2020-2021学年高中物理 第一章 机械振动 2 单摆教案5 教科版选修3-4

单摆
知识核心
【板书】三、单摆的运动图像
○投影演示课件
进一步说明单摆在摆角很小（摆角θ≤10°）的情况下做的是
简谐运动
【板书】四、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：
反面
授课内容备注
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。

首先，我们研究摆球的质量对单摆周期的影响：
那么就先来看一下摆球质量不同，摆长和振幅相同，单摆振动周期是不是相同。

○［演示1］摆长L相同，振幅相同，观察周期T与摆球质量的关系？现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆的周期与摆球质量无关，不会受影响。

这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期，所以摆角不要超过10°。

接下来看一下振幅对周期的影响。

○［演示2］摆球质量相同，摆长L相同，观察周期T与振幅的关系？现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。

刚才做过的两个演示实验，证实了如果两个摆摆长相等，单摆振动周期和摆球质量、振幅无关。

如果摆长L不等，改变了这个条件会不会影响周期？
○［演示3］摆球质量相同，振幅相同，观察周期T与摆长L的关系？现象：两摆振动不同步，而且摆长越长，振动就越慢。

这说明单摆振动和摆长有关。

具体有什么关系呢？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，和重力加速度g的平方根成反比，
【板书】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θ≤10°
由周期公式我们看到T与两个因素有关，当g一定，T与成正比；
当L一定，T与成反比；L，g都一定，T就一定了，对应每一个单摆有一个固有周期T。

g为单摆周期还与单摆所在处的重力加速度，l为摆长。

师生活动实验观察、分析、归纳、讲解
1.实验法：通过具体实验总结规律的方法.
2.探究法：质疑现象，提出问题――思考分析，提出猜想――制定方案，实际探究――分析现象，得出结果――分析论证，得出结论
教学反思
作业
布置。