单摆教学设计(最新的)
高中物理单摆教学设计
高中物理单摆教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是围绕高中物理中的单摆运动进行深入的探究与学习。
单摆是经典物理学中的一个基本模型，通过对其运动规律的探讨，使学生理解并掌握简谐运动的基本概念、周期公式及其在实际问题中的应用。
同时，通过实验与理论相结合的方法，培养学生观察、分析、解决实际物理问题的能力。
2、教学对象本节课的教学对象为高中二年级的学生，他们已经具备了一定的物理基础知识，如力的作用、牛顿运动定律等，但单摆这一部分内容对学生来说还是相对较新，需要从基本概念入手，逐步引导学生理解并掌握单摆的运动规律。
此外，学生在这个阶段正处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，教师应充分利用这一点，激发学生的学习兴趣和积极性。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解单摆的定义，掌握单摆的运动特点，如简谐运动、周期性等。
（2）掌握单摆的周期公式，并能运用公式解决实际问题，如计算摆长、重力加速度等。
（3）学会使用实验方法研究单摆运动，包括实验器材的安装、数据的收集与处理。
（4）能够运用所学的单摆知识解释生活中的相关现象，提高理论联系实际的能力。
2、过程与方法（1）通过观察、实验、分析等过程，培养学生发现问题、解决问题的能力。
（2）采用小组合作、讨论交流等形式，提高学生的团队协作能力和沟通能力。
（3）运用数学方法，如公式推导、计算等，解决物理问题，提高学生的逻辑思维能力和数学应用能力。
（4）结合现代教育技术，如计算机、传感器等，进行实验数据的采集与处理，培养学生的信息技术素养。
3、情感，态度与价值观（1）培养学生对物理学科的兴趣和热情，激发他们探索自然规律的欲望。
（2）通过单摆实验，使学生认识到科学研究的严谨性和客观性，培养他们尊重事实、敢于质疑的精神。
（3）教育学生珍惜团队合作的过程，学会倾听他人意见，尊重他人成果，形成良好的集体荣誉感。
（4）培养学生勇于面对困难，敢于挑战自我的精神，使他们具备克服挫折、不断进步的意志品质。
物理单摆教案模板范文
一、教学目标1. 知识与技能（1）了解单摆的构成，掌握单摆振动的特点。
（2）理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动，并能解释其成因。
（3）了解单摆的周期与哪些因素有关，掌握单摆的周期公式，并能进行相关计算。
2. 过程与方法（1）通过实验探究，了解单摆的振动特点，掌握实验操作方法。
（2）通过分析、归纳总结，掌握单摆做简谐运动的条件。
（3）通过实验验证，探究单摆周期与摆长、摆角等因素的关系。
3. 情感态度与价值观（1）培养学生在实验中严谨、细致、耐心的科学态度。
（2）激发学生对物理学科的兴趣，提高学习积极性。
（3）培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点（1）单摆振动的特点。
（2）单摆做简谐运动的条件。
（3）单摆的周期公式。
2. 教学难点（1）单摆振动回复力的分析。
（2）单摆周期与摆长、摆角等因素的关系。
三、教学过程1. 导入新课（1）通过展示图片或视频，让学生了解单摆的构成和应用。
（2）提问：什么是单摆？单摆的振动有什么特点？2. 新课讲授（1）单摆的构成：摆球、摆线、固定点。
（2）单摆振动的特点：简谐运动、周期性、摆角很小时近似正弦规律。
（3）单摆做简谐运动的条件：摆角小于或等于5°。
3. 实验探究（1）实验目的：验证单摆周期与摆长、摆角的关系。
（2）实验器材：单摆、秒表、米尺、刻度尺、固定装置等。
（3）实验步骤：①固定摆线，测量摆长。
②改变摆角，测量不同摆角下的周期。
③记录实验数据，分析周期与摆长、摆角的关系。
4. 数据分析（1）根据实验数据，绘制周期与摆长、摆角的函数图像。
（2）分析图像，得出结论。
5. 总结归纳（1）总结单摆振动的特点、做简谐运动的条件。
（2）总结单摆周期与摆长、摆角的关系。
6. 课堂小结（1）提问：通过本节课的学习，你对单摆有什么新的认识？（2）布置作业：完成课后习题，巩固所学知识。
四、教学用具1. 单摆、摆球、摆线、固定装置等。
2. 秒表、米尺、刻度尺等测量工具。
幼儿园单摆教案
幼儿园单摆教案一、教学目标1.了解单摆的基本知识：单摆的定义、摆长、周期等。
2.能够通过实验探究不同摆长条件下单摆的运动特征。
3.能够培养幼儿的观察能力、实验能力和合作精神。
二、教学内容1. 单摆的定义单摆是由一根细线和一枚重物称为摆球组成的物体，简单的说，它就像是一个吊着重物的钟摆。
2. 摆长在物理学当中，摆长的概念是指摆球离悬挂点的距离。
影响摆长主要有两个因素：摆球质量和下方的重物。
3. 周期单摆的周期指的是完成一次从左侧摆到右侧再回到左侧的时间。
周期和摆长有关系，周期的公式为：T= 2π√(L/g)，其中T表示周期，L表示摆长，g表示重力加速度。
4. 实验探究设计实验，让幼儿通过改变单摆的摆长，观察不同条件下单摆的运动特征，学习单摆的基本知识。
三、教学步骤1. 导入引导幼儿观察教室墙上的挂钟，并询问他们钟摆的运动是否存在规律，为引入单摆做准备。
2. 讲解通过图片、视频等多种形式，向幼儿讲解单摆的基本定义、摆长、周期等基本知识。
3. 实验操作教师将带不同长度的摆线的单摆拿出，向幼儿演示不同条件下单摆的运动特征。
让幼儿在教师的引导下完成实验操作，探究单摆的运动规律。
4. 整理归纳通过实验探究，将单摆的运动特征进行概括总结，对幼儿进行知识点的整理与归纳。
四、教学要点1.单摆的基本定义、摆长、周期等概念。
2.实验探究单摆的运动特征。
3.幼儿要培养观察能力、实验能力和合作精神。
五、教学策略1.使用多种教学方法和教具，让幼儿尽可能多地参与课堂。
2.在引导孩子完成探究任务的过程中，多和孩子交流、互动，关注和纠正孩子的错误认知。
3.注意难度等级，防止幼儿因为不理解或是不愿意参与而对学科技术产生厌恶心理。
单摆教学设计方案
一、教学目标1. 知识与技能：了解单摆的基本原理，掌握单摆的周期公式，能够运用周期公式进行简单的计算。
2. 过程与方法：通过实验探究，培养学生的观察、分析、归纳和总结能力，提高学生的科学探究能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生对物理学的兴趣，培养学生的科学精神和严谨态度。
