《单摆》教设计

《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。

高中物理教学设计《单摆》人教版选修3—4第十二章第3节作者：江西新余四中高中物理组熊志红一、教学目标（一）知识与技能（1）知道什么是单摆，知道组成单摆的理想要求。

（2）知道用实验得出单摆振动图像的方法，知道其图像是正弦曲线。

（3）了解单摆的回复力满足简谐运动的条件。

（4）通过实验，探究单摆的周期的决定因素，知道单摆的周期公式。

（5）知道单摆的两个应用。

（二）过程与方法（1）通过观察振动曲线，猜想单摆的运动是简谐运动。

（2）通过实验探究，知道单摆的周期与摆长有关。

（三）情感态度与价值观培养学生利用身边的小物件设计实验的习惯，在生活中探究物理规律，激发对物理学习的兴趣。

二、教学重点（1）通过实验，探究单摆的周期的决定因素，知道单摆的周期公式。

（2）知道单摆的两个应用。

（3）会用周期公式解决问题。

三、教学难点灵活应用周期公式解决问题四、教学方法与手段教具：铁架台、单摆（三个）、盛砂漏斗，硬纸板，砂方法：实验演示、布置课外实验、实验探究、与弹簧振子比较。

五、教学过程引入新课：前面几节课我们学习了弹簧振子，知道了简谐运动的图像特点及受力特点。

在日常生活中，我们还常常看到摆钟、秋千都在竖直面内做摆动，这些摆动属于振动吗？是简谐运动吗？这就要用到简谐运动的图像特点及受力特点来分析。

由于这些实例太复杂，物理中必须抽象出一种最简单的摆动模型——单摆。

1、什么是单摆（1）单摆:细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果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也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。

（2）摆长:悬点到摆球重心的距离叫做摆长。

摆长L=L0+R（3）单摆理想化条件：师：在前面我们还学过什么理想模型？生：弹簧振子、自由落体、平抛运动等。

师：弹簧振子的理想条件是什么生：不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子(金属小球)的大小和形状（当作质点）师：单摆也有相似的理想化条件：①摆线质量m远小于摆球质量M，即m << M②摆球的直径d 远小于单摆的摆长Ｌ，即d <<Ｌ③摆球所受空气阻力远小于摆球重力及绳的拉力，可忽略不计。

单摆教学设计（第一课时）一、教学分析1、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动。

2、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 课时学习单摆振动的图像和回复力、单摆做简谐运动的条件等内容。

第2 课时着重探究单摆周期与摆长的关系。

3、学情分析经过近两年的高中学习，学生已经掌握了高中物理学中处理问题的很多基本方法，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有困难。

二、教学目标知识与技能：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情感态度与价值观：通过证明过程，培养学生学习科学的兴趣和自觉性。

并在学习证明的过程中，学会运用科学态度、科学价值观去克服困难、探究解决类似的问题三、教学重点重点：单摆振动的特点依据：单摆振动是具体的简谐运动的应用实例，分析简谐运动也就是分析质点在运动过程中的振幅、周期、位移、频率、能量等一些物理量的特点，通过对单摆运动特点的分析、理解，学生对简谐运动的特点理解会更加深刻。

四、教学难点难点：单摆的回复力以及对小角度的近似处理。

依据：在分析具体的简谐运动时学生往往不能正确的分析出回复力的来源，有的学生即使能够分析出回复力的来源，也不知如何导出的形式，给解决问题带来了困难，因此将这个问题设置为难点。

五、课前准备本节内容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。

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。

§11．4 单摆一、课程标准：1、知识和技能：①掌握单摆这一理想化模型②知道单摆小角度摆动是简谐运动初步掌握近似处理方法③熟记单摆周期公式掌握单摆的构造，会用控制变量法设计探索性实验，并对数据进行分析2、过程和方法：通过假设猜想、实验观察，记录结果并在相互交流的基础上分析得出正确结论，让学生通过猜想和探究单摆的周期公式，掌握基本的科学探究方法并体会科学家研究物理问题的基本过程。

2、态度情感、价值观：渗透物理方法的教育，通过实验现象及结论分析单摆周期的相关因素。

并举例说明单摆在生产和生活中的应用。

二、重点：对影响单摆周期的因素进行猜测和设计实验方案加以验证，进而得出正确的结论，掌握单摆的周期公式．二、难点：论证单摆在小角度摆动情况下的振动是简谐运动．四、学情分析：《单摆》这部分知识是简谐运动的具体应用．所以在教学设计的过程中，突出学生应用所学知识来解决物理问题的能力．把基本的简谐运动理论运用于本节课的教学之中，让学生通过阅读教材，参照教材上的提示去解决学习过程中遇到的问题，是本教学设计的一个特点．根据教育部新制定的《普通高中物理程程标准》，在物理课堂教学中要创设情境，应用科学探究的方法去学习物理知识．由于原有教材的编排可能会对学生的猜测、实验方案的确定有着一定的束缚，所以对教材重新进行了编排，删掉了一些明确的结论，代之以启发、点拨、提示性的内容．本着“发现问题、提出猜想、设计方案、实验验证、分析结论”的原则，本节课在影响单摆周期的各种因素的探索中，充分发挥学生的主观能动性，激发学习兴趣，调动学生的积极性，使他们参与到实验探索中去．在探索的过程中，培养学生的思维能力、实验能力、分析能力、交流与协作能力以及实事求是的科学态度．物理学是一门实验科学，事实胜于雄辩．学生自己动手做实验、观察老师的演示实验得出的结论，更容易让学生信服和接受．因此本节课选取了学生常见、易于操作的实验器材，让学生自己动手做实验．抛弃了制作模拟实验，用课件来研究问题的做法．这样得出的结论更容易被学生理解和接受，能够收到更好的教学效果．五、教法：引导分析及归纳法六、学法：自主探究法、研究性学习七、教学器材准备：铁架台多组，米尺、螺旋测微器、天平、量角器、注射器、带孔小球（每组多个），条形磁铁多个，停表若干，重新编排过的教材，教学课件．导语：下面我们先看大屏幕：过山车的摆动、钟摆摆动。

