（式中x表示摆球距平衡位置的位移，L表示摆的长度，负号表示恢复力F与位移x方向相反）
对于给定的单摆，m、g、L都有确定的值，可以用常数来表示。上式可以写成
可以看出：当偏转角很小时，摆锤所受的恢复力与偏离平衡位置的位移成正比，但方向相反，摆锤做简谐运动。
（3）实验验证
我们知道，简谐运动的图形是一条正弦（或余弦）曲线，所以当摆角很小的时候，由于摆锤做的是简谐运动，所以它振动的图形也是一条正弦或余弦曲线。
（让学生亲身感受震动的形象）
实验：用装满墨水的注射器演示振动图像。（用物理投影仪投影）
现象：墨水从注射器中漏到以恒定速度拉动的纸板上所形成的图形是一条正弦或余弦曲线。
总结：由实际图像可以看出，当摆角很小的时候，单摆振动的图像满足简谐运动的要求，单摆做简谐运动。
（4）单摆做简谐运动的条件
单摆做简谐运动的条件是偏转角很小，通常在10°以内，误差不应超过0.5%。
3. 单摆的周期
（1）实验研究
问题：单摆的周期与哪些因素有关？
学生猜测：可能与振幅、摆球的质量、摆的长度、重力加速度、空气阻力等有关。
注：当摆角很小，观测时间不长时，空气阻力的影响很小，可以忽略不计。
对比实验：
①当摆长为1m时，设振幅A1=8cm，测量单摆的周期T1；当摆长为1m时，设振幅A2=5cm，测量单摆的周期T1。
②当摆长为1m时，设摆球质量为m，测量单摆的周期T2；当摆长为1m时，用质量为2m的摆球，测量单摆的周期T2。
③当摆长为1m时，用一定质量的摆球测得单摆的周期T3；当摆长为0.64m时，用相同质量的摆球测得单摆的周期T3。
④用一个铁球（质量为m）作为摆球，测量摆的周期T4；在摆球的平衡位置下方放置一块磁铁（相当于重力加速度的增加），测量摆的周期T4。（实验结果分析比较）
结论：单摆振动的周期与摆的振幅无关，而与摆的长度和重力加速度有关。
（2）周期表
荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的摆动，定量地得出了单摆简谐运动的周期T与摆长L的平方根成正比，与重力加速度g的平方根成反比，与振幅和摆球的质量无关。
4. 单摆的应用
（1）利用单摆的等时性计时
单摆的周期与振幅无关，这一特性称为等时性。惠更斯利用单摆的等时性发明了带摆的计时器。通过改变摆的长度可以调整单摆的周期，这给计时带来了极大的方便。
（2）确定当地重力加速度
单摆的周期和摆长可以很容易地通过实验准确地测定出来，因此可以利用单摆准确地测定不同位置的重力加速度。
引导学生阅读第17页的相关内容，了解单摆测重力加速度的原理及实验误差的分析，了解减少实验误差的措施。
巩固练习
1.第二个摆的周期为（G=9.8m/s2，第二个摆的长度约为米（取两位显著数字）。（参考答案：2s，0.99m）
2.关于单摆在简谐运动中的恢复力，正确的表述是（BCD）
A. 作用在振子上的总外力 B. 作用在振子上的总外力沿振子运动方向的分量
C. 振荡器重力在运动方向上的分量 D. 当振荡器通过平衡位置时，恢复力为零
3、用一个空心铁球装满水，做成一个摆球，如果在球的正下方开一个小孔，水就会不断从小孔中流出，从球内装满水到水流出为止，它的振动周期的大小为（C）
A. 没有变化 B. 增加
C. 先增大，后减小，再恢复到原值 D. 先减小，后增大，再恢复到原值
4.如右图所示，光滑跑道半径为2m，点C为圆心正下方，A、B两点与C点距离分别为6cm、2cm。A、B两球分别从A、B两点同时从静止状态释放，两球相撞的位置为（A）
AC点，右边是BC点，左边是CC点，D.无法确定
5.当把一个摆钟从A地带到B地时，它的钟摆摆动得更快。下列对这一现象的分析和对调整方法的描述哪一项是正确的？（C）
AG AGB，适当增加摆长，BG AGB，适当缩短摆长
中央空调
