人教版 (2019)选择性必修 第一册4 单摆优质课教案

预习案

【自主学习】

阅读教材44页-46页，思考：

1. 什么样的装置叫单摆？

2.探究一个物体的运动是否为是简谐运动有哪两种方法？

3.单摆振动的回复力是由什么力提供？摆球受到的合力总指向圆心吗？

4. 根据单摆的周期公式可知其周期与摆球质量、振幅有关吗？

【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。）

课堂案

【合作探究一】证明单摆的振动是简谐运动

【合作探究二】 实验观察，单摆的周期与哪些因素有关？与质量、振动是否有关？所用的实验方法是什么？

【合作探究三】单摆周期公式有哪些用途？

教材47页练习3、4

课堂总结

【进阶闯关检测】

A类基础关

1.一座摆钟走得慢了，要把它调准，应该怎样改变它的摆长？为什么？

B类能力关

2.小球在半径为R 的光滑球面的A、B 之间来回运动。若AB弧长 ＜＜ R，试证明小球的运动是简谐运动，并求出其振动的频率。

3.使悬挂在长绳上的小球偏离平衡位置一个很小的角度，然后放开它，同时使另一个小球从静止开始由悬点自由下落。哪一个小球先到达第一个小球的平衡位置？

C类综合关（选做）

4.一个单摆在质量为 m1、半径为 R1 的星球上做周期为 T1 的简谐运动，在质量为 m2、半径为 R2 的星球上做周期为 T2 的简谐运动。求T1 与 T2 之比。

5．如图所示，光滑圆弧轨道的半径为R，圆弧底部中点为O，两个相同的小球分别为O正上方h处的A球和轨道上离O很近的B球，现同时释放两球，使两球正好在O点相碰。问h应为多高？

过关检测解析

5　对B球，可视为单摆，用单摆周期公式可求B球运动周期TB＝2π＝2π。

对A球，它做自由落体运动，自h高度下落至O点有h＝gt，所以tA＝。

B球到达O点的时间为

tB＝n＋＝T(n＝0,1,2，…)，

所以tB＝T＝·2π＝π。

要求两球相碰，则tA＝tB，

即＝π，

解得h＝π2R(n＝0,1,2，…)。

答案　π2R(n＝0,1,2，…)