《单摆》教学设计绍兴县鲁迅中学312000何尧荣
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《单摆》教学设计
一、教学目标:
(一)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。
(二)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。
(三)情感态度与价值观
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。
三、教学重点与难点
1. 单摆做简谐运动,探究单摆的周期公式。
2. 用小角度近似法推导单摆的回复力。
四、教学过程:
11.4单摆
一、单摆三、单摆的周期
二、单摆的运动
F回=mgsinθ=-kx
九、教学反思
布置作业1、完成学案相应习题
2、完成阳光课堂大本11.4节单摆的相应习题
g
l
Tπ2
=
θ
=sin
mg
G
1
x
l
mg
x
l
G
F-
=
-
=
l
x
sin≈
θ。
一、教学目标1. 知识与技能:了解单摆的基本原理,掌握单摆的周期公式,能够运用周期公式进行简单的计算。
2. 过程与方法:通过实验探究,培养学生的观察、分析、归纳和总结能力,提高学生的科学探究能力。
3. 情感态度与价值观:激发学生对物理学的兴趣,培养学生的科学精神和严谨态度。
二、教学重点与难点1. 教学重点:掌握单摆的周期公式,能够运用公式进行计算。
2. 教学难点:理解单摆周期公式的推导过程,分析影响单摆周期的因素。
三、教学过程1. 导入新课(1)教师通过展示单摆实验装置,引导学生观察并思考单摆的运动特点。
(2)提出问题:单摆的运动周期与哪些因素有关?2. 实验探究(1)学生分组进行实验,观察不同摆长、摆角的单摆运动周期。
(2)教师引导学生分析实验数据,归纳出单摆周期与摆长、摆角的关系。
(3)教师引导学生进行理论推导,得出单摆周期公式。
3. 讲解与应用(1)教师讲解单摆周期公式的推导过程,解释公式的物理意义。
(2)学生运用单摆周期公式进行计算,解决实际问题。
4. 总结与反思(1)教师引导学生回顾本节课所学内容,总结单摆周期公式及其应用。
(2)学生反思自己在实验探究过程中的收获与不足。
5. 课后作业(1)完成课后练习题,巩固所学知识。
(2)思考单摆周期公式在实际生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在实验探究、讲解与应用等环节的表现,评价学生的参与度和学习效果。
2. 作业完成情况:检查学生课后作业的完成情况,了解学生对知识的掌握程度。
3. 实验报告:评价学生实验报告的撰写质量,考察学生的实验探究能力和总结归纳能力。
五、教学资源1. 单摆实验装置2. 单摆周期公式推导过程的相关资料3. 课后练习题4. 单摆周期公式在实际生活中的应用案例通过本节课的教学,旨在帮助学生掌握单摆的基本原理和周期公式,提高学生的科学探究能力和应用能力。
同时,激发学生对物理学的兴趣,培养学生的科学精神和严谨态度。
初中物理单摆教案一、教学目标:1. 让学生了解单摆的定义、特点和应用,掌握单摆的周期公式。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的观察、思考、分析问题的能力。
二、教学内容:1. 单摆的定义、特点和应用。
2. 单摆的周期公式。
3. 单摆实验的操作步骤和注意事项。
三、教学重点和难点:1. 重点:单摆的定义、特点和应用,单摆的周期公式。
2. 难点:单摆周期公式的推导和应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考单摆的定义、特点和应用。
2. 采用实验教学法,让学生亲自动手进行单摆实验,提高学生的实验操作能力。
3. 采用讲解法,讲解单摆的周期公式及其推导过程。
