《單擺》教學(xué)設(shè)計(jì)

《單擺》教課方案（人教版，選修3-4）一、教課目的（一）知識與技術(shù)認(rèn)識單擺模型；懂得作單擺的受力剖析，并能推導(dǎo)答復(fù)力公式；掌握顯示單擺圖像的沙漏實(shí)驗(yàn)；認(rèn)識單擺的周期跟什么要素相關(guān)，掌握單擺周期公式；認(rèn)識單擺在實(shí)質(zhì)中的應(yīng)用，運(yùn)用單擺周期公式解決實(shí)質(zhì)問題。（二）過程與方法理論與實(shí)踐相聯(lián)合；培育化抽象為詳細(xì)的能力及邏輯推理能力；學(xué)會用近似法推導(dǎo)公式。（三）感情態(tài)度與價(jià)值觀逐漸養(yǎng)成學(xué)會懷疑、思慮的習(xí)慣；培育學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識。二、重難點(diǎn)（一）難點(diǎn)：證明單擺往返搖動是簡諧運(yùn)動。（二）重點(diǎn)：單擺周期公式及其應(yīng)用。三、教課方案過程（一）興趣實(shí)驗(yàn)引入1．給學(xué)生看一段課前錄制好的視頻。視頻中，水杯先是往返運(yùn)動（幾乎在一水平線上做往返運(yùn)動）；讓學(xué)生猜想，水杯的運(yùn)動是如何實(shí)現(xiàn)的。再把水杯運(yùn)動的“實(shí)情”告訴學(xué)生：水杯被一根長繩所系，在往返搖動。游戲課前，在教室門口吊著水杯，讓一學(xué)生站著不可以動，手拉起水杯緊貼鼻子處，并開釋。（開釋前，重申改學(xué)生不可以動，創(chuàng)造緊張氣氛，讓全班學(xué)生猜想結(jié)果）試驗(yàn)后，讓親自經(jīng)歷的學(xué)生說一兩句感覺。教師指引學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課的教課重點(diǎn)在視頻中，水杯的搖動幅度愈來愈小，在游戲中，水杯撞不到鼻子，也就是搖動的幅度也愈來愈小，這是為何呢？估計(jì)學(xué)生會回答，這是阻力影響的結(jié)果。（二）單擺模型教師：在生活中，我們常?？吹綉覓炱饋淼奈矬w在豎直面內(nèi)往返搖動，我們這節(jié)課的任務(wù)，就是研究這種模型的運(yùn)動。我們用細(xì)繩懸掛著一個(gè)小球來取代它們，假如線的質(zhì)量和球的質(zhì)量對比能夠忽視，球的直徑和線的長度對比能夠忽視，球所受的空氣阻力和球的重力對比能夠忽視，就能夠把這樣的裝置叫做單擺。指引學(xué)生總結(jié)單擺的特色：1）線的質(zhì)量和球的質(zhì)量對比能夠忽視；2）球的直徑和線的長度對比能夠忽視；3）球所受的空氣阻力和球的重力對比能夠忽視。（三）證明單擺的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動回首簡諧運(yùn)動的規(guī)律，并指引學(xué)生如何設(shè)計(jì)實(shí)考證明單擺的往返搖動是簡諧運(yùn)動。（1）簡諧運(yùn)動規(guī)律：振動圖像是一條正弦曲線；答復(fù)力Fkx.（2）指引學(xué)生從運(yùn)動圖像和答復(fù)力雙方面研究。2.教師演示：從振動圖像證明教師演示實(shí)驗(yàn)：在水球下方放一軌道，調(diào)理軌道一端高度，讓小車能夠帶著薄紙板做勻速直線運(yùn)動（經(jīng)過位移記錄時(shí)間），在水中中裝滿水。把水球拉開一小角度并開釋，同時(shí)開釋小車使其做勻速直線運(yùn)動。最后流在薄紙板上的水的印跡所成的圖形恰好是正弦圖像，證明水球做的是簡諧運(yùn)動。3．學(xué)生合作推導(dǎo)：從答復(fù)力證明同桌議論如何推導(dǎo)小球往返搖動的答復(fù)力，并經(jīng)過數(shù)碼展現(xiàn)臺展現(xiàn)學(xué)生的推導(dǎo)過程。經(jīng)過推導(dǎo)，能夠證明，單擺做的是簡諧運(yùn)動。（四）單擺的周期教師：單擺的往返搖動屬于簡諧運(yùn)動，那么我們?nèi)绾吻髥螖[的振動周期呢？單擺的振動周期和那些要素相關(guān)呢？學(xué)生猜想：小球質(zhì)量、擺長、振幅學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)器械：鐵架臺、不一樣材質(zhì)的小球、繩索、秒表。教師提示實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法學(xué)生疏組設(shè)計(jì)方案，并著手實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，能夠剖析單擺周期與擺長相關(guān)，與小球質(zhì)量、振幅大小沒關(guān)，。數(shù)據(jù)辦理：經(jīng)過大概剖析，可知單擺周期T與擺長的二次方l2相關(guān)。教師將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入電子表格，而且生成圖像，獲得一條傾斜的直線。從圖線可以獲得關(guān)系式T2

lg（五）單擺周期公式的應(yīng)用1．實(shí)質(zhì)應(yīng)用：周期是2s的單擺叫秒表，已知g10m/s2，求秒擺的擺長。（直策應(yīng)用單擺周期公式就能夠求解）分組議論：用單擺測重力加