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1、单摆教学设计 广西桂林市兴安县第二中学 邮编：541300唐明荣【教材分析】单摆是普通高中物理选修3-4的第十一章机械振动第四节的内容，是本章第一节简谐运动的特例，在本章中占有重要的地位，是高中物理振动的核心内容。它具有承上启下的作用，既巩固了前三节机械振动与简谐运动的知识又为第五节外力作用下的振动的学习应用做铺垫，使学习更贴近生活更具有趣味。 【学情分析】1、学生特点：作为高中学生，他们的好奇心强，积极、主动，有强烈的参与意识。2、已学知识：在知识能力方面，高二学生已经掌握了简谐运动的相关知识，对摆动的物体也有一定认识并且能够熟练运用控制变量法进行实验。在学习障碍方面，高二学生难以熟练应用近
2、似处理解决物理问题且实验探究能力尚有欠缺。【任务分析】教学问题从生活中来（通过“荡秋千”、“摆钟”的动画观看，引起学生的兴趣、质疑，引出课题）运用合作学习方式展开讨论（引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾，使学生明确下一步要解决的问题）利用分组实验组织学生进行实验探究（对物体情景的分析，实验数据的处理，逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系）【教学目标】1、知识与技能（1）知道什么是单摆。（2）理解单 摆做简谐运动及其条件，单摆的回复力。（3）知道单摆振动周期的影响因素，掌握单摆振动的周期公式，并应用公式解决问题。 2、过程与方法（1）通过推导单摆回复力的表达式，掌握用小角近似处理问题的方
3、法。（2）通过自主探究单摆周期的影响因素，进一步熟练控制变量法，培养学生分析解决问题的能力。 3、情感态度价值观（1）通过对单摆知识的学习增强将物理知识应用于生活和生产实践的意识。（2）通过探究单摆周期影响因素培养合作精神，激发求知欲和创新精神。【课时安排】1课时【重点】单摆的周期公式及其成立条件。【难点】1、单摆做简谐运动的条件.2、单摆振动的回复力的分析.【设计理念】本堂课的设计着重体现多边教学的基本理念，建构一种对话、合作与探究的课程文化，让“研究性学习”走进课堂，走进物理教学，鼓励学生在观察的基础上设计实验自主探究、合作学习，实现学习方式的转变，从而引导学生进行完整的科学探究。在引导过
4、程中，渗透以人为本的培养理念，释放学生心灵，张扬学生个性，最大限度地发展学生的创新思维和实践能力，充分体现“学生为主体，教师为主导”的教学原则。【教学学法】主要采用教师实验演示和学生小组探究的教学方法，并辅以问题激学、教师讲授、师生共同合作等教学方法。【课前准备】1.学生复习简谐运动的规律，复习利用打点计时器研究匀变速直线运动2.教具：教师用具：悬挂着沙漏的单摆，铁板，平面镜，细沙，摆长不同质量不同的单摆，铁架台 学生用具：铁架台，摆长相同质量不同的单摆两个，质量相同摆长不同的单摆两个，刻度尺，秒表 【教学过程】教学环节教 师 活 动媒 体 使 用学 生 活 动设计意图回顾旧知1、 什么是机械
5、振动？2、 什么是简谐运动？3、简谐运动回复力公式？PPT展示回忆，回答问题复习旧知识，为新课学习提供知识基础。新课引 入 创设情境，引入新课多媒体课件播放荡秋千、摆钟的FLASH动画观察、思考激发学生兴趣，引起注意。以学生生活中接触到的现象为对象，让学生积极参与获取知识的过程。新课教 学 1、认识单摆教师介绍单摆概念：如果细线的质量与小球相比可以忽略；球的直径与线的长度相比可以忽略，这样的装置就叫做单摆。引导学生总结单摆条件分别展示几种不同的摆弹性橡皮绳的摆乒乓球的摆长细绳、小钢球的摆学生思考、讨论归纳总结出单摆的条件：摆线：长度比摆球直径大的多、质量要很小、 伸长可忽略；摆球：质量大，体积