二、教学重点与难点1. 教学重点：掌握单摆的周期公式，能够运用公式进行计算。
2. 教学难点：理解单摆周期公式的推导过程，分析影响单摆周期的因素。
三、教学过程1. 导入新课（1）教师通过展示单摆实验装置，引导学生观察并思考单摆的运动特点。
（2）提出问题：单摆的运动周期与哪些因素有关？2. 实验探究（1）学生分组进行实验，观察不同摆长、摆角的单摆运动周期。
（2）教师引导学生分析实验数据，归纳出单摆周期与摆长、摆角的关系。
（3）教师引导学生进行理论推导，得出单摆周期公式。
3. 讲解与应用（1）教师讲解单摆周期公式的推导过程，解释公式的物理意义。
（2）学生运用单摆周期公式进行计算，解决实际问题。
4. 总结与反思（1）教师引导学生回顾本节课所学内容，总结单摆周期公式及其应用。
（2）学生反思自己在实验探究过程中的收获与不足。
5. 课后作业（1）完成课后练习题，巩固所学知识。
（2）思考单摆周期公式在实际生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在实验探究、讲解与应用等环节的表现，评价学生的参与度和学习效果。
2. 作业完成情况：检查学生课后作业的完成情况，了解学生对知识的掌握程度。
3. 实验报告：评价学生实验报告的撰写质量，考察学生的实验探究能力和总结归纳能力。
五、教学资源1. 单摆实验装置2. 单摆周期公式推导过程的相关资料3. 课后练习题4. 单摆周期公式在实际生活中的应用案例通过本节课的教学，旨在帮助学生掌握单摆的基本原理和周期公式，提高学生的科学探究能力和应用能力。
同时，激发学生对物理学的兴趣，培养学生的科学精神和严谨态度。
单摆教学设计（最新的）
单摆教学设计（最新的）§11．4 单摆⼀、课程标准：1、知识和技能：①掌握单摆这⼀理想化模型②知道单摆⼩⾓度摆动是简谐运动初步掌握近似处理⽅法③熟记单摆周期公式掌握单摆的构造，会⽤控制变量法设计探索性实验，并对数据进⾏分析2、过程和⽅法：通过假设猜想、实验观察，记录结果并在相互交流的基础上分析得出正确结论，让学⽣通过猜想和探究单摆的周期公式，掌握基本的科学探究⽅法并体会科学家研究物理问题的基本过程。
2、态度情感、价值观：渗透物理⽅法的教育，通过实验现象及结论分析单摆周期的相关因素。
并举例说明单摆在⽣产和⽣活中的应⽤。
⼆、重点：对影响单摆周期的因素进⾏猜测和设计实验⽅案加以验证，进⽽得出正确的结论，掌握单摆的周期公式．⼆、难点：论证单摆在⼩⾓度摆动情况下的振动是简谐运动．四、学情分析：《单摆》这部分知识是简谐运动的具体应⽤．所以在教学设计的过程中，突出学⽣应⽤所学知识来解决物理问题的能⼒．把基本的简谐运动理论运⽤于本节课的教学之中，让学⽣通过阅读教材，参照教材上的提⽰去解决学习过程中遇到的问题，是本教学设计的⼀个特点．根据教育部新制定的《普通⾼中物理程程标准》，在物理课堂教学中要创设情境，应⽤科学探究的⽅法去学习物理知识．由于原有教材的编排可能会对学⽣的猜测、实验⽅案的确定有着⼀定的束缚，所以对教材重新进⾏了编排，删掉了⼀些明确的结论，代之以启发、点拨、提⽰性的内容．本着“发现问题、提出猜想、设计⽅案、实验验证、分析结论”的原则，本节课在影响单摆周期的各种因素的探索中，充分发挥学⽣的主观能动性，激发学习兴趣，调动学⽣的积极性，使他们参与到实验探索中去．在探索的过程中，培养学⽣的思维能⼒、实验能⼒、分析能⼒、交流与协作能⼒以及实事求是的科学态度．物理学是⼀门实验科学，事实胜于雄辩．学⽣⾃⼰动⼿做实验、观察⽼师的演⽰实验得出的结论，更容易让学⽣信服和接受．因此本节课选取了学⽣常见、易于操作的实验器材，让学⽣⾃⼰动⼿做实验．抛弃了制作模拟实验，⽤课件来研究问题的做法．这样得出的结论更容易被学⽣理解和接受，能够收到更好的教学效果．五、教法：引导分析及归纳法六、学法：⾃主探究法、研究性学习七、教学器材准备：铁架台多组，⽶尺、螺旋测微器、天平、量⾓器、注射器、带孔⼩球（每组多个），条形磁铁多个，停表若⼲，重新编排过的教材，教学课件．导语：下⾯我们先看⼤屏幕：过⼭车的摆动、钟摆摆动。
初中物理单摆教案
初中物理单摆教案一、教学目标：1. 让学生了解单摆的定义、特点和应用，掌握单摆的周期公式。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的观察、思考、分析问题的能力。
二、教学内容：1. 单摆的定义、特点和应用。
2. 单摆的周期公式。
3. 单摆实验的操作步骤和注意事项。
三、教学重点和难点：1. 重点：单摆的定义、特点和应用，单摆的周期公式。
2. 难点：单摆周期公式的推导和应用。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考单摆的定义、特点和应用。
2. 采用实验教学法，让学生亲自动手进行单摆实验，提高学生的实验操作能力。
3. 采用讲解法，讲解单摆的周期公式及其推导过程。
五、教学过程：1. 导入：通过提问方式引导学生回顾之前学过的简单机械知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解单摆的定义、特点和应用：讲解单摆的定义，阐述单摆的周期性特点，介绍单摆在现实生活中的应用。
3. 推导单摆的周期公式：讲解单摆的周期公式，引导学生通过数学推导理解公式的含义。
4. 实验操作：引导学生分组进行单摆实验，讲解实验步骤和注意事项，确保实验安全、准确。
5. 数据分析：引导学生根据实验数据，计算单摆的周期，分析实验结果与理论公式的关系。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调单摆的周期公式及其应用。
7. 作业布置：布置一道有关单摆的应用题，巩固所学知识。
六、教学反思：在课后，教师应认真反思本节课的教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高教学效果。
同时，关注学生在实验过程中的表现，培养学生的实验操作能力和科学素养。
七、教学评价：通过课堂讲解、实验操作和课后作业，评价学生对单摆知识的掌握程度，以及对单摆实验的操作能力和数据分析能力。
同时，关注学生在学习过程中的态度和合作精神，鼓励学生积极参与课堂讨论和实验操作。
2024年《单摆公开课》课件
