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(教师招聘)《单摆》教学设计xx田家炳陈川

更新时间:2024-03-22 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

2.知道单摆的周期与哪些因素有关,了解单摆的周期公式,并能利用它进行相关计算。 3. 知道重力加速度可以用钟摆测量。 2.能力目标:了解摆,知道摆是理想化模型,学会用理想化方法建立物理模型。 了解简摆简谐振动的条件,并学习使用近似方法解决物理问题。 3、讨论单摆的振动规律,培养学生的观察实验能力和思维能力。 3、德育目标是简谐运动的特例。 它既有简谐振动的共同特征高中物理单摆周期,又有其特殊性。 理解共性和个性的概念。 2、从量变到质变的规律,理解当摆角小到一定程度时,单摆的振动是简谐振动。 3、伽利略和惠更斯对单摆振动规律的深入讨论,说明了科学研究的长期性、艰巨性和持续性。 ●教学重点是了解摆的构成; 了解摆恢复力的形成; 以及摆的周期公式。 ●示教难点——摆角小于等于5°时有振动。 。 。 ●教学方法——。 ——采用分析归纳法、视听教学法、讲授法、推理法。 ——采用数学公式推导方法和实验验证方法。 ——运用猜测、实验验证、分析推理、归纳总结的方法。 ●教学工具 投影仪、多媒体、摆锤(可变摆长和摆质量)装置、秒表、米尺、游标卡尺、摆锤演示器 ●教学步骤利用多媒体演示本课的学习目标:、认识还原的原因单摆的力; 周期公式,并能应用周期公式解决简单的实际问题。NNO物理好资源网(原物理ok网)

一、新课介绍 1、复习题: ① 什么样的运动称为简谐振动? 答:物体在与距平衡位置的位移成正比且始终指向平衡位置的恢复力作用下的振动称为简谐振动。 运动的。 ②简谐振动的位移-时间图像有何特点? 答:所有简谐振动的位移-时间图像都是正弦或余弦曲线。 ③简谐振动的周期是多少? 答:简谐振动的物体完成一次完整振动所需的时间称为振动周期。 2、简介:1862年,18岁的伽利略离开神学院,进入比萨大学学习医学。 他的一生充满了美好的梦想和对自然科学无尽的疑问。 有一次,他在比萨大学忘记了向上帝祈祷,盯着天花板上摇曳的吊灯。 他用右手按着左手的脉搏,默默数着嘴里的数字。 在大多数人视而不见的现象中,他是第一个认识到吊灯每次摆动的时间是相等的,因此他制作了一个钟摆模型,潜心研究了它的运动规律,为人类提供了第一个可以精确测量时间的仪器。 本课我们将学习这个理想化模型——单摆(板书) 二、新课讲授 1、单摆的定义 在物理学中,单摆是实际单摆的理想化模型,指的是单摆。为由位于线下端的质点形成的A装置,该线不能被拉伸或缩短并且没有质量。 其理想化需要三个条件:一是摆线的质量可以忽略不计; 第二,摆线不能延长或缩短; 第三,摆线的长度远大于摆球的半径,摆球可以看作一个质点。 。NNO物理好资源网(原物理ok网)

这里:引导学生认识和把握主要矛盾,忽视次要矛盾。 学习解决问题的关键。 2、简单摆的运动形式【演示FLASH课件】【1】理论推导:【摆球受力分析如图1】O为平衡位置,其中摆线的张力F′=G当球偏离平衡位置时,G和F'将不再平衡。 在这两种力的共同作用下,球将沿以O为中点的圆弧AA'做往复运动。 这是单摆的振动。 如图1所示,经过分析发现,F'和G 2 的合力提供了球做圆周运动所需的向心力,导致球的运动方向发生改变; G 1 为球的往复运动提供回复力F,即F = G 1 = mgsinθ = mgθ,以位移方向为正方向【无论左或右,F的方向始终与it],即F=-mg。 x/L = - [mg/L]. x = - kx [k = mg/L 为常数],所以单摆做简谐振动[θ≤ 5 0]。 图1[2]实验验证:使用“摆锤演示器”追踪运动曲线——正弦(co)正弦曲线(用投影仪显示)。 结论:单摆进行简谐振动[θ ≤ 5 0]。 这里:引导学生了解量变与质变的关系,知道条件的重要性,自由是相对的。 3、单摆的周期 A、提问:决定单摆振动周期的因素有哪些? B.学生猜测:摆的振动周期可能与振幅、摆球的质量、摆的长度、重力加速度和空气阻力有关。NNO物理好资源网(原物理ok网)

