《單擺》教學設計【教學目標】：〔知識目標〕：1、掌握單擺的構造2、掌握單擺的回復力是重力沿切線方向的分力3、掌握單擺在偏角很小時可以近似地做簡諧運動4、掌握單擺振動的特點及周期公式〔能力目標〕：1、掌握力的分解原則――按作用效果分解2、初步掌握近似處理方法3、初步掌握因素分析法，能對問題進行定性分析4、會用控制變量法設計探索性實驗〔情感態度與價值觀〕：1、初步掌握抓住主要因素，忽略次要因素辨證唯物主義思想2、對學生進行實事求是的科學思想熏陶【重點難點】：〔重點〕：1、單擺振動的回復力2、單擺的偏解很小時滿足簡諧運動的條件3、通過定性分析、實驗、得出影響單擺周期因素及單擺周期公式應用〔難點〕：單擺振動的回復力【教具準備】：擺長、擺球大小和質量不一樣的單擺四只，含視頻課件一個等等。【教學過程】：一、告知教學目標公布目標：多媒體打出二、引入新課師：多媒體圖片蕩秋千,同學們回答做什么運動?生：答師：從物理學角度,懸掛的物體在豎直面內做機械振動。日常生活中還有哪些現象屬于懸掛的物體在豎直面內做機械振動？生：答師：1、打出動及圖片：畫，鐘擺，風鈴，吊燈2、問：這些正在擺動的物體的物體，他們的裝置有什么特點？有什么運動規律呢？生：答師：1、裝置特點：物體通過繩或桿固定在某一點。要研究物體運動的規律，在物理學中，有一種常見的方法，就是抓住主要因素，忽略次要因素把它抽象為理想化模型。實際擺抽象為理想化模型——單擺。2、板書：單擺三、呈現新知識（一）單擺模型解說師：1、演示：同學們觀察單擺（實驗器材）2、同學們討論分析單擺的特征：擺線不可伸長，質量可忽略；小球要小，質量要大，可看成質點；忽略繩伸縮，空氣阻力等因素。師：想一想，練一練：單擺模型的判斷（課件展示）生：答師：單擺的運動是機械振動，是否是簡諧運動？什么是簡諧運動？生：答師：兩種方案驗證是否是簡諧運動？圖像角度，位移—時間圖像滿足正弦函數規律。回復力角度滿足。師：視頻展示沙擺實驗，從圖像角度驗證單擺振動的回復力分析實驗演示單擺的振動回復力分析師：（問）單擺在振動過程中受到哪些力作用？生：答師：教師由學生的回答板書單擺受力分析圖并打出單擺振動的動畫。師：單擺振動的回復力是誰？學生討論后讓學生回答。（可能有重力和拉力的合力，拉力水平方向的分力，重力沿切線方向的分力等）師：單擺振動時在豎直平面內做變速圓周運動，重力和拉力的合力產生兩種效果：使小球做圓周運動，速度大小發生變化。從勻速圓周運動知識知道，向心力只改變物體運動的速度方向，因而單擺做變速圓周運動的圓復力就是合力在切線方向的分力，這個分力也是重力沿切線方向的分力。師：板書單擺做簡諧運動的條件師：很小的情況下，，小球相對平衡位置的位移跟所對的弦和弧長近似相等。得到回復力方向與位移方向相反滿足的形式。板書：很小的情況下，質點做簡諧運動。（三）單擺振動的周期單擺振動周期的因素分析師：演示實驗單擺運動快慢對比教材傅科擺運動周期，不同擺周期是否相同？生：答師：不同擺周期不同，單擺振動的周期可能與哪些因素有關？生：可能與擺球的質量，振幅的大小，擺長的長短，重力加速度等等因素有關在教師啟發下對上述因素定性進行逐個分析，得出周期在重力加速度不變的前提下可能與擺長，振幅有關，可能與質量無關。實驗演示比較實驗：（1）質量、擺長一樣，振幅不一樣的兩個單擺的振動周期是否不一樣（2）振幅、擺長一樣，兩個質量不同的單擺的振動周期是否不一樣（3）質量、振幅一樣，擺長不一樣的兩個單擺的振動周期是否不一樣實驗結論：單擺的周期與擺長和重力加速度有關，與擺球的質量和振幅無關定量探索參考教材給出惠更斯單擺周期公式：公式理解：實際擺長=線長+小球半徑應用：測量重力加速度四、習題處理：多媒體展示練習題1、一個作簡諧運動的單擺,周期是1s（）A.擺長縮短為原來的1/4時,頻率是2HzB.擺球的質量減小為原來的1/4時,周期是4秒C.振幅減為原來的1/4時周期是1秒D.如果重力加速度減為原來的1/4時,頻率是0.5Hz2、單擺作簡諧運動時的回復力是：A.擺球的重力B.擺球重力沿圓弧切線的分力C.擺線的拉力D.擺球重力與擺線拉力的合力3、秒擺：周期T=2s的單擺叫做秒擺，試計算秒擺的擺長。(g=9.8m/s2）五、板書設計：單擺單擺——理想化模型1、：輕繩2、：球可看成質點3、忽略繩伸縮，空氣阻力等。單擺的回復力重力沿切線方向上的分力F＝mgsinα回復力方向與位移方向相反滿足的形式。很小的情況下，質點做簡諧運動單擺周期1、2、公式理解：實際擺長=線長+小球半徑六、教學反思本節課是人教版選修3-4第11章機械振動第4節單擺第一課時，針對普通高中學生教學，學生基礎相對一般，教學內容適當，學生掌握較好。例如本節設計單擺周期實驗演示定性分析影響單擺周期影響因素，并沒有