2024年《单摆公开课》课件一、教学内容本节课选自2024年物理教材第四章《机械振动与机械波》第三节《单摆》。
详细内容包括：单摆的定义、单摆的周期公式、单摆的物理原理以及单摆在实际应用中的例子。
二、教学目标1. 理解单摆的定义，掌握单摆的周期公式。
2. 了解单摆的物理原理，能够运用单摆知识解决实际问题。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和团队合作精神。
三、教学难点与重点教学难点：单摆的周期公式的推导及运用。
教学重点：单摆的定义、物理原理以及在实际应用中的例子。
四、教具与学具准备教具：单摆实验装置、示波器、计算器、粉笔。
学具：笔记本、铅笔、橡皮、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用单摆实验装置，展示单摆的摆动现象，引导学生观察单摆的运动规律。
2. 知识讲解（15分钟）（1）介绍单摆的定义，引导学生了解单摆的构成。
（2）讲解单摆的周期公式，进行公式推导。
（3）分析单摆的物理原理，解释摆动周期与摆长的关系。
3. 例题讲解（15分钟）结合教材例题，讲解如何运用单摆知识解决实际问题。
4. 随堂练习（10分钟）布置随堂练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
5. 小组讨论（10分钟）将学生分成小组，讨论单摆在实际应用中的例子，培养学生的团队合作精神。
六、板书设计1. 《单摆》2. 内容：（1）单摆的定义（2）单摆的周期公式（3）单摆的物理原理（4）单摆在实际应用中的例子七、作业设计1. 作业题目：（1）计算单摆的周期，给定的摆长为0.5m，重力加速度为9.8m/s²。
（2）讨论单摆的摆动周期与摆长的关系。
（3）列举单摆在实际应用中的例子。
2. 答案：（1）T = 2π√(L/g) = 2π√(0.5/9.8) ≈ 1.42s（2）摆动周期与摆长成正比。
（3）例如：摆钟、摆表、地震仪等。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入、知识讲解、例题讲解、随堂练习、小组讨论等环节，使学生掌握了单摆的基本知识。
高中物理人教版单摆教案
高中物理人教版单摆教案
教学内容：单摆
教学目标：
1. 了解单摆的基本概念和原理；
2. 掌握单摆运动的规律；
3. 进一步培养学生观察能力和实验能力。
教学重点：
1. 单摆的概念和原理；
2. 单摆的运动规律。
教学难点：
1. 理解单摆的运动规律；
2. 进行实验验证。
教学准备：
1. 单摆实验装置；
2. 实验记录表；
3. 实验数据处理软件。
教学过程：
第一步：导入（5分钟）
通过展示实验装置和简单介绍单摆的概念，引起学生对单摆的兴趣，并提出问题：单摆的运动规律是什么？
第二步：实验操作（15分钟）
1. 学生分组进行单摆实验，记录下摆动时间和角度；
2. 利用实验数据处理软件，制作单摆运动的数据图表。
第三步：实验分析（15分钟）
1. 学生根据实验数据，分析单摆运动的规律；
2. 引导学生讨论单摆的周期和频率与摆长的关系。
第四步：解释和总结（10分钟）
1. 解释单摆的运动规律和原理；
2. 总结单摆的特点和应用。
第五步：实验检测（10分钟）
利用不同长短的线做单摆实验，检验学生是否能准确预测不同情况下的运动规律。
第六步：课堂讨论（5分钟）
让学生分享自己的实验结果和观察，以加深对单摆运动规律的理解。
第七步：作业布置（5分钟）
布置练习题，巩固对单摆运动规律的理解，并要求学生完成一份实验报告。
教学反思：
通过这堂课的教学，学生们对单摆的认识得到了进一步加深，实验操作和数据处理能力也得到了锻炼。
在今后的学习中，要继续加强对实验能力和观察能力的培养，提高学生自主学习的能力。
《第二章 4 单摆》教学设计
《单摆》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解单摆的原理，知道单摆是一种周期性运动的物理模型。
2. 掌握单摆的周期公式，并能进行简单的计算。
3. 学会应用秒表和卷尺等工具测量单摆的周期。
二、教学重难点1. 教学重点：理解单摆的原理，掌握单摆的周期公式。
2. 教学难点：正确应用工具测量单摆的周期，以及在实际应用中运用单摆模型。
三、教学准备1. 准备教学PPT和相关图片。
2. 准备秒表和卷尺等测量工具。
3. 准备一些小钢球或轻质细绳作为实验材料。
4. 准备一些相关应用案例，以便于学生理解和应用。
四、教学过程：1. 引入新课：通过简单的例子引导学生了解单摆的基本观点。
比如：摇篮的运动轨迹就类似于单摆。
可以问学生摇篮的摆动有没有什么规律，以及这个规律能不能用物理学的知识来诠释。
设计意图：通过简单的例子让学生对单摆有初步的认识，激发他们的学习兴趣和探索欲望。
2. 实验演示：准备一些简单的实验器械，如细线、小球和支架，让学生观察并记录单摆的运动轨迹和周期。
可以引导学生通过实验数据来验证单摆的周期公式。
设计意图：通过实验演示让学生直观地了解单摆的运动规律，增强他们的感性认识。
3. 讲解单摆的原理：向学生诠释单摆的原理，即单摆受到的重力加速度是恒定的，所以其周期只与摆长有关，与摆球的材质、大小、重量等因素无关。
可以给学生一些简单的数学推导来证明这个结论。
设计意图：让学生明白单摆的基本原理，帮助他们更好地理解后续的课程内容。
4. 探究问题：让学生思考一些与单摆相关的实际问题，如如何用单摆测定重力加速度、如何用单摆测定楼层的高度等。
可以让学生分组讨论并给出解决方案，然后教师给予评判和指导。
设计意图：通过探究问题，锻炼学生的思维能力，培养他们的团队合作精神和创新认识。
5. 教室小结：对本节课的内容进行总结，强调单摆的基本观点、原理和应用。
鼓励学生回顾本节课学到的知识和技能，并提出一些问题以检验学生对知识的掌握水平。
11.4 单摆 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (7)