《单摆》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解单摆的原理，知道单摆是一种周期性运动的物理模型。

2. 掌握单摆的周期公式，并能进行简单的计算。

3. 学会应用秒表和卷尺等工具测量单摆的周期。

二、教学重难点1. 教学重点：理解单摆的原理，掌握单摆的周期公式。

2. 教学难点：正确应用工具测量单摆的周期，以及在实际应用中运用单摆模型。

三、教学准备1. 准备教学PPT和相关图片。

2. 准备秒表和卷尺等测量工具。

3. 准备一些小钢球或轻质细绳作为实验材料。

4. 准备一些相关应用案例，以便于学生理解和应用。

四、教学过程：1. 引入新课：通过简单的例子引导学生了解单摆的基本观点。

比如：摇篮的运动轨迹就类似于单摆。

可以问学生摇篮的摆动有没有什么规律，以及这个规律能不能用物理学的知识来诠释。

设计意图：通过简单的例子让学生对单摆有初步的认识，激发他们的学习兴趣和探索欲望。

2. 实验演示：准备一些简单的实验器械，如细线、小球和支架，让学生观察并记录单摆的运动轨迹和周期。

可以引导学生通过实验数据来验证单摆的周期公式。

设计意图：通过实验演示让学生直观地了解单摆的运动规律，增强他们的感性认识。

3. 讲解单摆的原理：向学生诠释单摆的原理，即单摆受到的重力加速度是恒定的，所以其周期只与摆长有关，与摆球的材质、大小、重量等因素无关。

可以给学生一些简单的数学推导来证明这个结论。

设计意图：让学生明白单摆的基本原理，帮助他们更好地理解后续的课程内容。

4. 探究问题：让学生思考一些与单摆相关的实际问题，如如何用单摆测定重力加速度、如何用单摆测定楼层的高度等。

可以让学生分组讨论并给出解决方案，然后教师给予评判和指导。

设计意图：通过探究问题，锻炼学生的思维能力，培养他们的团队合作精神和创新认识。

5. 教室小结：对本节课的内容进行总结，强调单摆的基本观点、原理和应用。

鼓励学生回顾本节课学到的知识和技能，并提出一些问题以检验学生对知识的掌握水平。

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。

《单摆》教学设计《单摆》这一节课，我以前也开过研究课，那时我设计成演绎推理的方法：先证明摆球的运动在一定条件下是简谐振动，然后给出单摆周期公式，最后利用单摆的周期公式测量当地的重力加速度。

现在想来，这是典型的接受式教学模式，学生比较容易接受单摆这一知识点，但对于激发学生的创新精神和全面培养学生的综合运用所学知识的能力等，没有直接的促进作用。

这次，在教法上，我设计采用研究式学习方式，对问题的分析、处理上采用归纳推理方法。

《单摆》计划三教时，第一教时建立物理模型，验证单摆振动的等时性，讨论影响单摆振动周期的因素，其中重点放在探究单摆振动周期与摆长之间的定量关系上；第二教时重点从理论上推导单摆的振动规律及周期公式；第三教时从应用角度讨论如何利用单摆测定当地的重力加速度。

这种处理突出了物理科学最重要的研究方法：现象观察一--提出问题一--提出假设 *建立模型*实验分析*■理论推导形成规律”应用实践。

力求使学生通过《单摆》这个教学内容的学习，对自然科学的这种最重要的研究方法有深一层次的体验，在培养学生基础性学力的同时，潜移默化、有效地培养学生的发展性学力和创造性学力。

本教时为三教时中的第一教时。

在教学方法的设计上，运用参与f体验f内化f外延的教学模式，着重启发学生丰矽参与教学的全过程，通过对单摆振动等时性及影响单摆振动周期因素的旃穿，使学生在学到知识的同时，更理解到知识的形顾■移，进一步体验实验、探究对学习物理科学的重要性。

教学以创设教学情景开始，从实例中抽象出单摆的模型，然后请学生观察单摆的振动，并从中发现有价值的问题，以此为源头，不断深入挖掘出一个个问题，一步步深入开展探究活动。

其中的高潮部分是对实验数据的分析，学生在测出若干组数据后列表，在平面直角坐标系中描点，作出拟和曲线。

事先学生并不知道它的图象是什么样，只是在看到这些点的分布和走向之后，才意识到它也许能用某个二次函数来近似表示。

这种探索性的思维方式是科学研究中一种非常典型的思维方式。