6. 一个单摆，绳长为L，在悬挂点（LL'）正下方一点处有一根钉子，如图所示。此摆的周期为（D）
AT=2 蓝牙=2
CT=2( + ) DT=( + )
（三）课堂总结及评语
通过本课学习，我们知道单摆是一种理想化的振动模型，单摆振动的恢复力由摆球重力沿圆弧切线方向的分力mgsin提供，当摆角很小的时候，恢复力F=-，单摆振动可以看作简谐振动。单摆振动的周期与振幅、摆球质量无关，而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=2L/g。单摆可用来测量计时、重力加速度等。
（四）家庭作业
完成P18的问题和练习。
附录：教材分析
摆动是机械振动的一种常见类型，而单摆是研究此类运动的物理模型。也就是说，研究单摆的运动将为我们研究复杂的摆动奠定基础。同时，现实生活中的很多摆动都可以近似地看作是单摆运动。研究单摆运动规律将直接帮助我们解决这类实际问题。因此，本节的知识属于高中物理的重点知识。
【摘要】2013年，汉语字典物理网为您收集了这篇文章：高中物理教案：单摆。以后我们会陆续发表更多更好的文章，希望对大家有所帮助。祝您在汉语字典物理网学习愉快！
[摘要]进入高中，比初中更加紧张的学习随之而来。这里，高中物理专栏的编辑为大家编辑了这篇文章：高中物理教案：划时代的发现，希望能为大家的学习和教学提供帮助。
本文标题：高中物理教案：划时代的发现
第一部分：突破性的发现
1. 教材分析
《时代塑造的发现》是人教版高中物理3-4本第4章的第一部分，让学生体会科学家的思考、科研过程中的困惑、以及最终的成功，是过程与方法教育、情感教育、态度教育、价值观教育的宝贵教材。
2.教学目标
1. 知识和技能
（1）了解奥斯特实验和电磁感应现象，
（2）了解电磁学和磁电学的发现过程，
（3）了解电磁感应、感应电流的定义。
2. 流程与方法
（1）通过阅读，学生明白自然界现象是互相联系、互相转化的；
（2）了解科学家在科学探究过程中的失败与贡献，学习科学探究的方法和理念。
（3）理解在研究物理问题时提出问题、进行观察实验、分析论证、总结归纳等科学研究方法的重要性
3. 情感、态度和价值观
（1）培养学生通过读书探索自然规律的科学态度和科学精神；
（2）理解科学家关于自然现象和自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
（3）用科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志来激励自己。
三、教学重点与难点
重点：探究电磁感应现象的历史背景；
难点：了解人类探索自然规律的科学态度和科学精神
4.学习情况分析
我们的学生上平行班，没有实验课，学生已有的知识和实验水平有差距，在这堂课上，学生体会到探索电磁感应现象的历史背景是关键。
5.教学方法
1. 教学方法：教授科学家的艰辛
2. 实验方法：学生亲身体验奥斯特实验
3.学习计划指导：见下文学习计划。
4. 新教学基本环节：预习检查、疑点情境总结与介绍、目标合作探究展示、详细讲解、反思总结、案例临场测试与指导、预习布置
6. 课前准备
1.学生准备：预览划时代的发现，对物理学史有初步了解。分组使用6个奥斯特实验装置。
2.教师教学准备：多媒体课件制作、课前预习学习计划、课中探究学习计划、课后延伸学习计划。3.教学环境设计与布置：小组合作学习，分为6个学习小组。
7. 上课时间：1节课
8.教学过程
（一）预习、检查、总结疑点
检查验证了学生的准备情况，了解了学生的疑惑，使得教学更加有针对性。
（2）介绍情况，阐明目标。
（3）协作探索，细致讲解指导。
研究一：奥斯特的电磁学之梦——电流的磁效应
引导学生阅读课本中关于奥斯特发现电流磁效应的内容，提出以下问题，引导学生思考、回答：