11、4单摆的教案●课标要求1 .知道什么是单摆，理解在什么情况下单摆的振动是简谐运动．2 .知道单摆的周期跟哪些因素有关，理解单摆周期公式．3 .知道用单摆可测定重力加速度．●课标解读1 .知道什么是单摆及单摆做简谐运动的条件．2 .会分析单摆做简谐运动的回复力以及摆球受的合外力．3 .掌握单摆做简谐运动的周期公式，并能求常见情况下单摆的周期．4 .会用单摆的周期公式测重力加速度，会进行实验数据的处理和误差分析．●教学地位单摆是简谐运动的又一实例，既是本章重点又是高考热点，本节重点是单摆周期公式及其应用．●新课导入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，他发现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．这节课我们共同探究单摆的特点及运动规律．●教学流程设计课前预习安排看教材，学生合作讨论完成【课前自主导学】1. 基本知识(1)单摆如果悬挂小球的细线的___和____可以忽略，线长又比球的____大得多，这样的装置叫做单摆．单摆是实际摆的____的物理模型．(2)单摆的回复力①回复力的提供：摆球的重力沿___方向的分力．②回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成___，方向总指向_____．③运动规律：单摆在偏角很小时做简谐运动，其振动图象遵循___函数规律．2. 思考判断(1)制作单摆的细线弹性越大越好．( )(2)制作单摆的细线越短越好．( )(3)制作单摆的摆球越大越好．( )3. 探究交流单摆的回复力是由摆球所受的合外力提供的吗？【提示】单摆的回复力是由摆球的重力沿切线方向的分力提供，沿半径方向的合力提供向心力．1. 单摆的周期基本知识(1)探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响①探究方法：______法．②实验结论a．质量与周期：单摆振动的周期与摆球质量____．b．振幅与周期：振幅____时周期与振幅无关．c．摆长与周期：摆长越长，周期____；摆长越短，周期____．(2)周期公式①公式：T②单摆的等时性：单摆的周期与振幅无关的性质．(3)应用①计时器a．原理：单摆的等时性．b．校准：调节____可调节钟表的快慢．②测重力加速度：由T＝2πlg得g＝4π2lT2．可见，只要测出单摆的摆长和周期，就可测出当地的重力加速度．2.思考判断(1)单摆的振幅越大周期越大．( )(2)单摆的周期与摆球的质量无关．( )(3)摆长应是从悬点到摆球球心的距离．( )3. 探究交流摆钟的结构如图所示，发现它走时不准时，为什么要调整摆锤下面的螺母？【提示】调整摆锤下面的螺母，以改变摆的摆长，从而改变摆的周期，以调整摆的走时快慢． 新课教学一、单摆的受力及运动特征 【问题导思】1. 单摆的受力有何特点？2. 在什么情况下单摆的摆动可看成简谐运动？1.单摆的回复力如图11－4－2所示，重力G 沿圆弧切线方向的分力G 1＝mg sin θ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：F ＝G 1＝mg sin θ.2.单摆做简谐运动的推证在偏角很小时，sin θ≈x l ，又因 回复力F ＝mg sin θ，所以单摆的回复力为F ＝－mgl x (式中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)，由此知回复力符合F ＝－kx ，单摆做简谐运动．小结： 1.小球的重力在沿圆弧切线方向上的分力提供回复力，而不是小球的合力． 2.单摆做简谐运动的条件是偏角很小，通常应在5°以内，误差不超过0.01%. 例1、下列关于单摆的说法，正确的是( )A ．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A (A 为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为－AB ．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C ．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D ．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零 【审题指导】解答本题时把握以下几点： (1)明确单摆的受力特点． (2)明确平衡位置的概念． (3)明确回复力的概念．(4)根据振幅的概念，找出单摆的振幅．【解析】简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点，摆球在正向最大位移处时位移为A ，在平衡位置时位移应为零．摆球的回复力由合外力沿圆弧切线方向的分力(等于重力沿圆弧切线方向的分力)提供，合外力在摆线方向的分力提供向心力，摆球经最低点(振动的平衡位置)时回复力为零，但向心力不为零，所以合外力不为零，摆球到最高点时，向心力为零，回复力最大，合外力也不为零．故应选C.【答案】C 二、对单摆周期的理解 【问题导思】1. 单摆的周期与哪些因素有关？2. 若把单摆放在绕地球运动的宇宙飞船中，单摆还能摆动吗？ 1 .摆长l实际的单摆摆球不可能是质点，所以摆长应是从悬点到摆球球心的长度，即l ＝l 0＋D2，l 0为摆线长，D 为摆球直径．2 .重力加速度g若单摆系统只处在重力场中且悬点处于静止状态，g 由单摆所处的空间位置决定，即g ＝GM R 2，式中R 为物体到地心的距离，M 为地球的质量，g 随所在位置的高度的变化而变化．另外，在不同星球上M 和R 也是变化的，所以g 也不同，g ＝9.8 m/s 2只是在地球表面附近时的取值．小结：1 .单摆的摆长是指从悬点到球心的距离，不能把绳子的长度看成摆长． 2 .公式中的重力加速度指的是在地球表面的重力加速度，如果是类单摆(与单摆的形式相同，但回复力不是重力的分力)，要找出等效重力加速度．例2、有一单摆，其摆长l ＝1.02 m ，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t ＝60.8 s ，试求：(1)当地的重力加速度是多大？(2)如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？ 【审题指导】【解析】 (1)当单摆做简谐运动时，其周期公式 T ＝2πl g ，由此可得g ＝4π2lT2，只要求出T 值代入即可． 因为T ＝t n ＝60.830s≈2.027 s ，所以g ＝4π2l T 2＝4×3.142×1.022.0272m/s 2≈9.79 m/s 2.