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《单摆一等奖说课稿》这是优秀的说课稿文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!
尊敬的各位老师、亲爱的同学们
你们好!今天我的说课题目是“单摆”,我将从学情分析、教材分析、教学法分析、教学媒体设计和教学程序设计等几个方面进行说明。
一、学情分析
本节内容为高二的学习内容,对于他们而言已经对物理世界有了一定的认识,有了一定的基础与学习物理的方法,他们的思维也在从形象思维到抽象的思维的转变过程中。在学习本节内容之前,对简谐振动已有了一定的认识,具有了一些研究物理问题的方法,在这节单摆运动的学习过程中可以进一步加深他们对控制变量法的掌握,以及学习近似相等的处理方法,在研究一些物理问题上可以简化一些麻烦。
二、教材分析
1、作用和地位
单摆是人教版物理教材选修3—4第十一章机械运动第四节中的内容。在本节开始学习之前已经学习了简谐运动的描述和回复力,为这节单摆的研究打下了基础。摆动是常见的一种机械振动,单摆就是研究这类运动的一个物理模型,是简谐运动的实例应用,现实生活中的许多摆动可以被近似地看成单摆运动,研究单摆运动规律将直接有助于我们解决这类实际问题。并且为下一节外力作用下的振动的研究以及以后机械波的研究打下了基础,具有承上启下的作用。
2、教学目标
2.1知识与技能目标
2.1.1知识目标
(1)知道什么是单摆;
(2)理解单摆运动回复力的来源以及摆角很小时单摆的振动是简谐运动;
(3)知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算;
(4)知道用单摆可测定重力加速度。
2.1.2能力目标
通过对“单摆”的研究,培养学生的观察实验能力、思维能力、收集处理数据能力、分析归纳能力等。
2.2过程与方法目标
2.2.1过程目标
(1)通过单摆的教学,知道单摆是一种理想化的系统;
(2)通过单摆运动产生的回复力的研究,知道单摆运动是一种简谐运动;
(3)通过研究单摆的周期与摆长的关系,掌握其研究过程的影响因素。
2.2.2方法目标
(1)学会用理想化的方法建立物理模型;
(2)体会用近似处理方法来解决物理问题;
(3)掌握用控制变量的方法来研究物理问题。
2.3情感态度与价值观目标
通过介绍傅科和惠更斯在研究单摆运动中的贡献,培养学生善于观察发现的能力,激发学生再发现、再创造的意识以及培养学生的创新能力。培养学生实事求是的科学探究精神,培养学生对物理的学习和探究兴趣,逐步培养学生正确的辩证唯物主义认识观。
3、教学重点和难点
3.1教学重点
(1)什么叫做单摆;
(2)单摆振动的周期与什么因素有关;
(3)学会用单摆测定重力加速的。
3.2教学难点
确定单摆是简谐运动的研究以及对回复力的分析。
三、教学法分析
1、教法
(1)关于单摆的构成的教学——采用演示教学法进行;
(2)关于单摆的振动,单摆回复力的教学——采用分析归纳法、推理法进行;
(3)关于单摆在摆角很小时做简谐运动的证明——采用数学公式推导法进行;
