單擺的聽課、評課記錄

1、“單擺”的聽課、評課記錄 蘇州新區(qū)一中 袁啟林一、說案 1、教材分析 單擺的振動是簡諧運動的重要特例，教材中安排這節(jié)內容，不僅使學生了解一種典型的簡諧運動，而且也對前面所學的簡諧運動概念起到加深理解和鞏固的作用。新教材中這節(jié)內容比必修教材中要求更高，不僅要求理解在擺角很小時單擺的振動是簡諧運動，還要求學生了解理論推導過程及實驗研究方法，使學生明確單擺的回復力是沿圓弧切線方向的分力Gsinq，不是重力和繩子拉力的合力。這樣使教材的容量變大，研究方法增多，對教師駕馭教材的能力提出了較高要求。 本節(jié)教材的重點是引導學生通過實驗，研究和探索物理規(guī)律，使學生在理解和掌握物理規(guī)律的同時，充分認識物理學是一

2、門實驗科學，提高實驗操作和研究能力。 2、學情分析 雖然學生多次做過實驗，也觀察過老師的演示實驗，但實驗操作能力仍不夠強，特別是處理實驗數(shù)據(jù)，總結物理規(guī)律的能力較差，因此，教學中，加強方法指導是上好這節(jié)課的關鍵。 3、教學目標（1）、通過觀察分析認識單擺。（2）、通過實驗研究和理論推導下理解當擺角很小時單擺的振動是簡諧運動。（3）、通過猜想、控制變量法和實驗研究探索發(fā)現(xiàn)單擺振動周期規(guī)律，知道單擺的周期跟什么因素有關，了解周期公式，培養(yǎng)學生的觀察與分析能力。4、教學器材（1）、演示器材：不可伸長的細線拴著小金屬球做的擺；用像皮筋拴著小金屬球做的擺；用短線拴著籃球做的擺；粗繩拴著很輕的小球做的擺；

3、細線拴著小金屬球繞在柱子上做的擺。（2）、探究實驗器材：沙擺14套（每四個學生1套沙擺）；單擺組14組（每四個學生1組單擺組）。 二、教學過程記錄（主要教學內容、教學方法和手段）：（一）導入新課：觀看擺鐘、秋千在豎直平面內做擺動的錄像。提問：這些擺動是一種什么運動呢？（學生議論紛紛）像這樣的擺動在日常生活中還有很多，有的簡單，有的復雜，今天我們先學習最簡單的擺動單擺的運動（板書課題）。（二）新課講授： 1、什么是單擺：在細線的一端拴一個小球，另一端固定在懸點上，如果懸掛小球的細線的伸縮和質量可以忽略不計，線長又比球的直徑大得多，這種裝置就叫單擺。單擺是實際擺的理想化模型。 展示各種擺動模型，并

4、擺動起來。師：這些擺動模型是不是單擺，為什么？ 師生共同討論、識別。師：通過以上的實驗觀察，我們認識了單擺?，F(xiàn)在我們讓單擺小球在豎直平面內擺動起來，小球在做什么運動？生：機械振動。師：為什么？生：因為小球在中心位置兩側做往復運動。師：對，那么哪個位置是平衡位置呢？生：最低位置。師：為什么？生：當小球靜止不動時，應處于最低位置，此時小球受到重力和懸線的拉力作用而平衡。師：那么是不是做簡諧運動呢？學生議論。師：可否證明？如何證明？生：看單擺的回復力是否與偏離平衡位置的位移成正比而方向相反。師：好，這是一個很重要的證明方法，還有其他方法嗎？學生一時想不起來，經(jīng)老師的啟發(fā)，有學生回答還可研究單擺振動曲

5、線看是否是正弦或余弦曲線，證明是否是簡諧運動。師：很好，下面我們就用這兩種方法分別研究單擺的運動情況，首先請同學們閱讀課本P168中實驗內容，并用所給的實驗裝置四人一組進行實驗研究。學生分組實驗時，出現(xiàn)如沙擺振動不在豎直平面；抽動平板不與擺動方向垂直、不勻速；沙擺不漏沙；擺角偏大等問題，教師巡視、指導。師：（用實物投影儀投出學生研究也的單擺振動圖象）從實驗中可以觀察到單擺振動曲線是一條正弦或余弦線，可以說明單擺是做簡諧運動。下面我們再從回復力的角度來研究單擺的運動性質。單擺的回復力是什么力？學生一時無法回答，教師進一步引導。師：當小球擺動后在偏離平衡位置的任意一點時，擺球受到幾個力？生：擺球受

