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第二届大学生物理教学技能大赛教学设计《单摆》

更新时间:2024-03-19 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

要点:(1)单摆做简谐振动。 (2)探索单摆的周期公式。 难点:用小角度近似法求出单摆的回复力。 4、设计理念:本课设计重点体现多边教学的基本理念,构建对话、合作、探究的课程文化,让“研究性学习”走进课堂和物理教学,鼓励学生在观察的基础上学习。 设计自主探究和合作学习的实验高中物理单摆测量,实现学习方法的转变,从而引导学生进行完整的科学探究。 在指导过程中渗透以人为本的培养理念,释放学生心灵,提升学生个性,最大限度地培养学生的创新思维和实践能力,充分体现“以学生为主体”的教学原则。以教师为主导”。 5、教学方法:以教师实验演示、学生小组探究的教学方法为主,以问题激发学习、教师讲授、师生协作等教学方法为辅。 6、教学工具:教师工具:挂有沙漏的摆、铁板、平面镜、细沙、不同摆长、不同质量的摆、铁架。 学生工具:铁架、两个摆长相同但质量不同的摆。 、质量相同、长度不同的两个摆、刻度、秒表 7. 教学过程:教学程序 教师活动 学生活动 设计意图 复习旧知简谐振动恢复力公式? 1、物体(或物体的一部分)在某一中心位置(平衡位置)两侧的往复运动称为机械运动,简称振动。 2、如果质点的位移与时间的关系遵循正弦函数的规律,即其振动图像(xt为正弦曲线,这样的振动称为简谐振动。复习旧知识,提供知识新课的基础 新课的介绍 教师用问题和故事来介绍新课。sCP物理好资源网(原物理ok网)

第一个问题:当你看到随风摇曳的枝形吊灯时,你会想到什么? 接下来,讲述了物理学家伽利略的故事:当他看到教堂里摆动的吊灯时,他想到测量吊灯的摆动周期,结果发现每次摆动的时间是相等的。 由此,他建立了一个简单的钟摆模型,并制作出了第一个精确的计时装置。 仪器——摆钟。 生活中,我们经常可以看到悬浮的物体在垂直平面内摆动,所以我们用细线悬浮的小球来研究摆动规律。 我们把这个模型变成一个钟摆,思考一下,然后回答:风吹的时候,吊灯会不会掉下来等等,激发学生的兴趣,引起学生对生活中接触到的现象的关注,让学生能够积极参与获取知识的过程。 kx进行新课概念定义演示实验 1.了解单摆。 老师介绍了简单摆的概念:如果细线的质量与小球相比可以忽略不计; 球的直径与钢丝的长度相比可以忽略不计,这样的装置称为单摆。 放。 引导学生总结简单摆的条件高中物理单摆测量,并提出问题:单摆摆动时作什么运动? 这是简谐振动。 教师引导学生思考,为了证明摆做简谐振动,需要研究摆球的振动图像是否为正弦曲线。 教师通过演示实验直观地反映了摆锤球的振动图像。 老师介绍实验设备并进行演示实验:在摆锤的细线下悬挂一个沙漏,以垂直于摆动方向的方向匀速拖动一块木板。 木板上的沙子痕迹显示了振动图像。 学生通过平面镜观察振动图像并得出结论。 2、摆的恢复力 老师指出:我们只是用实验初步证明了摆做简谐振动。 接下来我们用理论来验证摆锤做简谐振动,即证明摆锤的恢复力满足简谐振动。 运动恢复力公式:教师和学生用板书共同分析摆球摆动球的受力,确定恢复力。sCP物理好资源网(原物理ok网)