(2)秒摆的周期是2 s ，设其摆长为l 0，由于在同一地点重力加速度是不变的，根据单摆的振动规律有：T T 0＝ll 0，故有：l 0＝T 20l T 2＝22×1.022.0272m≈0.993 m.其摆长要缩短Δl ＝l －l 0＝1.02 m －0.993 m ＝0.027 m. 【答案】 (1)9.79 m/s 2 (2)缩短 0.027 m计算单摆周期的两种方法计算单摆的周期有两种方法，一是依据T ＝2πl g ，二是根据T ＝tN.第一种方法利用了单摆的周期公式，从公式可以看出，单摆的周期取决于两个因素：一是摆长，二是当地的重力加速度．计算的关键是正确确定摆长．第二种方法利用了粗测周期的一种方法，周期的大小虽然不取决于t 和N ，但利用该种方法计算周期，会受到时间t 和振动次数N 测量的准确性的影响．所以，应该尽量选精密计时仪器测量时间，从振动的最低点开始计时，而且尽量选择较多的振动次数． 三、用单摆测定重力加速度 【问题导思】1. 实验时对单摆的偏角有何要求？2. 测周期时应在摆球经过什么位置开始计时？ 1. 实验目的用单摆测定重力加速度g . 2. 实验原理由单摆的周期公式T ＝2πl g ，可得g ＝4π2lT2. 所以，只要测出单摆的摆长l 和周期T ，就能算出当地的重力加速度g .3. 实验步骤 (1)做单摆①让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的结．②把线的上端用铁夹固定在铁架台上，并把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处作上标记．(2)测摆长用刻度尺测出细线的长度l ′，用游标卡尺测出摆球的直径D ，则l ＝l ′＋D2即为单摆的摆长．(3)测周期将单摆从平衡位置拉开一个角度，且满足偏角小于5°，然后释放摆球，当单摆振动稳定后，过平衡位置时用停表开始计时，测量30～50次全振动的时间．计算出平均摆动一次的时间，即为单摆的周期T .4. 数据处理(1)平均值法：每改变一次摆长，将相应的l 和T ，代入公式g ＝4π2lT 2中求出g 值，最后求出g 的平均值．设计如下所示实验表格(2)4所示，即以T 2为纵轴，以l 为横轴．其斜率k ＝4π2g，由图象的斜率即可求出重力加速度g .例3、下面是用单摆测定重力加速度的实验数据.(1)(2)利用图象，取T 2＝0.1×4π2≈3.95 s 2，求出重力加速度．【审题指导】 l －T 2图象的斜率k ＝g4π2，所以g ＝4π2k ，求出斜率即可求重力加速度．【解析】(1)图象如图所示．(2)由图象中读出当T 2＝3.95 s 2时，l ＝0.96 m ，重力加速度g ＝4π2l T 2＝4π2×0.960.1×4π2 m/s 2＝9.6 m/s 2.【答案】见解析。
《单摆》教设计
人教版2022 年4 月第3 版《普通高中课程标准实验教科书·物理选修3—4》第十一章《机械振动》中第 4 节"单摆".单摆的振动是简谐运动的重要特例,教材中安排这节内容,不仅使学生了解一种典型的简谐运动,而且也对前面所学的简谐运动概念起到加深理解和巩固的作用.本节教材首先给出一个理想模型——单摆,结合生活经验与之前学习的知识, 引导学生体验、判断单摆的运动是不是简谐运动,然后通过演示实验与其理论的分析得出单摆在摆角很小时的振动属于简谐运动；后又要求用实验方法定性分析单摆的周期与用单摆测量重力加速度.教学中涉与到了较多的物理思想方法,如理想模型法、近似法、图象法、控制变量法等,是高中物理的重要内容之一.这样使教材的容量变大,研究方法增多,对教师驾驭教材的能力提出了较高要求.本节教材的重点是引导学生通过实验,研究和探索物理规律,使学生在理解和掌握物理规律的同时,充分认识物理学是一门实验科学,提高实验操作和研究能力.〔1〕思维基础学生已经初步有了探索事物的普通方法, 即"是什么？── 怎么样？──为什么？"的思维方法. 根据新课程重视"过程与方法"的教学理念和高二学生由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段的认识特点,本设计中就通过创设问题情景,激励学生自己提出想要研究的问题.〔2〕心理特点依据高中生求异思维很活跃的特点,通过实验和多媒体手段满足学生渴望获取新知识的需求学生在强烈兴趣〔名人事迹引入〕的驱使下,利用已有知识进行新规律的探索, 既有挑战性, 也有成就感.〔3〕已有知识学生对机械振动的初步了解.在上这节课之前,通过前几节内容的学习,学生知道了简谐振动的特点,通过生活中一种常见的模型——单摆,探索它的运动情况如何,从而萌发了学生继续探索的兴趣.〔4〕学生学习本课可能遇到的艰难和问题正确的理论分析单摆的振动是否满足简谐运动的条件,通过实验定性定量分析单摆周期与摆长的关系, 以与用单摆测量重力加速度时的实验方法和操作所带来的问题.本节设计的内容有四：一是认识物理模型——单摆,二是判断单摆的振动是不是简谐振动,三是探索单摆的周期于什么因素有关, 四是学会运用单摆测定重力加速度的方法.现代教育理论认为,学生的学习过程实际上是一个以学生为认知主体, 以学习内容为对象与周围环境相互作用,学生在原有知识基础上建构新知识从而达到学习目的的过程.依据新课程" 以人为本"的理念和本节教学目标要求,在整个教学过程中突出学生体验探索的主体地位.教学中遵循教师的启示、引导、总结和学生的自主探索的体验实践, 由易到难、由特殊到普通的分层推进的认知规律,让学生比较容易接受,从而突破难点内容和突出重点内容.教学中的创设物理情景,创设物理气氛,可使学生有身临其境之感以增强学生的感性认识；总结归纳与严格的数学推导以体现物理的严谨；以规律的运用体现物理的实用性. 同时利于培养学生的观察、分析、归纳问题的能力和利用数学进行演绎推理的能力.1、知道单摆的构造以与单摆是一种理想模型.2、掌握单摆的回复力是重力沿切线方向的分力.3、理解单摆在偏角很小时可以近似地做简谐运动.4、知道单摆振动的特点与周期公式.5、学会运用单摆测重力加速度.1、通过观察演示实验,从注射器所画出的图象判断单摆振动情况.2、通过对摆球的受力分析,掌握力按作用效果分的方法.3、通过理论分析,单摆所受力满足简谐运动所受回复力特点.4、采用控制变量研究问题的方法.1、培养学生发现和提出问题,并利用已有知识探索学习新知识的能力.2、通过教学过程中各个教学环节的设计,如：观察、实验等,充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣.3、对学生进行实事求是的科学思想熏陶.1、单摆振动的回复力.2、单摆的偏解很小时满足简谐运动的条件3、通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式1、单摆振动的回复力2、用单摆测重力加速度通过生活中的一些摆动事例,使学生弄清晰单摆的摆动是一种什么样的运动,这种运动有什么特点.