五、教学过程:1. 导入:通过提问方式引导学生回顾之前学过的简单机械知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解单摆的定义、特点和应用:讲解单摆的定义,阐述单摆的周期性特点,介绍单摆在现实生活中的应用。
3. 推导单摆的周期公式:讲解单摆的周期公式,引导学生通过数学推导理解公式的含义。
4. 实验操作:引导学生分组进行单摆实验,讲解实验步骤和注意事项,确保实验安全、准确。
5. 数据分析:引导学生根据实验数据,计算单摆的周期,分析实验结果与理论公式的关系。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调单摆的周期公式及其应用。
7. 作业布置:布置一道有关单摆的应用题,巩固所学知识。
六、教学反思:在课后,教师应认真反思本节课的教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学策略,以提高教学效果。
同时,关注学生在实验过程中的表现,培养学生的实验操作能力和科学素养。
七、教学评价:通过课堂讲解、实验操作和课后作业,评价学生对单摆知识的掌握程度,以及对单摆实验的操作能力和数据分析能力。
同时,关注学生在学习过程中的态度和合作精神,鼓励学生积极参与课堂讨论和实验操作。
单摆(说课教案)所用教材:高级中学试验课本第一册第十二章第三节说课教师:徐闻县徐闻中学蒋声怀一、教材分析(一)教材所处的地位《单摆》这一节是高中物理一年级的必修内容,是简谐振动的实例应用,在整个物理学中占有重要的地位,是高中物理振动的核心内容。
既是本章的中心,又是本章的教学重点。
(二)教学目标1、知识目标:(1)理解单摆振动的特点及它做简谐振动的条件。
(2)掌握单摆的振动周期。
2、能力目标:(1)培养学生的实验观察能力,分析归纳能力。
(2)掌握物理学研究问题的方法(控制变量法)。
3、德育目标:(1)培养学生尊重事实,实事求是的科学人生观。
(2)培养学生理论联系实际,探索求知的治学观。
(三)教学重点、难点重点:成功的演示实验和对实验现象的分析。
难点:如何控制实验条件和物理变量,探索物理规律。
(四)教学设备及资料多媒体教学平台及配套设备,单摆组1套,计算机软盘1个(内有单摆振动现象记录表,单摆振动模拟演示及受力分析,课堂板书,课堂练习等内容)。
(五)教学方法(六)学法指导1、指导学生从感性认识到理性认识,从筒单到复杂的思维方法。
2、指导学生“观察、猜测、验证、总结”的研究物理问题的方法。
3、指导学生画图辅助分析,建立物理情境的处理物理问题的方法。
二、教学设计(一) 教学结构流程图教师活动 学生活动 导 学复习复习 演示 观察 记录导 议 启导 讨论 引 归分析 指导总结 规律导 练 精选 习题 练习 巩固(二)教学设计及安排三、板书设计单摆1、单摆振动的特点:(1)在摆角较大时,单摆振动的周期跟振幅大小有关。
(2)单摆振动的周期跟摆球质量大小无关。
(3)在摆角较小时,单摆振动的周期跟振幅大小无关,跟摆长有关。
2、单摆振动的回复力:重力沿园弧切线方向的分力。
3、单摆振动是简谐振动。
条件:a角不超过5°。
特征:F = - mgx/L = - kx4、单摆振动的周期:T = 2π L/g适用条件:a角不超过5°。
高中物理:《单摆》教学设计一、设计思想中学物理教学的目的,是使学生比较系统地掌握进一步学习现代科学技术所需的物理基础知识,了解这些知识的实际应用,培养学生的实验技能、思维能力、自学能力和灵活运用知识解决实际问题的能力;培养学生的辩证唯物主义观点。
培养学生的创新意识和创新能力是现代教育研究的核心,本文介绍单摆课题中开展创新教学、培养学生创新能力的一点做法。
旧教育模式基本如下:提出单摆的模型→规律→应用、解题该教学模式重视的是知识的传授,重点是知识的应用──解题,且通过解题来熟练掌握该知识和提高运用这些知识解决问题的能力,即熟练解题技巧。
这种教学模式,缺乏知识的产生和发展的过程,学生实际参与少,体验不深,理论联系实际少,且介绍创造发明的往往一笔带过。
本人认为这把物理学的精华部分给埋没了,使学生感到学习物理知识是为了解题,为了升学考试,从而使学生的学习处于被动状态,即学生对学习的内在动力不足,兴趣不浓,这是目前教学中存在的共同问题。