（1）什么信念促使奥斯特去寻找电与磁之间的联系？在此之前的科学研究的历史背景是什么？
（2）奥斯特的研究是否一帆风顺？面对失败时，奥斯特做了什么？
（3）奥斯特是如何发现电流的磁效应的？如何用所学的知识解释这一现象？
（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈你的感受。
学生活动：根据思考题仔细阅读课本，小组讨论，表达自己的看法。
教师教材：
到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系。例如摩擦生热表示机械运动转化为热运动，而蒸汽机则实现了热运动转化为机械运动。于是，康德等一些有识之士提出了各种自然现象之间相互联系转化的思想。他们受康德哲学和谢林等自然哲学家哲学思想的影响，坚信自然力是可以相互转化的，并长期探索电与磁之间的联系。1803年，奥斯特指出：物理学将不再是运动、热、空气、光、电、磁和我们所知的各种现象的零散列表。我们将把整个宇宙纳入一个系统。在这一思想的指导下，1820年4月，奥斯特发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。同年7月21日，奥斯特再次发现电流对磁针的影响。
他以《电冲突对磁针影响的实验》为题发表了自己的发现。这篇短小的论文在欧洲物理学界引起了极大的震动，导致了大量实验结果的出现，从而开辟了物理学的一个新领域——电磁学。1820年，他因发现电流的磁效应而荣获伦敦皇家学会科普利奖章。从1829年起，他担任哥本哈根理工学院院长。
研究二：法拉第磁电---电磁感应现象
引导学生阅读教材中关于法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考、回答：
（1）奥斯特发现电流的磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第的看法是什么？
（2）法拉第的研究是否一帆风顺？面对失败时法拉第做了什么？
（3）法拉第进行过大量实验，但都以失败告终，失败的原因是什么？
（4）法拉第经过多次失败，终于发现了电磁感应现象。他发现电磁感应现象的具体过程是什么？之后，他进行了大量的实验，并获得了成功。他认为成功的秘诀是什么？
（5）你从法拉第对电磁感应的探索中学到了什么？谈谈你自己的经历。
学生活动：根据思考题仔细阅读课本，小组讨论，表达自己的看法。
教师教材：
1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，引起了科学界的重视，促进了科学的发展。1821年，英国《哲学年鉴》主编邀请戴维写一篇文章，回顾奥斯特发现以来电磁实验的理论发展。戴维把这项工作交给了法拉第。在收集资料的过程中，法拉第对电磁现象的研究产生了很大的热情，开始转向电磁学的研究。他仔细分析了电流等现象的磁效应，认为既然电流能产生磁，那么磁能不能产生电呢？1822年，他在日记中记下了自己的想法：磁能转换成电能。他在这方面进行了系统的研究。起初，他尝试用强磁铁接近一根闭合导线，或者用强电流在另一根闭合导线中产生电流。他做了大量实验，但都失败了。经过十年的失败和重新试验，直到1831年8月29日他才成功。他连续做了几十次这样的实验。他在1831年11月24日的论文中把产生感应电流的情况概括为五类：变化的电流；变化的磁场；运动的恒定电流；运动的磁场；导体在磁场中运动。他指出，感应电流与原电流的变化有关，而与原电流本身无关。他把这种现象比喻为导体上的静电感应，把它命名为电磁感应，产生的电流称为感应电流。为了解释电磁感应现象，法拉第曾提出电动势的概念。后来，在考虑了电磁感应的各类情况之后，他认为感应电流的产生可以归因于导体切割磁力线。电磁感应现象发现后二十年，直到1851年才推导出电磁感应定律，经过大量实验，终于实现了以磁产生电的夙愿，宣告电气时代的到来。