将教师的讲解与学生的活动相结合,将演示实验定性探索与理论分析推理相结合, 自主探索与交流讨论相结合,体现教学和学习方式的多样化.自制PPT 课件、小球、细线以与支架、秒表、注射器、白纸、米尺等.〔1〕本章中我们学习了机械振动,什么是机械振动？什么是简谐振动？〔2〕简谐振动的条件是什么？〔3〕简谐振动的图象是什么？〔为单摆的探索学习打下一个坚实的基础.〕.问询学生认识这个人吗？他是意大利著名的物理学家伽利略,一次在教堂中偶然地观察到摇摆不定的灯,伽利略沉浸在思索中……伽利略观察到什么现象呢？〔为了激发学生的学习兴趣,为本节课埋下伏笔.〕1 、单摆模型解说〔图1 所示〕〔1〕由学生讨论后总结出单摆的构造：一根不可伸长的细线下面悬挂一个密度大的小球就组成为了单摆.〔2〕拿出单摆,请学生仔〔通过学生学生经历一个感性认识图1细观察并总结单摆的特点.自己阅读理解的单摆与实验中的单摆对照,是过程,从而更好的去认识单摆.〕,那末单摆振动是不是简谐运动呢？.,确定设计思想,制定计划：P13,细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器,注射器向下喷出一束细细的墨水.沿着摆动方向匀速拖动一种白纸,白纸上的墨迹便画出振动图像.实验所绘制的图象为正弦函数图象,从而可判断单摆的振动属于简谐振动.〔一是培养学生动手能力； 二是提高学生学习兴趣； 三是借助实验所绘图象来判断单摆振动情况.〕取小球振动中的任意一个位置,此时偏角为 θ小球受哪几个力作用？画小球的受力分析图引导学生思量：两力不在一条直线上,应该怎么处理呢？θmg图 2=F 回方向与 x 方向相反,F 即为回复力满足简谐运动条件.表 1、多媒体展示正弦与角度弧度制的大小关系角度 1 2 3 4 5 Sina0.01745 0.0349 0.0532 0.0698 0.0872 A0.017450.03490.05320.06990.0873当 θ≤5°时,单摆的振动可近似为简谐运动其中用到了两个近似： <1>sin θ≈θ；<2>在小角度下位移直线与弧线近似相等.这两个近似成立的条件是摆角很小,θ≤5° .我们知道了单摆振动时简谐振动,那末单摆振动的周期与什么因素有关呢？引导学生猜想：单摆的质量、振幅、摆长对周期各有什么影响？切向： F =回==教材P15 图11.4-4.单摆的振幅、质量、摆长对周期各有什么影响？在铁架台上固定两个单摆,按照以下几种情况,把它们拉起一定角度后同时释放,观察两摆的振动周期.①两摆的振幅不同〔都在小偏角下〕②两摆的质量不同③两摆的摆长不同,可以得出什么结论？,在振幅较小时与振幅无关,但与摆长有关,摆长越长,周期也越长.通过演示实验比较两个单摆在不同的条件下的周期大小,学生通过观察进而得出实验结论.培养学生的观察能力和总结能力.〕P15,细线上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,于是做成为了一个单摆.测量摆长和摆的周期,得到一组数据.改变摆长,再得到几组数据.将实验数据输入计算机,运用"几何画板"软件描点作图.表2：探索单摆周期与摆长的关系实验表格摆长l/m 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5周期T/s,将学生分成多组,让其中一组到讲台上去做,让讲台上的同学和下面同学构成实验竞赛.〔一是为营造学生自我探索的环境,激发学生的探究兴趣；二是这样在课堂中恰当运用竞赛与激励评价,可以大大激发学生学习热情.〕,根据所制的图调整函数,发现周期T 与T 的图线完全拟合.表面单摆的周期T 与成正比.期T 与成正比,与成反比,而与摆球质量、振幅无关.指导学生通过实验进行科学探索, 学会"实验采集数据",并借助计算机当堂处理实验中得到的数据,"分析验证".再通过了解物理学史——单摆周期的发现过程,拓展学生知识面.〕,介绍测量方法.1 米长的线绳穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后拴在桌边的支架上.②用米尺量出摆线长,准确到毫米,用游标卡尺测摆球直径.③把单摆从平衡位置拉开一个角度放开它,使之在同一竖直平面内做简谐运动,用秒表测量单摆完成〔30~50 次〕全振动所用时间.④把测得的物理量的数值代入测量式,求出重力加速度的值.⑤变更摆长,重做几次实验,最后求出重力加速度的平均值.,这个实验可以用哪些方法处理？怎么处理？哪种方法好些？〔突出图象法的优点.〕鼓励学生进一步思量,要求学生操作规范、精确.掌握实验数据处理的方法和思路.突出图象法的优点.〕1、一个理想的单摆, 已知其周期为T.如果重力加速度变为原来的1/2,振幅变为原来的1/3,摆长变为原来的1/4,摆球质量变为原来的1/5,它的周期变为多少？：能对单摆周期公式熟练掌握和应用.〔1〕认识了单摆模型,知道它是一种理想模型.〔2〕知道单摆回复力的来源.〔3〕知道单摆是一种简谐振动.〔4〕单摆周期的公式.〔5〕会运用单摆测定重力加速度的方法第四节单摆一、单摆模型〔理想模型〕1 、悬线应长、轻,且为刚性2、小球应小而重二、单摆的振动特征1、振动图象为正弦函数：2、单摆回复力F = 满足F=-kx三、单摆的周期四、用单摆测重力加速度1、操场上学生荡秋千的运动是简谐运动吗？2、教材P17 思量与练习1、3 题.P17 思量与练习"2、4 题.1、本节课充分尊重学生自主学习的过程,即以归纳、概括为主的思维过程.它不是机械地重复历史中的"原始创造",而是根据学生自己的体验,用他们自己的思维方式,重新建构有关物理知识,即学生的"再创造"过程.这对学习物理来说是非常故意义的.2、本节课充分重视演示实验和学生的自我探索, 以加强学生的自我体验,从而匡助学生自主建构知识.虽然学生的探索过程看上去不如教师讲解来得快捷和省时,但对学生深刻理解大有裨益.此外,通过本节学习,学生收获的不仅仅是学习了单摆的有关知识,更主要的是学习了探究规律的一种方法.3、本节课充分理顺知识逻辑关系,为学生的学习铺设台阶.