大量解题,学习解题的各种技巧,造成知识面狭窄,自学能力差,除课本上知识外,很少接触其他课外书,不重视实验,观察能力和实验操作能力差。
本人根据自己的教学经验结合“单摆”教学实际,确立如下教学模式:观察→抽象建模→规律→应用此教学模式让学生充分感受、理解知识的产生和发展过程,引导、启发学生模拟探究原科学家的实践活动过程,发现“新”现象,通过联想、判断、推理、分析、综合,归纳出物体呈现如此现象的本质和规律,然后把规律应用到实际中去。
力求体现物理学研究的基本方法,重点展现发现规律的过程和应用规律的过程,即展现发现、发明创造的过程,从中培养学生创新意识和创新能力,使学生感到所学知识确有实际意义,从内心感到确需知道该知识和方法,从而积极参与、主动学习、自主探索。
同时体现教师适时点拨、“搭桥引路”的主导地位。
当然在教学过程中要精选习题、当堂达标训练,切实提高课堂教学效率。
二、教学过程下面是该教学模式的具体操作过程:1.观察:钟摆的摆动由日常见到的现象:挂灯在风吹后的摆动,秋千在人推动后的摆动(物体来回摆动)入手,通过联想、判断使学生感到我们所研究的物理现象来源于自然,不是凭空想象出来的。
高中物理单摆教案
一、教学目标:
1. 掌握单摆的基本原理及运动规律;
2. 了解单摆的周期、频率和振幅的相关概念;
3. 能够利用单摆进行简单的实验并进行数据分析。
二、教学内容:
1. 单摆的定义及基本构造;
2. 单摆的运动规律;
3. 单摆的周期、频率和振幅;
4. 单摆实验的设计及数据分析。
三、教学步骤:
1. 引入:通过展示单摆的示意图,引导学生了解单摆的构造及运动规律。
2. 理论讲解:介绍单摆的定义、基本原理及运动规律,引导学生理解单摆周期、频率和振幅的概念。
3. 实验设计:设计单摆实验,让学生通过改变摆长、质量等因素,观察单摆的运动变化,并记录数据。
4. 实验分析:根据实验数据,让学生计算单摆的周期、频率和振幅,并分析实验结果。
5. 总结:总结单摆实验的过程及结果,强调单摆的运动规律及相关概念。
四、教学资源:
1. 单摆模型或示意图;
2. 实验器材:单摆、测量工具等;
3. 实验记录表及数据处理软件。
五、教学评估:
1. 实验数据记录及分析报告;
2. 单摆运动规律的理论测试;
3. 实验结果的展示及讨论。
单摆教学设计《单摆教学设计》这是优秀的教学设计文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!一、学习目标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。
4、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二、核心素养目标1、通过分析单摆运动的动力学特征,促使学生形成经典物理相互作用观。
2、通过从定性和定量两个方面分析单摆的周期与哪些物理量的关系进行归纳推理,提升了学生的科学思维能力。
3、通过设计实验、制定方案、改进方案、应用科技手段获取和处理信息以及基于证据得到结论,培养学生的科学探究能力。
4、通过对单摆周期与摆长定量研究,使学生逐步形成对科学本质的认识,体会物理学是人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述和解释,是一项建立在观察和实验基础上的创造性工作。
通过使学生应用学到的知识正确解决生活和社会的实际问题,增强学生的成就感和责任感。
三、教学重难点1、教学重点:通过对单摆运动规律和单摆周期公式的探究,单摆简谐运动模型的建立,体会运动与相互作用观念。
2、教学难点:单摆回复力的判定以及对小角度的近似处理,渗透极限思维。
四、教学过程【课堂引入】介绍钟摆和秋千的摆动,引入单摆课题。
【单摆模型的建立】在细线的一端拴上一个小球,另一端固定在悬点上,如果细线长度不变,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,这样的装置叫单摆培养学生抽象概括能力,忽略次要因素,建立理想模型。