(4)关于单摆周期的教学——采用实验探究的方法进行。
2、学法
对学生来说,重要的是让他们学会学习,教师是起一个引导作用。教师的目的在于让他们掌握获取新知识的过程和方法,养成良好的科学素养。因此在学习过程中,要让学生主动参与、乐于探究、善于思考、勤于动手,注重搜集和处理信息,获取新知识学会解决问题。通过学生自己参与进课堂探讨中去,掌握单摆运动的规律。
四、教学媒体分析
通过多媒体仿真演示实验,揭示什么是单摆以及探究单摆的运动。播放单摆运动的动画,观察其运动规律。再演示以下三种情况?都在小偏角情况下,使两摆的振幅不同;?两单摆的摆长不同;?两单摆的质量不同。比较其周期,探究单摆的振幅、摆长、质量对周期各有什么影响?得出结论。使用仿真演示实验使学生便于理解与记忆。
五、教学程序设计
通过对简谐运动的复习及对生活中摆钟的了解引入新课单摆。播放一个单摆模型,让学生自己总结单摆的特点,老师同时引导。并告诉他们单摆只是一个理想化模型,这种理想化物理思想用到很多地方,便于观察和分析。然后老师播放几个模型,让学生判断哪个是单摆?为什么?生活中是否存在近似单摆的运动?加深学生对单摆模型的理解和认识。
在明白什么是单摆的情况下,提出问题。单摆运动时,做的是什么运动?它与我们之前学过的简谐运动有什么关系?进而引导学生回顾前面学习简谐运动的判断方法,通过该方法是否能判断单摆做的
是简谐运动。
引导学生分析单摆的回复力。当单摆处于最低点时,通过分析,判断出,这就是它的平衡位置,合外力为零。当小球偏离平衡位置时,对小球再进行受力分析,得到错误!未找到引用源。,这里得到这个前提是偏角小于或等于错误!未找到引用源。,这里采用近似思想sin??x
l,所以单摆的回复力F??mg。并告诉学生这种思想运xl
用到很多方面,引导学生自己学会这种方法。通过对小球所受的回复力满足与其偏离平衡位置的大小成正比,并且指向平衡位置,得到单摆做简谐运动。
提出单摆周期的概念。再次提出问题,影响单摆周期的因素有哪些?让同学们提出假设,再在老师的引导下,播放仿真实验。演示以下三种情况?都在小偏角情况下,使两摆的振幅不同;?两单摆的摆长不同;?两单摆的质量不同。比较其周期,探究单摆的振幅、摆长、质量对周期各有什么影响?在老师的引导下,与学生一起总结其规律,得出结论,单摆的振动周期与摆球质量无关,在振幅较小时与振幅无关,与摆长有关,摆长越长,周期也越长。最终得出惠更斯确定的单摆的周期公式T?2?
哪些应用?
为加强巩固本节的内容,布置本节习题1、2
六、板书设计
我将黑板分为四部分,前三部分为主板书,右方最后一部分为副板书,用于计算推导等。 l。再次提出问题,运用单摆周期公式可以有g
一、教学目标:
通过本节课的复习,进一步熟悉有关单摆的知识,能够熟练利用单摆的知识解决实际问题。
二、重点难点:
1、理解单摆在摆角很小(如不大于10)情况下,其振动是简谐运动。
2、单摆模型的应用。
三、教学方法:
复习提问,课件演示,讲练结合
四、教学过程
(一)知识回顾
(1)什么是单摆?
(2)单摆振动的回复力来源于什么?单摆做简谐运动的条件是什么?
(3)知道单摆的周期和什么有关?单摆振动的周期公式怎样?