法拉第是19世纪伟大的实验物理学家，他不满足于发现现象，还力图探索现象背后隐藏的本质；他非常重视实验研究和理论思维的作用。1832年3月12日，他给英国皇家学会写了一封信，信封上写着一些现在应该存放在皇家学会档案馆里的新观点。当时法拉第已经构思出电磁波存在和光是电磁振动这一杰出思想，尽管还有些模糊。为了解释电磁感应现象，他提出了电紧张态、磁力线等新概念，同时对当时盛行的超距作用理论表示强烈的怀疑：一个物体可以隔着真空作用于另一个物体，作用和力可以从一个物体传递到另一个物体，不需要任何物质的参与。这种说法在我看来特别荒谬。任何有哲学思考能力的人，都不会陷入这样的谬误。他开始向早已盘踞在物理学领域的超距作用理论宣战，同时也向另一种形而上学观点——流体理论发起挑战。1833年，他总结了前人和自己的研究成果，确认了当时已知的五种不同电源的身份初中物理单摆的认识，即摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电。他试图解释电流的本质，这促使他研究电流通过酸、碱和盐溶液的流动情况。结果，他在1833-1834年发现了电解定律，创建了电化学一门新学科。他创造的很多术语至今仍在使用。电解定律除了本身的意义外，也是电离散性的重要论据。
1837年，他发现了电介质对静电过程的影响，提出了基于近距离的静电感应理论。不久之后，他又发现了抗磁性。在这些研究工作的基础上，他形成了电和磁效应要通过中间介质从一个物体传递到另一个物体的思想。这样，介质就成为场的场所，场的概念就来自法拉第。正如爱因斯坦所说，场概念的引入是法拉第最独创的思想，也是牛顿以来最重要的发现。牛顿等学者的空间被看作是物体和电荷的容器；而法拉第的空间是现象的容器，它参与了现象。因此，法拉第是电磁场理论的创始人。他深刻的物理思想强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。麦克斯韦认为法拉第的电磁场理论比当时流行的长程作用电动力学更为合理。他怀着要用严格的物理语言来表达法拉第理论的决心进入了电磁学领域。
法拉第坚信一切形式的物质力都有着共同的起源。这种思想引导着法拉第去探索光与电磁之间的联系。1822年，他让光顺着电流方向穿过电解波，试图寻找偏振面的改变，但没有成功。这种思想如此强烈和执着，终于在1845年发现，强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。晚年，尽管身体状况每况愈下，他仍然进行着广泛的研究，分析研究了电缆中电报信号滞后的原因，研制出了照明和航标灯。他的成就源于勤奋。他的主要著作《日记》由16041条编撰而成；《电学实验研究》则多达3362节。
他生活简朴，不追求奢华，以致一些到皇家科学院实验室做实验的人都误以为他是个看门的老头。1857年，皇家学会学术委员会一致决定聘请他出任皇家学会会长。他一再拒绝这一荣誉职位。他说：我是一个普通人，如果我接受皇家学会要给我的荣誉，那么我就不能保证我的诚实和正直，哪怕是一年也不行。出于同样的原因，他谢绝了皇家科学院院长的职位。当英国王室准备授予他爵士称号时，他多次谢绝并说：法拉第出身平民，并不想成为贵族。他的好友J.对此作了很好的解释：在他眼里，宫廷的辉煌与布赖顿高原的雷雨相比，根本不算什么；一切皇家用具与落日相比，又算得了什么？他之所以说雷雨和日落，是因为这些现象能激起他内心的一种狂喜。在他这样的人心里，那些世俗的荣华和幸福当然一文不值。一方面他能得到15万英镑的财富，另一方面他能接受完全免费的教育，他必须在两者之间做出一个选择。但他选择了第二个，最终陷入了贫困。这是这位铁匠儿子、装订师学徒做出的庄严选择。他于1867年8月25日去世。根据他的遗嘱，他的墓碑上只刻着他的名字和出生日期。