【探究单摆动力学的特点】通过类比前面弹簧振子的运动的研究,我们还是从动力学主要从物体的受力特点来研究以及运动学了物体的位移和时间关系两个角度来研究。
通过对摆球进行受力分析,确定单摆的回复力,通过数知识分析,得到,式中x就是摆球偏离平衡位置的位移,负号表示回复力与位移方向相反,mg和l都是恒定的,mg/l可以用一个常量k表示,于是上式写成,因此在摆角很小情况下做简谐运动。
全省中学物理教师教学大赛教学设计参赛作品课题名称:单摆《单摆》第1课时的教学设计一、教材分析与设计(一)教材的地位与作用《单摆》是高中物理人教版选修3-4第11章第4节内容。
本节内容安排在《简谐运动的回复力和能量》之后,属于简谐运动的应用实例,起到了承上的作用。
在学习“单摆”之前,学生们学习了简谐运动及其图象,简谐运动的振幅、周期、频率以及回复力和能量等内容。
这里作为简谐运动的应用实例,来学习单摆的运动规律、受力情况和图像特点,以加强对单摆内容的理解,深化、突出了单摆这种简谐运。
(二)教材处理本节课内容多、理论性强、探究过程复杂,所以用两课时完成:第1课时认识单摆这一理想化模型,用图象和公式证明单摆的运动属于简谐运动。
第2课时着重探究单摆周期与摆长的关系。
此教学设计是针对第1课时设计的。
(二)学情分析高二学生已经适应了高中物理学习,已经掌握了学习物理的基本方法,具有了一定的思维能力和接受能力。
但是由于本节课结合了数学知识,涉及到小角度的近似处理,这在高中物理学习中是第一次出现。
学生对这样的处理感觉很困难。
二、课前准备本节课属于简谐运动的应用实例,主要解决两个问题1、认识单摆 2、用图象法和公式法证明单摆的振动属于简谐振动,基于这个目标,实现课堂教学的有效性,教师可以针对这个目标可布置以下预习作业。
1、指导学生自制单摆,画出单摆的x-t图象,对单摆的运动特点有一定的认识2、在证明了竖直方向弹簧振子的运动属于简谐运动的基础上,要求学上阅读教材、分析教材自行证明单摆的运动是不是简谐运动。
3、.单摆一个,小球一个,细线两根,白纸三张,用墨水稀释的水一瓶,注射器管一支。
三、教学目标1、知识与技能目标:(1)知道什么是单摆,了解单摆的运动特点(2)知道在摆角很小时单摆做简谐运动2、过程与方法:经历证明单摆运动是简谐运动的过程,学生体会数学方法在物理中的应用3、情感态度和价值观:通过证明过程,培养学生学习科学的兴趣和自觉性。
《单摆》教学设计
绍兴县鲁迅中学(312000) 何尧荣
● 【教学目标】:
〔知识目标〕: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
〔能力目标〕:1、掌握力的分解原则――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
〔德育目标〕: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
● 【重点难点】:
〔重点〕: 1、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 〔难点〕:单摆振动的回复力
● 【任务分析】:
●【教具准备】:摆长、摆球大小和质量不一样的单摆四只,砂摆一只,CIA
课件一个等等。
●【教学过程】:
一、告知教学目标
师:看新标题
板书:单摆
公布目标:多媒体打出
二、回顾原有相关知识,引入新课
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
三、呈现新知识
(一)单摆模型解说
师:1、由学生讨论后总结出单摆的构造:一根不可伸长的细线下
面悬挂一个密度大的小球就组成了单摆。
2、单摆的特征:摆线不可伸长,质量可忽略;小球要小,质
量要大。
(二)单摆振动的回复力分析
1、实验演示单摆的振动
2、回复力分析
师:(问)单摆做什么运动?
生:答
师:(问)单摆在振动过程中受到哪些力作用?
生:答
师:教师由学生的回答板书单摆受力分析图并打出单摆振
动的动画。
师:单摆振动的回复力是谁?