(4)演示课件《单摆》,增加学生的直观感受。
(二)例题精讲
例1. 如下图所示,用两根长度都为L的绳线悬挂一个小球A,绳与水平方向的夹角为α,使球A垂直于纸面作摆角小于5°的摆动,当它经过平衡位置的 瞬间,另一小球B从A球的正上方自由下落,并能击中A球,则B球下落的高度
是。
分析解答:球A垂直于纸面作摆角小于5°的摆动,球A的运动是简谐振动,
摆长为Lsinα,周期为T?2?0l。球B做自由落体运动,下落时间为t,下落g
高度h=12gt。当球A经过平衡位置的瞬间,B球开始下落,B球若能击中A球,B球下落时2
间应为A球做简谐振动半周期的整数倍,即t=nT/2。则n?Lsin2h? 解出B球距Agg
球的高度h=122npLsinα(n=1、2、3…) 2
点评:振动的周期性表现在它振动的状态每隔一个周期的时间重复出现,因此在讨论某一状态出现的时间时,要注意它的多值性,并会用数学方法表示。如本题中单摆小球从平衡位置出发再回到平衡位置的时间是半周期整数倍的一系列值。
例2. 若单摆的摆长不变,摆角小于5°,摆球质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置的速度减小为原来的.1/2,则单摆的振动( )
A. 频率不变,振幅不变B. 频率不变,振幅改变 C. 频率改变,振幅改变D. 频率改变,振幅不变
分析解答:单摆的周期T=,与摆球质量和振幅
无关,只与摆长L和重力加速度g有关。当摆长L和重力加速
度g不变时,T不变,频率f也不变。选项C、D错误。单摆
振动过程中机械能守恒。如图5所示,摆球在极限位置A的重力势能等于摆球运动到平衡位置的动能,即mgL(1-cosθ)= mυ /2,υ=
增大,α减小,振幅A减小,选项B正确。
(三) 课堂练习
1、单摆的周期在下列何种情况时会增大()
A、增大摆球质量B、减小摆长 C、把单摆从赤道移到北极 D、把单摆从海平面移到高山
2、甲乙两单摆,同时做简谐运动,甲完成10次全振动时,乙完成25次全振动,若乙的摆长为1m,则甲的摆长为__________。
3、一单摆摆长为98cm,t=0时开始从平衡位置向右运动,则当t=1.2s时,下列关于单摆运动的描述正确的是()
A.正向左做减速运动,加速度正在增大B.正向左做加速运动,加速度正在减小
C.正向右做减速运动,加速度正在增大D.正向右做加速运动,加速度正在增大
(四) 能力训练
4、某学生利用单摆测定本地的重力加速度,他考虑了若干方案,其中正确的是()
A、测出单摆的振幅,摆长和振动周期
B、测出单摆的摆角、摆球的质量和振动的振幅
C、摆角只要小于5°,其实际角度不必测量,但需测出单摆的摆长和振动周期
D、必须测出摆角大小,摆长和振动周期
5、某学生利用单摆测定重力加速度,测得摆球的直径是2.0cm,悬线长是99.0cm,振动30次所需时间为60.0s,则测得的重力加速度值等于__________cm/s。 22,当υ减小为υ/2
时,
6、一单摆的摆长为78.1cm,当地的重力加速度为9.81m/s,试求这个单摆的周期。如果将这个单摆放到月球上,月球的重力加速度是地球的0.16倍,其他条件不变,那么这个单摆在月球上的周期变为多少?
(五) 学习本节内容应注意的问题:
①周期T与振幅、摆球质量无关,只与摆长L和所处地点重力加速度g有关。 ②单摆的摆长L是指悬挂点到摆球球心间的距离。 2
参考答案
1、D
2、6.25m 3、A 4、C
5、986.06、2s,5s
【教学目标】
(一)知识与技能
1、知道什么是单摆,了解单摆的构成。
2、掌握单摆振动的特点,知道单摆回复力的成因,理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。
3、知道单摆的周期跟什么因素有关,了解单摆的周期公式,并能用来进行有关的计算。
4、知道用单摆可测定重力加速度。
(二)过程与方法
1、知道单摆是一种理想化的系统,学会用理想化的方法建立物理模型。
2、通过单摆做简谐运动条件的教学,体会用近似处理方法来解决物理问题。
3、通过研究单摆的周期,掌握用控制变量的方法来研究物理问题。
(三)情感、态度与价值观
1、单摆在小角度情况下做简谐运动,它既有简谐运动的共性,又有其特殊性,理解共性和个性的关系;
2、当单摆的摆角大小变化时,单摆的振动也将不同,理解量变和质变的变化规律。
3、培养抓住主要因素,忽略次要因素的辨证唯物主义思想。
【教学重点】
1、知道单摆回复力的来源及单摆满足简谐运动的条件;
2、通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式。
【教学难点】
1、单摆振动回复力的分析;
2、与单摆振动周期有关的因素。
【教学方法】
分析推理与归纳总结、物理公式推导法、实验验证、讲授法与多媒体教学相结合。
【教学用具】
单摆、秒表、米尺、条形磁铁、装有墨水的注射器(演示振动图象用)、CAI课件。
【教学过程】
(一)引入新课
教师:1862年,18岁的伽利略离开神学院进入比萨大学学习医学,他的心中充满着奇妙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。
在第一节中我们以弹簧振子为模型研究了简谐运动,日常生活中常见到摆钟、摆锤等的振动,这种振动有什么特点呢?本节课我们来学习简谐运动的另一典型实例单摆。
(二)进行新课
1.单摆
(1)什么是单摆
秋千和钟摆等摆动的物体最终都会停下来,是因为有空气阻力存在,我们能不能由秋千和钟摆摆动的共性,忽略空气阻力,抽象出一个简单的物理模型呢?
