11.4单摆
一、教学目标
1.(1)理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件;
(2)掌握单摆振动的周期公式。
2.观察演示实验,概括出周期的影响因素,培养学生由实验现象得出物理结论的能力。
3.在做演示实验之前,可先提出疑问,引起学生对实验的兴趣,让学生先猜想实验结果,由教师实验验证,使学生能更好的有目的去观察实验。
二、重点、难点分析
1.本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。
2.本课难点在于单摆回复力的分析。
解决方案:对于重点内容通过课堂巩固练习加深印象。本课难点在于力的分析上,由教师画好受力分析图,用彩粉笔标示,同时引导学生看书,这部分内容属于A类要求及了解内容,只要使大部分学生能明白基本过程即可,重在强调最后结论。
三、教具
1.演示单摆振动周期的影响因素
三个单摆:两个摆长相同,质量不同;两个摆长不同。
2.投影仪,投影片。(内容见附录)
四、主要教学过程
(一)引入新课
提问:什么是简谐运动?
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。
前节课我们学习了弹簧振子,了解了简谐运动和振动周期。日常生活中,我们常常见到钟表店里摆钟摆锤的振动(教师展示摆钟钟摆的振动),这种振动有什么特点呢?它是根据什么原理制成的?钟摆类似于物理上的一种理想模型--单摆。我们就来分析一下单摆来解决以上的问题。
(二)教学过程设计
(教师拿出单摆展示,同时介绍单摆构成)这就是单摆,一根绳子上端固定,下端系着一个球。物理上的单摆,是在一个固定的悬点下,用一根不可伸长的细绳,系住一个一定质量的质点,在竖直平面内小角度地摆动。所以,实际的单摆要求绳子轻而长,小球要小而重,将摆球拉到某一高度由静止释放,单摆振动类似于钟摆振动。我们这一章研究的是机械振动,而单摆振动也属于机械振动,单摆振动也是在某一平衡位置附近来回振动,这个平衡位置,就是绳子处于竖直的位置。
我们在学习机械振动时,曾经提到过机械振动的两个必要条件,一是运动中物体所受阻力要足够小;二是物体离开平衡位置后,总是受到回复力的作用。对于第一个条件单摆是符合的,单摆绳要轻而长,球要小而重都是为了减少阻力;第二个条件说到回复力。
提问:单摆的回复力又由谁来提供?
答:单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力来提供。(教师对答案先不否定,通过对学生的提问,教师把受力图画在黑板上。)