C。 教师讲解:当摆动角度很小时,空气阻力很小,可以忽略不计。 D. 让学生浏览“实验”【根据时间,也可以安排在下节课进行小组实验】。 老师:荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的摆动,定量得出了单摆的周期T=2π,即单摆按以下规律振动: [1]当摆角较小时,单摆振动。的周期与摆长度的平方根成正比,与重力加速度的平方根成反比,与摆球的质量和振幅无关。 〔2〕表达式:T=2π。 [3] 上式仅适用于小摆角[θ≤5 0]的情况。 根据周期公式计算出的T值与实际测量值之间的误差随着摆角的增大而增大。 简单摆的最大摆角应小于或等于5 0 。 [4]当摆的振幅较小时,摆的周期与摆的振幅无关。 摆的这种性质称为摆的等时性高中物理单摆周期,由伽利略首先发现。 [5] 上式中的L应理解为等效长度,即悬挂点到摆球中心的距离[L O+ r]。 [6]上式中的g一般为局部重力加速度。 当g改变时,T仍然可以用来计算周期。 这里:引导学生体会科学研究的长期性、艰巨性和持续性。 4、单摆的应用[1]创建带有摆的定时器[如摆钟]。 [2] 精确测量各地重力加速度。 推导:g = 4 π2 L / T2。 只需测量摆长L和周期T即可求出重力加速度g【下一课的实验】。 5. 课堂练习 [1] 摆是由部件组成的。 保证单摆做简谐振动的关键控制因素是_____。NNO物理好资源网(原物理ok网)

[2] 当秒摆的周期为(g=9.8 m/s2)时,秒摆的摆长约为米。 (取两位有效数字)〔3〕单摆做简谐振动,若将摆角做得更小,下列说法正确的是〔〕〔4〕关于单摆做简谐振动的回复力是正确的说法是【】参考答案: 1.摆线; 摆; 摆角不超过5° 2. 2 秒,3. C 4. BCD 3. 总结 通过这节课,我们知道: 1. 简单摆是一个理想化的振动模型,简单摆振动的恢复力为由摆球重力沿圆弧切线方向的分量 mgsinθ 提供。 当摆角小于5°时,恢复力F=-x,简摆的振动可视为简谐振动。 2、单摆的振动周期与摆球的振幅或质量无关。 它与摆长的平方根成正比,与重力加速度的平方根成反比,即T=2π。 3. 简单摆的应用:等时性(摆锤定时器)、重力加速度的测定。 4、作业(1)【1】课本P170练习4:【4】、【5】、【6】——写在作业本上; [2]《科农书》P111-112《稳定》1-5. (二)思考题 1.如右图所示,光滑轨道的半径为2m,C点为轨道正下方的点设圆心为圆心,A、B 点与 C 点的距离分别为 6cm、2cm,两个小球 a、b 为若 A、B 两点同时松开,则两个小球相撞就是。 2、用一个空心铁球装满水,制作一个摆球。 假设球的正下方有一个洞,水不断从洞中流出。 从球充满水到水用完,其振动周期的大小为。 40cm,摆球在t=0时刻从平衡位置向右移动,假设g为10m/s2,则摆球在1s时的运动为__NNO物理好资源网(原物理ok网)

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