(出示各种摆的模型,帮助学生正确认识什么是单摆)
①第一种摆的悬绳是橡皮筋,伸缩不可忽略,不是单摆;
②第二种摆的悬绳质量不可忽略,不是单摆;
③第三种摆的悬绳长度不是远大于球的直径,不是单摆;
④第四种摆的上端没有固定,也不是单摆;
⑤第五种摆是单摆。
定义:如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫单摆。
单摆是实际摆的理想化模型:线的伸缩和质量可以忽略──使摆线有一定的长度而无质量,质量全部集中在摆球上。线长比球的直径大得多,可把摆球当作一个质点,此时悬线的长度就是摆长,实际单摆的摆长是从悬点到小球的球心。单摆的运动忽略了空气阻力,实际的单摆在观察的时间内可以不考虑各种阻力。
(2)单摆的摆动
①单摆的平衡位置
当摆球静止在O点时,摆球受到重力G和悬线的拉力F'作用,这两个力是平衡的。O点就是单摆的平衡位置。
②单摆的摆动
演示:用力将摆球拉离平衡位置,使悬线与竖直方向成一角度,然后释放。
分析:摆球被拉到位置A'时,摆球受到重力G,绳的拉力F',且G与拉力F'不再平衡,所以摆球在这两个力的共同作用下,将沿以O为中点的一段圆弧做往复运动。
结论:摆球沿着以平衡位置O为中点的一段圆弧做往复运动,这就是单摆的振动。
(用CAI课件模拟摆球所做的运动)
2、单摆做简谐运动
(1)单摆的回复力
摆球受到的重力G和悬线拉力F',在单摆振动时,一方面要使单摆振动,另一方面还要提供摆球沿圆弧的运动的向心力。在研究摆球沿圆弧的运动情况时,可以不考虑与摆球运动方向垂直的力,而只考虑沿摆球运动方向的力,如图所示。
因为F'垂直于v,所以,我们可将重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向。且G1=Gsin=mgsin,G2=Gcos=mgcos。
重力G沿圆弧切线方向的分力G1=mgsin是沿摆球运动方向的力,正是这个力提供了使摆球振动的回复力,也可以说成是摆球沿运动方向的合力提供了摆球摆动的回复力。
F=G1=mgsin
(2)单摆做简谐运动的推证
在偏角很小时,sin
又回复力F=mgsin
所以单摆的回复力为
(其中x表示摆球偏离平衡位置的位移,L表示单摆的摆长,负号表示回复力F与位移x的方向相反)
对确定的单摆,m、g、L都有确定的数值, 可以用一个常数表示,上式可以写成
可见:在偏角很小的情况下,单摆所受的回复力与偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,单摆做简谐运动。
(3)实验验证
我们知道简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线),那么在摆角很小的情况下,既然单摆做的是简谐运动,它振动的图象也是正弦或余弦曲线。
(让学生亲身体验一下振动的图象)
实验:用装有墨水的注射器,演示振动图象。(用实物投影仪投影)
现象:注射器漏出的墨水洒到匀速拉动的硬纸板上形成的图线是正弦或余弦曲线。
总结:从实际得到的图象中均可看出,在摆角很小的情况下,单摆振动的图象符合简谐运动的要求,单摆做简谐运动。
(4)单摆做简谐运动的条件
单摆做简谐运动的条件是偏角很小,通常应在10以内,误差不超过0.5%。
3、单摆的周期
(1)实验研究
问题:单摆的周期与哪些因素有关呢?