要做到"知识序、教学序、认知序"三序合一,理顺知识序是前提.本节课的教学认识单摆,到单摆的振动情况分析,再到影响单摆振动周期的因素的探索,逐次开展.最后将知识运用——测重力加速度.此外,教师演示实验是学生实验的基础,教师在做演示实验时对实验原理和实验操作的讲解,其实都是对学生接下来的实验的指导. 因此,这就易使学生在教学中得以拾阶而上,收获知识、获得成功体验.在学习了简谐振动之后,我们紧接着又学习了简谐振动的一个特例——单摆.在这一节的教学中,首先让学生能够准确认识单摆构造,再通过实验〔单摆的振动图象〕和理论分析〔回复力特点〕两方面进行论证单摆在偏角很小时属于简谐振动.最后用实验探索的方法研究了单摆的周期与什么因素有关,得出周期公式.最后在教学基础上拓展,用单摆测定重力加速度方法. 将所学知识运用到生活中.在单摆的探索实验中,运用了解决实际问题的一种方法：提出问题→进行猜想→设计实验→实验探索→得出结论.1、物理实验教学中有"四个注重"：注重理论知识的灵便应用、注重物理模型的合理构建,注重实验过程的因子控制、注重实验数据的科学处理.课堂教学以学生为本,把实施过程具体化、步骤化,惟独在这个过程中,才干不断提高学生的能力.2、在教学过程中,学生充分发挥主观能动性,探索出了许多可行而值得推广的方案,如为了使单摆可以在同一竖直平面内做简谐运动,可以改单摆为双线摆等等.学生也从中享受到了学习的快乐.。
高中物理单摆教案
高中物理单摆教案
一、教学目标：
1. 掌握单摆的基本原理及运动规律；
2. 了解单摆的周期、频率和振幅的相关概念；
3. 能够利用单摆进行简单的实验并进行数据分析。
二、教学内容：
1. 单摆的定义及基本构造；
2. 单摆的运动规律；
3. 单摆的周期、频率和振幅；
4. 单摆实验的设计及数据分析。
三、教学步骤：
1. 引入：通过展示单摆的示意图，引导学生了解单摆的构造及运动规律。
2. 理论讲解：介绍单摆的定义、基本原理及运动规律，引导学生理解单摆周期、频率和振幅的概念。
3. 实验设计：设计单摆实验，让学生通过改变摆长、质量等因素，观察单摆的运动变化，并记录数据。
4. 实验分析：根据实验数据，让学生计算单摆的周期、频率和振幅，并分析实验结果。
5. 总结：总结单摆实验的过程及结果，强调单摆的运动规律及相关概念。
四、教学资源：
1. 单摆模型或示意图；
2. 实验器材：单摆、测量工具等；
3. 实验记录表及数据处理软件。
五、教学评估：
1. 实验数据记录及分析报告；
2. 单摆运动规律的理论测试；
3. 实验结果的展示及讨论。
新教材单摆教案
新教材单摆教案教案标题：新教材单摆教案教案目标：1. 理解单摆的概念和特点。
2. 掌握单摆的运动规律。
3. 能够通过实验观察和数据分析，验证单摆运动规律。
教学准备：1. 教学工具：单摆装置、计时器、测量尺、实验记录表。
2. 教学材料：教材、单摆实验数据。
教学过程：引入：1. 向学生介绍单摆的概念和特点，解释单摆的运动原理。
2. 引导学生思考：什么因素会影响单摆的摆动周期？实验操作：1. 将单摆装置固定在水平桌面上，调整摆线长度为一定值。
2. 将摆球拉至一侧，释放后开始计时。
3. 重复多次实验，记录每次摆动的时间。
数据分析：1. 将实验数据整理成表格或图表。
2. 让学生观察数据，分析摆动周期与摆线长度的关系。
知识讲解：1. 通过实验数据，引导学生发现单摆的摆动周期与摆线长度成正比关系。
2. 解释为什么摆动周期与摆线长度有关，引入单摆的运动规律。
练习与巩固：1. 给学生提供一些练习题，让他们运用单摆的运动规律解答问题。
2. 引导学生通过练习巩固所学知识，提高运用能力。
拓展与应用：1. 引导学生思考：单摆的摆动周期是否受重力加速度的影响？2. 提供相关实例，让学生应用单摆的运动规律解决实际问题。
总结：1. 对本节课所学内容进行总结，强调单摆的运动规律和应用。
2. 鼓励学生思考单摆在生活中的实际应用，并展示相关案例。
教学延伸：1. 组织学生进行自主探究，让他们设计并进行单摆实验，探究其他因素对摆动周期的影响。
2. 鼓励学生进行科学论文写作，分享自己的实验结果和发现。
评估方式：1. 观察学生在实验操作中的表现。
2. 收集学生完成的练习题和实验报告，评估他们对单摆运动规律的理解和应用能力。
教学反思：1. 教师可以根据学生的实验结果和练习情况，调整教学策略和内容，进一步提高教学效果。
2. 教师应鼓励学生积极参与实验和讨论，培养他们的科学思维和实践能力。
高三物理上册《单摆》教案、教学设计
3.学生具备一定的实验操作能力，能够完成简单的物理实验，并能够对实验数据进行初步分析。
4.学生在高一、高二阶段的学习中，培养了合作学习、探究学习能力，有利于本章节的学习。
然而，学生在以下方面仍需加强：
1.对单摆运动的理解尚不深入，需要通过实例和实验，引导学生深入探讨单摆的运动规律。
3.培养学生严谨的科学态度，让他们体会到科学研究的艰辛与乐趣，增强克服困难的信心。
4.引导学生关注环境保护，认识到科技发展对自然环境的影响，培养其社会责任感。
二、学情分析
针对本章节高三物理上册《单摆》的学习，学生已具备以下基础：
1.学生已掌握了匀速直线运动、匀变速直线运动等基本运动规律，具备了一定的运动学基础。
3.通过小组讨论、合作学习等形式，培养学生的团队协作能力和沟通表达能力。
4.结合现代教育技术，如计算机仿真、动画演示等，使抽象的单摆运动形象化，提高学生的学习效果。
（三）情感态度与价值观
在本章节的学习中，学生将形成以下情感态度与价值观：
1.培养学生对物理现象的好奇心，激发他们探索自然规律的积极性。
2.通过学习单摆运动，使学生认识到物理学在生活中的广泛应用，增强其学以致用的意识。
2.教学内容：概括单摆运动的基本规律、周期公式的应用、实验注意事项等。
3.教学反思：教师针对本节课的教学效果，进行自我反思，为下一节课的教学做好准备。
五、作业布置
为了巩固本章节所学知识，培养学生的实践能力和创新思维，特布置以下作业：
1.基础知识巩固：
（1）结合课堂讲解，整理单摆的定义、构成、运动规律等相关知识点，形成知识结构图。
单摆教案
