标准化教学案-单摆.doc

标准化教学案-单摆.doc单摆适用学科高中物理适用区域全国通用新课标板适用年级课时时长(分钟)高二60知识点 单摆周期公式、单摆周期与哪些因素有关摆钟快慢调整方法单摆各物理量的对称性、单摆的能量转化与守恒教学目标知识与技能:1、 掌握单摆的构造2、 掌握单摆的回复力是重力沿切线方向的分力3、 掌握单摆在偏角很小时可以近似地做简谐运动4、 掌握单摆振动的特点及周期公式过程与方法:1、 掌握力的分解原则一按作用效果分解2、 初步掌握近似处理方法3、 初步掌握因素分析法,能对问题进行定性分析4、 会用控制变量法设计探索性实验,并对数据进行分析情感态度与价值观:1、 初步掌握抓住主要因素,忽略次要因素辨证唯物主义思想2、 对学生进行实事求是的科学思想熏陶教学重点 L单摆振动的回复力2、 单摆的偏解很小时满足简谐运动的条件3、 通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式教学难点单摆振动的回复力教学过程—,复习预习师:问简谐运动的条件是什么?生:答师:日常生活中那些现象属于机械振动?生:答(秋千,钟摆,鼓,地震等等)师:1、打出动画:秋千的摆动,钟摆的摆动2、问:秋千和钟摆的摆动有哪些共同点?生:答师:秋千和钟摆最终为什么一定会停下来呢?生:有空气阻力存在师:我们能不能由秋千和单摆摆动的共性及忽略空气阻力,抽象出一个简单的物理模型呢?生:学生相互讨论的后让几个同学回答考点一:单摆(1) 如果悬挂小球的细线的伸缩和质量E以忽略,线长又比球的直径大得多(质点),这样的装置叫单摆。(2) 理解:①悬点:固定;摆球:体积小、质量大——线长比球的直径大得多,可把摆球当作一个质点,只有质量无大小,:不可伸缩、质量不计、较长——线的仲缩和质量可以忽略——使摆线有一定的长度而无质量,;(3) 单摆是一种理想化模型。(1) 如图所示,摆球受重力mg和绳子拉力F'两个力的作用,将重力按切线方向和径向方向正交分解,则绳了的拉力T与重力的径向分量的合力提供了摆球做圆周运动所需的向心力,而重力的切向分力F,提供了摆球振动所需的|门|复力F=mgsin0(2) 设单摆的摆长为1,在最大偏角0很小的条件下,摆球对。点的位移x的大小与0角所对应的弧长、0角所对应的弦长都近似相等,即x=OP=OPOPX若偏角0用弧度表示,则由数学关系知sin0=,X所以重力沿切向的分力F=mgsin。^mg1mg令1<=/,则F=kx因为F的方向可认为与x方向相反,则F|门|=—kx由此可见单摆的偏角很小条件下的振动为简谐运动.⑶单摆振动的|门1复力是重力沿切线方何的分力,不能说成是重力和拉力的合力。在左右两边最高点,速度为零,|何心力为零,回复力最大;Um——在平衡位置振子所受回复力是零,但合力是|可心力,指向悬点,不为零,F向二ro考点三:单摆振动的周期伽利略发现了单摆运动的等时性,荷兰物理学家惠更斯(1629〜1695)研究了单摆的摆动,定量得到:7=2季单摆的周期Vg,即单摆振动时具有如下规律:单摆的振动周期与振幅的大小无关一一单摆的等时性。单摆的振动周期与摆球的质量无关。单摆的振动周期与摆长的平方根成正比。其中L为摆长,表示从悬点到摆球质心的距离,要区分摆长和摆线长。单摆的振动周期与重力加速度的平方根成反比。单摆周期公式中的g是单摆所在地的重力加速度.