学生猜想:可能与振幅、摆球质量、摆长、重力加速度及空气阻力有关。
说明:在摆角很小,观察时间不长时,空气阻力的影响较小,可以忽略不计。
对比实验:
①当摆长为1m时,使振幅A1=8cm,测出单摆的.周期T1;当摆长为1m时,使振幅A2=5cm,测出单摆的周期T1。
②当摆长为1m时,使摆球质量为m,测出单摆的周期T2;当摆长为1m时,换用质量为2m的摆球,测出单摆的周期T2。
③当摆长为1m时,使用一定的质量的摆球,测出单摆的周期T3;当摆长为0.64m时,使用质量相同的摆球,测出单摆的周期T3。
④单摆的摆球用铁球(质量为m),测出单摆的周期T4;在单摆摆球的平衡位置下方放一块磁铁(相当于重力加速度增大)测出单摆的周期T4。(实验结果分析、比较)
结论:单摆摆动的周期与单摆的振幅无关,与单摆的摆长、重力加速度有关。
(2)周期公式
荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的摆动,定量得到:单摆做简谐运动的周期T跟摆长L的二次方根成正比,跟重力加速度g的二次方根成反比,跟振幅、摆球的质量无关。
4、单摆的应用
(1)利用单摆的等时性计时
单摆振动的周期与振幅的大小无关,这一特点叫做单摆振动的等时性。惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器,摆的周期可以通过改变摆长来调节,计时很方便。
(2)测定当地的重力加速度
单摆的周期和摆长容易用实验准确地测定出来,所以利用单摆能准确地测定各地的重力加速度。
引导学生阅读17页有关内容,了解用单摆测重力加速度的原理及实验误差的分析,了解减小实验误差的措施。
巩固练习
1、秒摆的周期是______(G=9.8 m/s2时,秒摆的摆长大约是_______米 (取两位有效数字)。(参考答案:2s,0.99m)
2、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
C.振子的重力在运动方向的分力 D.振子经过平衡位置时回复力为零
3、用空心铁球内部装满水做摆球,若球正下方有一小孔,水不断从孔中流出,从球内装满水到水流完为止的过程中,其振动周期的大小是( C )
A.不变 B.变大
C.先变大后变小再回到原值 D.先变小后变大再回到原值
4、如右图所示,光滑轨道的半径为2m,C点为圆心正下方的点,A、B两点与C点相距分别为6cm与2cm,a、b两小球分别从A、B两点由静止同时放开,则两小球相碰的位置是( A )
A.C点 B.C点右侧 C.C点左侧 D.不能确定
5、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 )
A.G甲G乙,将摆长适当增长 B.G甲G乙,将摆长适当缩短
C.G甲
6、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 )
A.T=2 B.T=2
C.T=2( + ) D.T=( + )
(三)课堂总结、点评
通过本节课学习,我们知道单摆是一种理想化的振动模型,单摆振动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线方向的分力mgsin提供的,在摆角很小时,回复力F=- ,单摆的振动可看成简谐运动。单摆振动的周期跟振幅、摆球质量的大小无关,跟摆长的二次方根成正比,跟重力加速度的二次根成反比,即T=2L/g。利用单摆可以计时和测定重力加速度等。
(四)课余作业
完成P18问题与练习的题目。
附:教材分析
摆动是常见的一种机械振动,单摆就是研究这类运动的一个物理模型,也就是说研究单摆的运动将为我们研究复杂摆动打下基础,同时现实生活中的许多摆动可以被近似地看成单摆运动,研究单摆运动规律将直接有助于我们解决这类实际问题,所以,本节知识属于高中物理中的重点知识。
在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略不计,线长又比直径大得多,这种装置就叫单摆。 以下是小编整理的单摆教案的教学反思,欢迎阅读!