6、到重力和懸線的拉力。（板畫）師：這兩個力是否平衡？生：不平衡。師：為什么？生：如果平衡小球就不會擺動。師：那么回復力是什么力？是這兩個力的合力嗎？許多學生認為是合力，也有一部分學生不認同，但也不能確定。師：單擺做的是什么運動？生：變速運動。師：對，從軌跡來看是圓周運動，是變速圓周運動。做圓周運動需不需要向心力？生：需要。師：向心力產(chǎn)生什么效果？生：改變擺球的運動方向。師：如果重力和拉力的合力提供回復力，那么什么力提供向心力？學生逐步有所認識，教師進一步啟發(fā)。師：向心力沿什么方向？生：沿半徑方向。師：所以要把重力沿懸線和圓弧切線方向進行分解（板畫），F(xiàn)/和G2的合力提供向心力，改變速度方向，重力

7、的另一分力G1，會改變擺球的運動的快慢，它的方向指向平衡位置，使擺球在平衡位置兩側做往復運動，所以，回復力F=G1=mgsinq。當偏角q很小時，sinq»，所以單擺的回復力為F= x，其中l(wèi)為擺長，x為擺球偏離平衡位置的位移，負號表示回復力F與位移x的方向相反。由于m、g、l都有確定的值，可用常數(shù)k表示，所以F= kx。（板書）擺角很?。ㄐ∮?0°）時，單擺的振動為簡諧運動。綜上所述，不論是單擺振動的曲線還是回復力的特點都表明，在一定條件下單擺做簡諧運動。2、單擺振動的周期：師：我們已學過了用周期來表示振動的快慢，請同學們觀察單擺的擺動，猜想單擺振動周期可能和什么因素有關

8、？學生猜想：可能和擺長、擺球質量、振幅幾個因素有關。師：猜想是一種重要的研究方法，但猜想的是否正確還要證明，如何證明？生：通過實驗證明。師：對，但可能與幾個因素有關，采用什么方法進行實驗研究？生：控制變量法。師：對，用控制變量法，前面學習過程中什么地方用過此法？生：研究加速度與合外力和質量關系時就用這種方法。師：能否講一下具體操作過程。生：如研究周期與振幅的關系時，可保持其它條件不變，在擺角小于10°的情況下，取兩次不同擺角分別測出單擺的周期進行比較，其它依次類推。師：很好。我們可用秒表或手表來測周期，但如何測周期？測振動一次的時間還是測一定次數(shù)的時間算出周期？從什么位置開始計時？生

9、：測一定次數(shù)算出周期，從最高位置開始計時。師：測一定次算出周期誤差較小，但計時位置應從平衡位置開始，因為平衡位置速度最大，即使把握不準時間誤差不大。下面請同學們進行實驗研究，自行設計表格、記錄實驗數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理得出定性結論（對于周期與重力加速度的關系，由于條件限制這里不做研究）。老師進一步強調實驗注意事項：（1）單擺懸點要用夾子固定；（2）擺角要小；（3）不能讓單擺做圓錐擺，在同一豎直平面內擺動等。mL/cmA/cm次數(shù) t/sT/sm小 46 10 20281.4m小 46 5 20281.4m大 46 5 20281.4m大 21 5 20201.0研究結果匯報：抽幾個組的學生代表

10、上講臺展示實驗結果，大部分組的實驗比較成功，少部分組的數(shù)據(jù)誤差較大。附一組學生設計的表格及實驗數(shù)據(jù)：教師歸納、總結：（板書）（1）單擺振動周期與振幅無關等時性（介紹伽利略發(fā)現(xiàn)單擺的等時性）。（2）單擺振動周期與擺球質量無關。（3）單擺振動周期與擺長有關，擺長越長、周期越大，擺長越短、周期越小。師：荷蘭籌物理學家惠更斯研究了單擺的振動，發(fā)現(xiàn)單擺的振動周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質量無關，并確定了單擺的周期公式：（板書）T=2p 。3、單擺應用：教師簡單介紹：（1）鐘擺的制作原理是根據(jù)單擺的等時性。（2）用單擺可準確測定各地的重力加速度。4、小結、布置作業(yè)：

11、三、評課記錄：1、本節(jié)課教學體現(xiàn)了以教師為主導、學生為主體的教學原則。具體表現(xiàn)在：（1）吃透教材，認真作學情況分析，精心設計了教學過程，并在教學中取得了預期效果。（2）教學過程中盡量啟發(fā)學生積極思維，預先設計了一系列啟發(fā)思維的問題，促使學生進入積極思維狀態(tài)。（3）教學過程設計了兩個分組實驗，促使全體學生參與。2、本節(jié)課教學較好地體現(xiàn)了培養(yǎng)學生科學素質的教育要求。具體表現(xiàn)在：（1）用觀察各種擺動模型來識別單擺，形象、直觀，加深對概念的理解，提高分析問題的能力。（2）用兩個分組實驗進行研究，改變傳統(tǒng)的教師演示學生當觀眾的被動教學方法，不僅激發(fā)學生興趣，而且能夠使學生對物理事實獲得具體、明確的認識，更重要的是對培養(yǎng)學生實驗操作、數(shù)據(jù)處理及研究能力，培養(yǎng)認真、嚴謹、實事求是的科學態(tài)度有積極的作用。（3）觀察、實驗是