高中物理优质课教案.pdf

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1、高中物理优质课教案高中物理优质课教案11.411.4、单摆教案、单摆教案单位：单位：姓名：姓名：电话：电话：11.411.4、单摆教案、单摆教案引入新课引入新课在前面我们学习了弹簧振子，知道弹簧振子做简谐运动。那么：物体做简谐运动的条件是什么？答：物体做机械振动，受到的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。今天我们学习另一种机械振动单摆的运动1、阅读课本第 167 页到 168 页第一段，思考：什么是单摆？答：一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。物体做机械振动，必然受到回复力的作用，弹簧振子的

2、回复力由弹簧弹力提供，单摆同样做机械振动，思考：单摆的回复力由谁来提供，如何表示？梯度小问题：（1）平衡位置在哪儿？（2）回复力指向？（学生回答）（3）单摆受哪些力？（学生黑板展示）（4）回复力由谁来提供？（学生回答）注意：数学上的近似必须让学生了解，同时通过此处也能让学生单摆做简谐运动是有条件1）平衡位置当摆球静止在平衡位置 O 点时，细线竖直下垂，摆球所受重力 G 和悬线的拉力 F 平衡，O 点就是摆球的平衡位置。2）回复力单摆的回复力 F 回=G1=mg sin，单摆的振动是不是简谐运动呢？单摆受到的回复力 F 回=mg sin，如图：虽然随着单摆位移 X 增大，sin 也增大，但是回复

3、力 F 的大小并不是和位移成正比，单摆的振动不是简谐运动。但是，在 值较小的情况下（一般取 10），在误差允许的范围内可以近似的认为 sin=X/L，近似的有 F=mgsin=(mg/L)x=k x（k=mg/L）,又回复力的方向始终指向 O 点，与位移方向1图相反，满足简谐运动的条件，即物体在大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动，F=-(mg/L)x=-k x（k=mg/L）为简谐运动。所以，当 10时，单摆振动是简谐运动。条件：摆角 10位移大时，单摆的回复力大，位移小，回复力小，当单摆经过平衡位置时，单摆的位移为 0，回复力也为 0，思考：此时，单摆所受的合外力是

4、否为 0？单摆此时做的是圆周运动，做圆周运动的物体受向心力，单摆也不能例外，也受到向心力的作用（引导学生思考，单摆作圆周运动的向心力从何而来？）。在平衡位置，摆球受绳的拉力 F 和重力 G 的作用，绳的拉力大于重力 G，它们的合力充当向心力。所以，单摆经过平衡位置时，受到的回复力为 0，但是所受的合外力不为 0。3单摆的周期我们知道做机械振动的物体都有振动周期，请思考：单摆的周期受那些因素的影响呢？生：可能和摆球质量、振幅、摆长有关。单摆的周期是否和这些因素有关呢？下面我们用实验来证实我们的猜想为了减小对实验的干扰，每次实验中我们只改变一个物理量，这种研究问题的方法就是控制变量法。具体有什么关

5、系呢？荷兰物理学惠更斯研究了单摆的振动，在大量可靠的实验基础上，经过一系列的理论推导和证明得到：单摆的周期和摆长l 的平方根成正比，和重力加周期公式：同时这个公式的提出，也是在单摆振动是简谐运动的前提下，条件：摆角10由周期公式我们看到 T 与两个因素有关，当 g 一定，T 与一定，T 与周期 T，2速度 g 的平方根成反比，成正比；当 L成反比；L，g 都一定，T 就一定了，对应每一个单摆有一个固有随堂练习：随堂练习：1、关于单摆做简谐运动的回复力正确的说法是（BCD）A就是振子所受的合外力B振子所受合外力在振子运动方向的分力D 振子经过平衡位置时回复力为零C振子的重力在运动方向的分力2、一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是（C）AG 甲G 乙，将摆长适当增长BG 甲G 乙，将摆长适当缩短CG 甲G 乙，将摆长适当增长DG 甲G 乙，将摆长适当缩短3、一绳长为 L 的单摆，在悬点正下方（LL）处的点有一个钉子，如图所示，这个摆的周期是（D）L/LgAT=2gBT=2L/L/LLggCT=2（g+）DT=（g+）LLP3