学情分析
1. 知识结构:学生已经学习了简谐运动的图像和运动规律,在借助图像对简谐运动有一定
的了解后,再将受力和运动情况较为复杂的单摆作为简谐运动的一个特例来研究,有利于将知识转化为能力。
2. 心理特点:高中物理的.教学以实验为基础,通过对实验的分析来总结运动规律。目前学
生的抽象能力和逻辑思维能力在第一轮复习后有所提高,但不注重对知识体系的把握,相关知识之间没有形成一定的系统。本节内容是选修部分,高考所占比例不大,学生可能会不重视。所以在教学中要加强对学生的引导,强化对知识系统化的意识,决不能存在知识上的盲点。 学习内容分析
通过介绍单摆的构成,首先让学生了解究竟怎样才能称之为单摆,然后对其运动特点进行理论分析。在授课中要将一些必要的数据以表格的形式呈现给学生,可以使学生有一个从感性到理性认识的跨越,加深学生对简谐运动的理解,同时对摆球进行受力分析,找出简谐运动的回复力与位移的关系,提高学生的分析能力。
教学反思:
上课铃声响起,起立。顺势提出问题:上课铃响了,今天我们能准确地测量时间,你知道古人是怎样测量时间的吗?人类又是何时开始才能准确测量时间?在学生思考的时候介绍了古代测量时间的方法:水漏,日晷等。接下来讲解伽利略发现单摆的等时性故事,再说惠更斯利用对单摆的研究,造出了世界上第一台摆钟。这是临场的应变。听到了铃声,生成的引入。其效果比事先预设要好得多。既介绍了时间测量的历史,又通过故事引起了学生的注意,同时又为更好引入主题单摆作了辅垫。下课自己也感到这里的临场处理较为满意。
新课的教学以实验主导,电子白板辅助补充,两者相互结合。教学中坚持能实验得一定做实验,不能做实验用动画、视频弥补。这样提供真切感。这种处理得到了听课老师的一致认可,也得到学生的认可。课下问学生:是喜欢实验,还是喜欢动画、视频?是一致说实验。这也使我进一步认识到实验在物理教学中的作用。一些教师为了省事,利用信息技术的便利的条件,常常用动画、视频代替实验,这种做法损伤了学生的学习兴趣,也不利于培养学生的观察能力和动手操作能力。
这节课的存在问题之处是需要以后教学中加以改善得。一是重点不突出。前面简单地讲解速度慢了一点,后面的重点、难点考虑到时间加快了点。什么是单摆?提供了几幅图。让学生思考。再每一个用实验去验证、讲解。这个环节时间用得较多,与它的难易程度有点不相配。以后教学这里可以快一点,不需要担心学生不理解。教学中还是要谨记“学生会的不讲,学生能看懂的不讲”洋思教学原则。二是单摆是简谐运动的证明议课时有老师提出,应该用板书。这很有道理。这是这节课的重点,也是难点。如果用白板文字混杂,空间小,不易分辨,而且事先设计好的播放速度快不利于学生理解。用板书可以先让学生上黑板证明,老师再根据学生的写情况加以补充说明。这样既给了学生充足的思考时间,也让学生体验物理解题的书写规范,同时板书手写速度较慢,可以让更多的学生听懂、理解。
单摆一等奖说课稿这篇文章共26309字。
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《幼儿园托班游戏一等奖说课稿《小小鸡》》:1、幼儿园托班游戏一等奖说课稿《小小鸡》 在此游戏活动中,我始终要体现的是,幼儿是学习的主人,老师只是活动的支持者与引导者,是环境的创设者,我们要做的仅仅是为幼儿的全面发展,提供更充分、更有利的条件。下面小编为
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