6、小采用引导提问式引起学生的求知欲。学生通过几种不同摆的运动的观察，可以在类比中得出单摆装置的要求2、单摆的运动实物演示单摆的摆动和弹簧振子的振动。提问：单摆与弹簧振子一样也做往复运动，那么单摆的运动是否为上节课所讲的简谐运动呢？应怎样判断？教师引导学生思考要证明单摆做简谐运动就要研究单摆摆球的振动图象是否是正弦曲线。教师通过演示实验直观反映单摆摆球的振动图象，教师介绍实验仪器，进行演示实验：单摆的细线下悬挂沙漏，沿着与摆动方向垂直的方向匀速拖动一木板，木板上的沙迹便表示出振动图像。学生思考、讨论总结观察发现振动图象是一条正弦曲线，总结出单摆做简谐运动培养学生观察实验、思考问题的习惯学生自主观察
7、发现总结，增强记忆3、单摆的回复力教师指出：我们前面只是用实验初步证明单摆做简谐运动，接下来就让我们共同用理论验证单摆做简谐运动，即证明单摆的回复力满足简谐运动回复力公式：利用板书师生合作共同对单摆的摆球进行受力分析，确定回复力。任取一点进行分析，确定为回复力。接着教师介绍小角度近似法，并引导学生利用小角度近似法化简回复力的表达式教师总结：单摆在小角度近似下做简谐运动师生合作对单摆的摆球进行受力分析图一学习小角度近似法，并利用小角度近似法推得即主动利用所学进行推导，加深印象4、单摆的周期此过程主要采用科学探究的方法教师提出问题：一个短绳系一小球它的振动周期很短，天文馆里巨大的傅科摆振动周期却很
8、长那么单摆的周期与什么因素有关？教师通过演示实验，让学生观察猜测影响单摆周期的因素。教师演示实验：不相同的任意两单摆同时进行小角度摆动。教师引导学生思考实验探究过程中要用到的实验方法利用已有仪器小组合作进行试验验证。强调主要应用控制变量法和实验过程中要注意的问题。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。教师指出荷兰物理学家惠更斯曾详尽的研究单摆的振动，得出了和大家一样的结论。夸奖学生成果。并补充惠更斯利用更精密的仪器确定了单摆的周期公式教师提出生活中的问题，若钟走得慢了，那么就要怎样调整？PPT展示学生实验数据学生观察教师演示实验后猜测：单摆周期可能与摆球的质量、振幅、摆长有关
9、控制变量法学生利用提供的仪器进行分组实验探究数据处理后发现：单摆振动周期与摆球的质量和振幅无关，但与摆长有关，且摆长越长，周期也越大。学生根据观察猜测自主探究设计实验，体验探究的学习和方法，经历了有感性认识到理性认识的过程，增强总结物理规律能力，从而印象深刻的突出本节的重点加深学生对周期公式的理解课堂练习（分钟）例题学习课件展示练习运用所学知识，联系实际问题，分析并解决问题。与前面相呼应，让学生运用刚学的知识解决实际问题，及时巩固知识。课堂小结（4分钟）引导学生自主总结这节课所学，对学生总结查漏补缺1、单摆做简谐振动 （小角度摆动）2、单摆回复力3、单摆振动周期为 PPT课件展示总结这节课收获
10、师生共建知识体系，便于学生系统化的复习。课后作 业1、 课后练习第1、3题2、 预习“用单摆测重力加速度”3、搜集资料总结生产生活中单摆的应用自主完成合作完成让学生走进社会，并将理论应用于实践。并能体验物理就在身边，激发学生对物理更浓厚的学习兴趣。板书设 计11.4单摆一、单摆概念 三、单摆周期摆线：长， 质量、伸长可忽略 与摆球质量无关 条件 振幅很小时，与振幅无关 摆球：质量大、体积小 与摆长有关 二、 单摆的回复力 单摆在小角度下近似做简谐振动【教学反思】本节课突出学生活动，加强实验教学，充分体现物理学科以实验为基础的特点，将演示实验改为先学生设计实验，再教师总结，最后学生分组实验探究，并且通过探究实验学习科学探究的方法，逐步提高自主学习能力。培养实践能力和科学探究的精神。注重启发式教学，精心设计教学过程中的问题，加强师生间的互动，启发引导学生积极主动探究研究问题。讲授法辅以多媒体教学相结合，激发学习兴趣，创造丰富全面的学习环境。联系电话： 电子邮箱：1525068677 7 / 7文档可自由编辑打印
兴安县第二中学唐明荣老师参赛教学设计单摆