学生讨论后让学生回答。
(可能有重力和拉力的合力,拉
力水平方向的分力,重力沿切线方向的分力等)
师:单摆振动时在竖直平面内做变速圆周运动,重力和拉
力的合力产生两种效果:使小球做圆周运动,速度大
小发生变化。
从匀速圆周运动知识知道,向心力只改
变物体运动的速度方向,因
而单摆做变速圆周运动的
圆复力就是合力在切线方
向的分力,这个分力也是重
力沿切线方向的分力。
师:板书αsin ⋅mg F =回
3、单摆做简谐运动的条件
师:(问)回复力的方向在什么情
况下,可与位移方向相反?
生:讨论后让学生回答(教师 肯定:在偏角很小时,摆长远大于振幅时)
师:偏角很小时单摆振动的运动轨迹与直线非常接近了。
角度 1 2 3 4 5
Sina 0.01745 0.0349 0.0532 0.0698 0.0872
A 0.01745 0.0349 0.0532 0.0699 0.0873
(三)单摆做简谐运动时的图象
1、图象猜测:让学生相互讨论,分析出单摆做简谐运动的图象
2、实验演示图象:注意实验用的砂子要细而均匀,在抽动的纸板上用双面胶贴住,这样便于把砂子粘住。
3、实验后用多媒体模拟演示一下实验。
.sin .sin ,,sin ,做简谐运动来处理单摆的运动这时可以当则所以而在偏角很小时回x l
mg l x mg mg F l x l x ⋅=⋅≈⋅=≈=≈ααααα
(四)单摆振动的周期
1、单摆振动周期的因素分析
师:什么是振动的周期?
生:答
师:单摆振动的周期可能与哪些因素有关?
生:可能与摆球的质量,振幅的大小,摆长的长短,重力加速
度等等因素有关
在教师启发下对上述因素定性进行逐个分析,得出周期可能与
摆长,重力加速度,振幅有关,可能与质量无关。
2、实验演示
比较实验:(1)A,g,l 一样,两个质量不同的单摆的振动周期
是否不一样
(2)m,g,l 一样,振幅不一样的两个单摆的振动周
期是否不一样
(3)A,m,g 一样,摆长l 不一样的两个单摆的振动
周期是否不一样
(4)A,m,l 一样,在一个单摆的下面放一只磁铁,
另一只单摆下面不放,这两个单摆的振动周期
是否不一样
实验结论:单摆的周期与摆长l 和重力加速度有关,与摆球的
质量和振幅无关
3、定量探索
探索T 与l 的关系
(1) 两只单摆,其中一只单的摆长为1m,另一只单摆的
摆长为0.8m ,让它们同时振动起来,把学生分成两
组分别数这两个单摆振动的次数,根据一相同的时
间内的振动次数的关系,就能推算出这两个单的周
期关系
(2) 改变这两个单摆的摆长之间的比值关系,重做实验
四次
(3) 根据摆长的周期之间的关系,得出l T ∝
(4) 给出惠更斯单摆周期公式:g
l T π
2=
四、知识整合和应用
1、如右图所示,悬挂于同一点的两个单摆
的摆长相等,A的质量大于B的质量,O为
平衡位置,分别把它们拉离平衡位置同时释
放,若最大的摆角都小于5°,那么它们将
相遇在()
AO点
BO点左侧
CO点右侧
D无法确定
2、A在光滑圆弧凹槽的一端,B在圆弧的
圆心。
半径远大于弧长。
A、B同时无初速
释放,谁先到达O点?
3、一小球挂于O点,细线长为l,O点正下方l /2处有一铁钉。
将小球拉至A处无初速释放,摆角很小,问这样的一个摆的周期是多少?
● 【课堂小结】:
1、 单摆:一根不可伸长的细线下面悬挂一个密度大的小球就组成了单摆
2、 单摆的回复力:重力沿切线方向上的分力F =mgsinα
3、 单摆做简谐运动的条件:最大偏角不超过50
4、 单摆做简谐运动的周期:g l T π
2= ●
【板书设计】:
单 摆 1、 单摆:一根不可伸长的细线下面悬挂一个密度大的小球就组成了单摆 2、 单摆的回复力:重力沿切线方向上的分力F =mgsinα 3、 单摆做简谐运动的条件:最大偏角不超过50 4、 单摆做简谐运动的周期:g l T π2=
草 稿 区。