2024-2025學(xué)年高中物理第一章機(jī)械振動(dòng)2單擺教案教科版選修3-4

PAGE3-單擺學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、通過閱讀教材，知道單擺的結(jié)構(gòu)，知道單擺是實(shí)際擺的志向化模型；2、通過閱讀教材和推導(dǎo)計(jì)算，理解單擺在微振動(dòng)條件下的運(yùn)動(dòng)，是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；3、通過猜想、試驗(yàn)探究和理論計(jì)算，駕馭單擺的周期。探討方法：本課所體現(xiàn)的物理學(xué)科探討方法：1、一般到特別。在前期探討嚴(yán)格的、由彈性力供應(yīng)回復(fù)力的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的模型后，起先探討準(zhǔn)彈性力簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2、對(duì)未知或可能的結(jié)論的猜想和試驗(yàn)探究。探討單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，我們可以通過試驗(yàn)探究，甚至可能采納理論推導(dǎo)，得出單擺的周期。(若學(xué)生)學(xué)問結(jié)構(gòu)：教學(xué)過程：引言：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義，是從回復(fù)力的角度定義的，對(duì)于水平彈簧振子，有，回復(fù)力由彈簧彈性力供應(yīng)，有些狀況下，回復(fù)力并不是彈簧的彈力，但它也有類似的形式，例如，對(duì)于豎直彈簧振子，回復(fù)力由彈力和重力的合力供應(yīng)，且，對(duì)于如圖所示的電荷系統(tǒng)，第三電荷在微小振動(dòng)時(shí)，回復(fù)力仍舊具有類似的線性形式。明顯，我們?cè)谔接憦椥曰貜?fù)力的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中得到的相識(shí)與公式、圖像等工具，自然可以應(yīng)用于一切有的任何力供應(yīng)回復(fù)力的情景。實(shí)際物體的微弱搖擺就是一個(gè)實(shí)例。而在眾多實(shí)際狀況之中，我們?nèi)耘f探討最簡(jiǎn)潔的狀況。一、相識(shí)單擺閱讀教材。探討溝通：?jiǎn)螖[是志向化模型，其志向化條件是什么？二、單擺的微振動(dòng)規(guī)律閱讀教材。探討溝通：1、單擺的回復(fù)力是哪個(gè)(些)力供應(yīng)的？你能說明緣由嗎？2、有人說，單擺的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，這句話對(duì)嗎？為什么？3、嘗試一下，依據(jù)教材的思路，你能獨(dú)立推導(dǎo)出單擺在擺角較小時(shí)振動(dòng)的回復(fù)力形式嗎？三、對(duì)單擺周期的探討這里的單擺振動(dòng)的周期，特指單擺在擺角較小時(shí)振動(dòng)的周期。猜想：?jiǎn)螖[做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)？驗(yàn)證：如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，尋求變量間的未知關(guān)系？(不解除由于提前自學(xué)，使得探究性試驗(yàn)，轉(zhuǎn)化為驗(yàn)證性試驗(yàn))1、單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，與周期有關(guān)的因素(變量)。2、試驗(yàn)方案。⑴試驗(yàn)?zāi)康?；⑵試?yàn)步驟；⑶數(shù)據(jù)記錄與處理；⑷結(jié)論及評(píng)估。(簡(jiǎn)要記錄)可能的探討溝通：1、擺線和擺球的選擇，須要留意什么？ 2、細(xì)線上端懸掛時(shí)，須要留意什么？3、測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，須要留意什么？ 4、測(cè)量振動(dòng)周期時(shí)，你有什么好閱歷？5、你是怎樣通過數(shù)據(jù)規(guī)律得到結(jié)論的？四、課時(shí)總結(jié)五、鞏固練習(xí)1.一條細(xì)線下面掛一個(gè)小球，讓它自由搖擺，作出它的振動(dòng)圖象如圖。問：⑴你能依據(jù)圖中的數(shù)據(jù)算出它的擺長(zhǎng)嗎？⑵你能依據(jù)圖中的數(shù)據(jù)估算它搖擺的最大偏角嗎？2.力學(xué)中有“速度選擇裝置”嗎？如圖所示，光滑曲面，橫截面的圓弧曲線部分長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于對(duì)應(yīng)的半徑。曲面固定時(shí)四點(diǎn)等高