2017-2018学年人教版选修3-4 单摆 第1课时 教案
2017-2018学年人教版选修3-4  单摆    第1课时    教案第2页

  的幻想和对自然科学的无穷疑问,一次他在比萨大学忘掉了向上帝祈祷,双眼注视着天花板上悬垂下来摇摆不定的挂灯,右手按着左手的脉搏,口中默默地数着数字,在一般人熟视无睹的现象中,他却第一个明白了挂灯每摆动一次的时间是相等的,于是制作了单摆的模型,潜心研究了单摆的运动规律,给人类奉献了最初的能准确计时的仪器。

  (2)引入新课:本节课我们就来学习这一理想化模型--单摆

  (三)新课教学

  一、单摆

  1.单摆:一根上端固定的细线,下系一个小球就构成了单摆。要求细线的质量、弹性可以忽略,线的长度比小球的直径大得多。

  2.单摆的回复力:是摆球重力的切向分力,而不是重力与绳拉力的合力。在偏角很小的情况下,不考虑阻力时,单摆做简谐运动。

  3.单摆的周期公式:T=2π

  二、单摆实验:

  器材与装置:长约1m的轻质无弹性细线,体积小、密度大的小球,带有铁夹的铁架台,长毫米刻度尺,秒表,螺旋测微器。一定要固定悬点 ,实验时摆角约为100 。要使单摆在同一竖直平面内摆动,不能形成圆锥摆,应将摆球拉到一定位置后,由静止开始释放。

  5.测量:摆长是悬点到球心的距离。在单摆稳定摆动时,将摆球的平衡位置作为计时参考点。若测出时间t内通过平衡位置的次数是N,则所测周期应为t/2N 。

  6.探究周期与摆长的关系

  (1)猜想:影响单摆周期的可能有:振幅、摆长、摆球质量等因素。

  (2)研究方法: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。

  (3)实验探究(两个单摆,振动相位相同):

  摆长和振幅相同,摆球质量不同,研究摆球的质量对单摆周期的影响。结论:单摆的周期与摆球质量无关。

  摆长和摆球质量相同,振幅不同,研究摆球的振幅对单摆周期的影响。结论:单摆的周期与摆球振幅无关。

  振幅和摆球质量相同,摆长不同,研究摆长对单摆周期的影响。结论:单摆的周期与摆长有关,且摆长越长,周期越大。

  (3)数据处理:能过实验发现,单摆的摆长越长,振动周期越大。

  (1)猜想:周期(T) 与摆长(L)的关系可能是①T与L成正比;②T与L2成正比 ;③T与 成正比;④T与 成正比。

  (2)验证方法:利用函数图象。

  7.测重力加速度

  (1)原理:利用单摆周期公式T=2π

  (2)数据处理:多次测量,求重力加速度的平均值。

【典例分析】

例1.如图是甲、乙两个单摆做简谐运