后人为了纪念这位物理学大师，便选择法拉作为电容的国际单位。
科拉顿的失败
1820年，奥斯特的磁效应发表之后，在科学界引起了很大的反响。科学家们认为，既然电能产生磁，那么磁也能产生电。可以说，实现磁能产生电是当时很多科学家的愿望。比如安培、柯拉顿等人都曾为此努力过，但都失败了。在这个问题上，最让人惋惜的，就是柯拉顿了。
1825年，科拉顿做过一个实验，他把一块磁铁插入一个连接着灵敏检流计的螺旋线圈里，观察线圈里是否有电流产生。但为了消除磁铁运动对灵敏检流计的影响，科拉顿把连接着螺旋线圈的灵敏检流计通过一根长导线放在了另一个房间里。他认为不管怎样产生的电流应该是稳定的（当时科学界认为磁场产生的电应该是稳定的）。插入磁铁之后，如果有电流产生，那就来得及跑到另一个房间去观察。就这样，科拉顿开始了实验。然而，无论他跑得多快，他看到的检流计的指针始终指在0刻度上。
科拉顿失败了。科拉顿到底是怎样的失败呢？后世对此众说纷纭。
有人说，这是一次成功的失败。因为科拉顿的实验装置是完全正确地设计的。如果磁铁的磁性足够强初中物理单摆的认识，导线的电阻不大，检流计又很灵敏，那么当科拉顿把磁铁插入螺旋线圈时，检流计的指针确实摆动了。也就是说，电磁感应实验是成功了，但是科拉顿却没有看到。他跑得太慢网校头条，甚至没有看到检流计指针摆回来。有人说，这是一次令人遗憾的失败。因为如果科拉顿在另一个房间里有一个助手，或者如果科拉顿把检流计放在同一个房间里能看得见的地方，那么成功的桂冠就绝对属于科拉顿。
有人说，这是一次真正的失败。因为科拉东没能转变思路，没有从稳态猜想转到瞬态考虑，所以他没想过叫助手帮忙，也没想过把检流计带进同一个房间。事实也确实如此。法拉第总结了别人的教训和自己以往的失败，决定不再固守稳态猜想，并最终在1831年8月观测到了电磁感应现象。科拉东只能带着永远的遗憾离开。
例1：发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（C）
A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦
例2：发现电流磁效应的科学家是__奥斯特__，发现磁场中载流导线力的定律的科学家是_安培_，发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_，发现电荷间相互作用力定律的科学家是_库仑_。
例3：下列哪种现象属于电磁感应现象？（B）
A.磁场对电流产生力。B.变化的磁场使电流在闭合电路中流动。
C.通电螺线管中插入的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场
（四）反思总结和现场测试。
教师组织学生反思、总结本堂主要内容并进行课堂测试。
设计意图：引导学生了解探索电磁感应现象的历史背景，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
（五）下达学习计划，安排预习。
下一节课，我们将学习电磁感应的条件。这节课后，你可以预习这部分内容，重点分析科学家如何设计实验，如何得出合适的结论。并完成这部分的课后练习和课后延伸作业。
设计意图：布置下一节课的预习作业，巩固提高当前课所学内容。老师课后及时复习本节课的延伸、拓展练习。
9.黑板设计
1. 奥斯特的电磁学梦想——电流的磁效应
2.法拉第磁电体系——电磁感应现象
10.教学反思
