7-9組：用停表分別測量出兩個擺長相等擺球質(zhì)量相等的擺做擺角不同且較小時振動50次所用時間。在此環(huán)節(jié)中，教師不宜干涉學生的實驗設(shè)計思路，對學生操作中的錯誤也不宜也不可能全部指正，可留待評估時學生對自己的操作進行反思。但應(yīng)加強實驗操作的指導學生討論代表發(fā)言1. 組內(nèi)討論：對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理,求出各種情況下T的平均值，根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論并進行解釋。引導學生小組內(nèi)分析實驗過程中的經(jīng)驗教訓，實驗操作各環(huán)節(jié)的不足，如過程中發(fā)現(xiàn)探究方案有不足，能提出改進方案。時間允許的情況下確實可以引導學生進行定量探究，但確切公式還是不容易得出來。上述關(guān)系已經(jīng)考慮

6、到了，而且可以訓練學生利用數(shù)據(jù)進行繪圖和讀圖的能力。當然，如果時間允許還可以繼續(xù)討論單擺周期與重力加速度之間的關(guān)系。2.組間討論：小組之間交流探究的結(jié)果，得到影響單擺周期大小的因素，并得出它們之間的定性關(guān)系。1-3組結(jié)論：單擺的周期與單擺的擺長有關(guān)4-6組結(jié)論：單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)7-9組結(jié)論：單擺的周期與振幅無關(guān)。同時，在該過程中還應(yīng)引導各小組分析本組的設(shè)計方案與經(jīng)驗不足，各小組之間應(yīng)相互尊重，取長補短，共同提高。教師講授3.教師歸納：學生只能得到影響單擺擺動周期的因素及其定性關(guān)系。單擺的周期與振幅無關(guān)，叫單擺的等時性單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)單擺的周期與單擺的擺長有關(guān)。教師可以直接給出周

7、期公式：探究應(yīng)用分組實驗測量計算測定重力加速度：T=2 g=1.測量擺長：用游標卡測出直徑2r，再用米尺測出從懸點到小球上端的距離l，擺長等于線長與半徑相加。2.把小球拉開一個較小角度（小于10度）使在豎直平面內(nèi)擺動，測量單擺完成全振動50次所用的平均時間，求出周期T3.帶入公式求出g4.多次測量求平均值通過本環(huán)節(jié)學生更好地掌握單擺的周期公式并加強其理論聯(lián)系實際的能力。后記：在本節(jié)課堂設(shè)計中，我力求體現(xiàn)“把課堂還給學生，把權(quán)力還給學生”的教學理念，突出物理學科以實驗為基礎(chǔ)的特征，積極倡導“自主實驗探索”的學習方式，讓學生在開放而富有創(chuàng)新活力的氛圍中學習，從而落實學生的主體地位，促進學生主動自主學習。教學過程是個動態(tài)的過程，學生的思維是