选取任意一点进行分析,并将其确定为恢复力。 然后教师介绍了小角度近似法,并指导学生利用小角度近似法来简化恢复力的表达式。 摆线:长度远大于摆球直径,质量和伸长可以忽略不计。 摆球:质量较大,观察体积。 振动图像是正弦曲线,由此得出单摆进行简谐振动的结论。 师生合作分析摆球的受力并学习小角度近似法,并利用小角度近似法通过引导问题激发学生的好奇心。 学生独立观察和总结发现的结果以增强记忆。 积极运用所学知识进行推演,加深印象。 KX实验探究教师总结:单摆在小角度近似下做简谐振动。 3. 单摆的周期。 这个过程主要采用科学探究的方法。 老师问了一个问题:绑在短绳上的小球振动周期很短,但天文馆里巨大的傅科摆振动周期很长。 那么决定单摆周期的因素有哪些呢? 有关的? 教师通过演示实验,让学生观察并猜测影响单摆周期的因素。 教师演示实验:任意两个不同的摆同时小角度摆动。 教师引导学生思考实验探究过程中应采用的实验方法,并利用现有仪器分组进行实验验证。 强调了控制变量法的主要应用以及实验过程中应注意的问题。 教师引导学生根据比较实验现象和实验数据处理总结实验结论。 kx同学在观察老师的演示实验后猜测:单摆的周期可能与摆球的质量、振幅、长度有关。 采用受控变量法设计实验进行验证。 实验一:将相同摆长、不同质量的摆球从同一高度放置。 同时释放。sCP物理好资源网(原物理ok网)

对比观察发现,两个摆球同步通过底部。 实验2:两个长度和质量相同的摆球从不同高度同时释放。 对比观察发现,两个摆球同时穿过底部。 实验3:将两个长度不同、质量相同的摆球从同一高度同时释放。 记录两个简单摆的摆长和周期,改变摆长,重复多次实验,总结规律。 对比观察发现:两个摆球通过底部时不同步。 学生们在观察和猜测的基础上自主探索和设计实验,体验探究的学习和方法,体验感性认识和理性理解的过程,增强总结物理规律的能力,使知识点突出。 本节负责老师指出,荷兰物理学家惠更斯详细研究了钟摆的振动,得出了和大家一样的结论。 表扬学生的成就。 他还补充说,惠更斯使用更复杂的仪器来确定简单摆的周期公式。 老师提出了一个生活中的问题,如果时钟走得很慢,应该如何调整? 摆越长,振动越慢。 经过数据处理,得出: 简单摆的振动周期。 学生思考并回答:加深学生对周期公式的理解。 课堂总结引导学生独立总结本课所学内容,并检查学生总结中的空白。 1、单摆做简谐振动(小角度摆动)) 2、单摆的恢复力为 3、单摆的振动周期为 总结。 本课师生共同构建知识体系,方便学生系统复习。 为了巩固练习,教师给出了例题 1. 简谐振动中单摆的回复力为 (A. 摆球的重力 B. 摆球的拉力 C. 摆球的分力沿圆弧切线方向的重力 D. 摆球的重力与摆线张力的合力 2. 下列哪种情况下,摆球的简谐振动周期会变大(A. 摆球的质量)摆球增大 B. 摆长度减小 C. 摆从赤道移到北京 D. 摆从海上移 飞机移到山顶,学生独立计算并回答,思考并回答后,巩固学生本节课所学内容,突出本节内容的重点和难点。 kx3.有两个摆钟A和B(可以看做简单的摆)。 当时钟A走完45分钟时,时钟B走完了一小时。 时钟A和B的摆长比为(两个时钟在同一位置) A.3:4B.9:16 C.4:3 D.16:9 老师宣布答案。 对学生容易出错或疑问较多的知识点进行讲解。sCP物理好资源网(原物理ok网)

学生计算后回答:布置作业,收集资料,总结摆在生产生活中的应用,让学生走进社会,理论联系实际,发现生活中的物理趋势 8.板书设计:11.4 简单摆 1、简单摆概念3,单摆的周期摆线:长,质量和伸长可以忽略不计,与摆球的质量无关。 当振幅较小时,振幅与摆球无关:质量大,体积小,与摆的长度有关。 摆锤的恢复力是小角度的。 在近似下进行简谐运动sCP物理好资源网(原物理ok网)

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