人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动4 单摆优秀教案

题课

  第四节：单摆 

课型

新

课时

4

教

学

目

标

1.知道单摆是一种理想化模型，理解单摆模型的条件，能将实际问题中的对象和过程转化为单摆模型。

2. 能通过理论推导，判定单摆小角度振动时的运动特点。知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系，能运用其解决相关实际问题。

3.在探究单摆的周期与摆长的定量关系时，能分析数据、发现规律、形成合理的结论，能用已有的物理知识解释相关现象。

学习重点

单摆运动规律、周期公式

学习难点

单摆回复力，小角度的近似处理。

教     学     过       程

教学环节（含备注）

教        学        内        容

引入新课

进行新课

讨论

练习与讲

课后作业

（一）引入新课

什么样的运动是简谐运动?如何判定？单摆的运动是简谐运动吗？

（二）进行新课

1.理想模型——单摆

在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。

2.单摆的回复力

重力沿切线方向的分力G2，沿切线指向平衡位置

F回=G2=Gsinθ=mg sinθ

当θ很小时，x≈弧长=L/θ  sinθ≈θ

F回=-kx

复力跟位移大小成正比，方向始终指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动。一般偏角θ< 5°

3.单摆的周期

（1）观察实验（演示）

A .摆球质量相同，摆长相同，振幅不同

B.摆长、振幅同，摆球质量不同

C. 振幅、摆球质量同，摆长不同

（2）结论：周期与摆长有关，与质量、振幅不无关（等时性、　伽利略发现）。

荷兰物理学家惠更斯研究发现：

（3）应用

课后练习1

A.可测重力加速度

B.定量计时的时钟（课外阅读科学漫步，利用运动的周期性）

4.秒摆：周期为2s的单摆（47页练习2）

课堂练习（单摆的振动图像）
教材47页练习3、4

3.(1)1/4  (2)平衡位置  左4

4.(1)1m  (2)2.290

7.课堂总结：（见板书设计）

 8、学习效果检测（见学案“闯关检测题”）

板书设计

单  摆

1.理想模型——单摆——单摆的振动可看作简谐振动

在摆角较小（ < 5°）的条件下，F回=-kx

近似：（1）F回指向平衡位置（2）圆弧长近似等于位移大小

2. 周期公式

（1）T与质量、振幅无关（2）可测重力加速度

3.秒摆：

周期为2s的单摆

课后反思