学生对课外知识很感兴趣，有的学生有一定的知识基础，能提出一些建设性的问题，激发了他们学习物理的兴趣。通过这堂课，我了解到学生对物理的发展很感兴趣，所以在以后的教学中，要多介绍这样的知识，丰富学生的知识面，开阔学生的视野。
在接下来教学过程中，我会继续深入研究这堂课，力争把它设计的更加科学，更加利于学生的学习，也希望大家提出宝贵的建议，共同完善，共同进步！
【摘要】2013年，汉语字典物理网为您收集了这篇文章：高中物理教案：划时代的发现。以后我们会陆续发表更多更好的文章，希望对大家有所帮助，祝大家在汉语字典物理网学习愉快！
[摘要]进入高中，学习的压力比初中更大，这里高中物理专栏的编辑为大家编辑了这篇文章：高中物理教案：电磁波与信息社会，希望能为大家的学习和教学提供帮助。
本文标题：高中物理教案：电磁波与信息社会
【教学目标】
1. 知识和技能
1、了解几种传感器的应用特点。
2.了解信息传输的主要方式——通过电磁波。
3.了解信息处理与数字通信、信息记录等。
4、了解数字电视和互联网的特点。
2. 流程与方法
了解信息时代对人们的生产，生活和研究的影响。
3。情绪，态度和价值观
培养学生的科学精神和爱国主义。
[教学重点]电视演示原则，雷达定位原理。
[教学困难]图形和电信号之间转换的原则。
【教学方法】教师指导，学生阅读和讨论
【教学辅助工具】投影仪，幻灯片。
【教学过程】
（i）介绍新课程
老师：在上一类中，我们了解了电磁波的发射和接收过程，以有效地发出电磁波，我们需要将闭路电路更改为开放式电路，然后通过调制电路来通过调谐电路进行调整。
人类仅一百多年来就知道电磁波，但它们已经在科学技术中广泛使用。
（ii）举办新课程
1。电磁波和信息传输
老师：请阅读教科书中的相关内容，并讨论信息传输在人类文明发展史上已经通过的过程。
学生阅读和讨论。
生活：语言的出现，写作的创作，纸张和印刷的发明，电磁波的发现。
老师：电磁波传播的特征是什么？
学生：它可以通过电线或光线电缆传输，也可以无线传输。
2。电视
老师提出问题，并指导学生阅读，讨论和回答问题（以发展学生的阅读能力）
（1）电视发射机需要哪些设备？
（2）电子枪的扫描路径是什么？
（3）电视接收端需要哪些设备？
（4）您能解释调谐和检测的基本工作原理吗？
（5）是什么控制了由阴极射线管中电子枪发出的电子束的强度？
（6）一个相机在一秒钟内传输了多少帧？
（7）您能描述在发送给扬声器之前如何处理音频信号吗？
阅读文本后，学生分组讨论并回答上述问题。
老师通过投射幻灯片来总结一下幻灯片。
电子枪扫描过程的计算机演示
阅读教科书并观看了演示后，老师和学生得出了结论：
（1）电视信号的传输
在电视上，摄像机镜头在镜头上形成对象的图像。发射器的天线。
（2）接收电视信号
电视接收器的天线接收到电磁波后，将视频信号与音频信号分开，通过用电子枪控制的电子信号在图片管中扫描荧光灯，将视频信号转换为图像。
（3）相机中的电子束扫描速率与电视接收器之间的关系
在两个设备中，电子束扫描速率均相等。
3。雷达
阅读教科书并考虑以下问题：
（1）雷达的功能是什么？
（2）雷达使用哪种无线电波？
（3）雷达天线的功能是什么？
（4）雷达如何确定障碍物的位置（包括距离和方向）？
（5）如何读取障碍物与屏幕的距离？
（6）雷达的应用是什么？
阅读文本后，学生分组讨论并回答上述问题。
老师投射了一张幻灯片来总结一下无线电波中的微波的特征，它们可以在直线上传播，并通过对象反射。
4。手机
学生阅读教科书，并讨论和交流有关手机在现代生活中重要作用的想法。
5。互联网
学生阅读教科书，讨论和交流有关互联网在现代生活中重要作用的想法。
（iii）课程摘要和评论
在这个课程中，我们主要了解了电视的工作原理，我们在现代生活中学习了手机和互联网的重要作用。
[摘要] 2013年，《中国词典》的物理网络为您收集了这篇文章：高中物理学计划：将来的电磁波和信息社会。