《单摆》ppt9
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鲁科版 选修3-4 §1.3单摆 （探究单摆周期及定性分析）
长泰一中 物理 郑小军
Ⅰ、教学目标
一、知识与技能：通过对单摆的学习了解，尤其单摆理想模型建立；以及理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件；重点探究单摆的周期和什么有关，知道单摆的运动规律及影响周期的因素。
二、过程与方法：通过观察演示实验，小组讨论，科学探究，概括出影响周期的因素，培养由实验现象得出物理结论的能力。利用信息技术对常规实验进行补充，让学生获得难忘体验。
1、通过学生猜想单摆的固有周期与哪些因素有关，培养学生提出科学假设的能力
2、用控制变量法探究单摆的周期与哪些因素有关，培养学生的观察、分析实验的能力
三、情感、态度、价值观：
1、通过对单摆周期的教学，利用多媒体的综合直观性特点，激发学生的好奇心，诱发学生的创造需要。
2、培养学生的科学思维能力，进一步熟练运用控制变量的方法进行实验探究。实验过程中通过小组合作，培养学生与人合作的精神，提高学生语言表达能力。
3、重温物理规律的实验探究过程，通过合作、讨论、展示、交流，体验探究学习的乐趣，从生活实践中体会成功的喜悦。
Ⅱ、教学目标重点、难点：
一、教学重点：
通过探究，使学生通过控制变量得到单摆周期与影响周期的因素之间的定性与定量关系
二、教学难点：
1.培养学生提出问题形成假设的能力
2.培养学生设计影响周期的因素实验的能力。尤其研究定性分析周期的影响
Ⅲ、教学用具
1、多媒体教学设备（计算机，大屏幕，自制CAI课件）
2、单摆的有关配套设备（如纸漏斗、细线、硬纸板、支架、沙子、单摆、秒表、米尺、条形磁铁）两个单摆（摆长相同，质量不同），带孔小钢球 约1m长的线绳 铁架台 米尺 停表 游标卡尺 磁铁
Ⅳ、教学过程 [探究活动的导入]
为了使探究活动能顺利进行，应在探究活动之始复习上节课的知识，确认学生已经知道：
前面学习了弹簧振子的振动，接下来另一种常见的机械振动：物体在竖直平面内的摆动
事例分析：1.小孩荡秋千(演示) 你还知道多少？2.摆钟 (演示)
让同学们之间分组讨论 ：图片展示：风铃、吊灯
观察日常生活中，我们常见到这些的振动，那么，这些振动有什么特点呢？
设置一画面，小孩荡秋千(动画演示) 让学生看屏幕，并拿出已准备的纸和笔，并想象你如果逐渐远离，会看到什么？把你看到的依次画在纸上
一、单摆
并让组长收集展示一些同学的著作，引导学生，提炼出简易模型
1） 围绕着“固定点” 2）细线（或细杆）竖直摆动 3）小重物 4）具有“周期性”
1、单摆：单摆是对现实摆的抽象，是一种理想化的物理模型 。
单摆是理想 摆线：质量忽略不计，不可伸缩，摆线长度比小球直径大得多
化的物理模型 球：质量大，体积小
我们在生活中见到摆就是单摆吗？小试牛刀：判断以下摆是否是单摆？演示
一：不是，绳长不是远大于小球直径 二：不是，橡皮筋的伸长不可忽略
三：不是，粗麻绳的质量不可忽略 四：不是，悬点没有固定
注意：生活中不受空气阻力的摆动是不存在的，因此单摆是实际摆的理想化的模型
教师总结：理想化模型—单摆的特点：摆线细而长，摆球小而重
（形象比喻：长长的线轻如鸿毛，小小的球重如泰山！）
2单摆的回复力
1）平衡位置 当摆球静止在平衡位置O点时，细线竖直下垂，摆球所受重力G和悬线的拉力F平衡，O点就是摆球的平衡位置。
2）回复力 将摆球拉离O点，从A位置释放，摆球在细线的拉力F和重力G的作用下,沿AOA’圆弧在平衡点O附近来回振动，当摆球运动到任一位置P时，此时摆球受重力G，拉力F作用，由于摆球沿圆弧运动，所以将重力分解成切线方向分力G1；和沿半径方向G2，重力分力G1不论是在O左侧还是右侧始终指向平衡位置，而且正是在G1作用下摆球才能回到
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