11.4 单摆教案（第一课时）【学习目标】一、知识与技能1.知道什么是单摆；2.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；二、过程与方法1.通过单摆的教学，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、情感与价值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，理解共性和个性的概念.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.【学习重难点】1．重点是认识单摆这个理想化模型，理解单摆做简谐运动条件；2．难点是单摆回复力形成的理解；【教学过程】一．课前预习1、物体做简谐运动的条件是。
2、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。
在的情况下，单摆的运动可视为简谐运动。
3、单摆的回复力由提供。
4、探究单摆周期实验采用的方法是。
5、单摆周期公式是。
6、提出疑惑答案：1、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。
2、偏角很小3、重力沿切线方向的分力4、控制变量法5、二．新课导学导生活中，我们经常可见悬挂起来的物体在竖直平面内摆动，这样摆动的装置叫做摆。
请举几例!认识单摆判断以下摆动模型是不是单摆，为什么？理想化的条件：悬点_________；摆线_____________________；摆球_____________________； 答案：固定 细长且伸缩性小 小而重（密度大）探一．探究单摆振动性质（1）提出问题:单摆振动是不是简谐运动？ （2）进行猜想提出猜想： （是） (3)理论证明原理：简谐运动的回复力特征——如果质点所受的力与________（位移）成正比，并且总是指向_______ （平衡位置即位移反方向），质点的运动就是简谐运动，即满足公式____________________；（ F= - kx ）理论推导过程：设小球运动到任意点B 时，摆线与竖直方向的夹角为θ，摆球偏离平衡位置的位移为x ，摆长为Ｌ：（1）画出小球受力示意图； （2）问题：什么力充当回复力？（3）小球摆动的回复力F 回 =_________________________（4）θ 很小时：sin θ ≈_________，弧长OB ≈ _________，则sin θ ≈_________ 得到：F 回 =______________【结论】：在偏角_________的情况下，摆球所受的回复力跟____________成正比，方向始终指向______（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动，满足：____________________AB CD E F说明：一般情况要求偏摆角___________二．探究单摆做简谐运动的周期1、单摆周期T可能与什么因素有关呢？（1）猜想：__________________________________________________________________；（2）实验验证：①方法：_____________________________；②注意：偏角________________________；（3）定性分析：①________________________________________________________________；②________________________________________________________________；③________________________________________________________________；结论：在同一个地方，单摆周期T ________________________________________________________________________________________________________________ 。
《单摆》教学设计新部编版
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校《单摆》教学设计（人教版，选修3-4）一、教学目标（一）知识与技能1.认识单摆模型；2.懂得作单摆的受力分析，并能推导回复力公式；3.掌握显示单摆图像的沙漏实验；4.了解单摆的周期跟什么因素有关，掌握单摆周期公式；5.了解单摆在实际中的应用，运用单摆周期公式解决实际问题。
（二）过程与方法1.理论与实践相结合；2.培养化抽象为具体的能力及逻辑推理能力；3.学会用近似法推导公式。
（三）情感态度与价值观1.逐步养成学会质疑、思考的习惯；2.培养学生合作学习的意识。
二、重难点（一）难点：证明单摆来回摆动是简谐运动。
（二）重点：单摆周期公式及其应用。
三、教学设计过程（一）趣味实验引入1．给学生看一段课前录制好的视频。
视频中，水杯先是来回运动（几乎在一水平线上做来回运动）；让学生猜想，水杯的运动是怎样实现的。
再把水杯运动的“真相”告诉学生：水杯被一根长绳所系，在来回摆动。
2.游戏课前，在教室门口吊着水杯，让一学生站着不能动，手拉起水杯紧贴鼻子处，并释放。
（释放前，强调改学生不能动，营造紧张氛围，让全班学生猜想后果）试验后，让亲身经历的学生说一两句感受。
3.教师引导学生进入本节课的教学要点在视频中，水杯的摆动幅度越来越小，在游戏中，水杯撞不到鼻子，也就是摆动的幅度也越来越小，这是为什么呢？预计学生会回答，这是阻力影响的结果。
（二）单摆模型1.教师：在生活中，我们经常看到悬挂起来的物体在竖直面内来回摆动，我们这节课的任务，就是研究这类模型的运动。
我们用细绳悬挂着一个小球来代替它们，如果线的质量和球的质量相比可以忽略，球的直径和线的长度相比可以忽略，球所受的空气阻力和球的重力相比可以忽略，就可以把这样的装置叫做单摆。
2.引导学生总结单摆的特点：（1）线的质量和球的质量相比可以忽略；（2）球的直径和线的长度相比可以忽略；（3）球所受的空气阻力和球的重力相比可以忽略。
高中物理单摆课程讲解教案
高中物理单摆课程讲解教案
一、教学目标
1. 掌握单摆的定义和基本特点；
2. 理解单摆的运动规律；
3. 初步掌握单摆的计算方法。
二、教学重点
1. 单摆的定义和基本特点；
2. 单摆的运动规律。
三、教学难点
1. 单摆的计算方法。
四、教学过程
1. 概念导入
通过展示一个实际的单摆，并询问学生对单摆的认识，引导学生了解单摆的基本特点与运动规律。
2. 知识讲解
a. 定义：单摆是由一根不可伸长的细线或杆悬挂一个物体而成的物理实验装置。
b. 特点：单摆的周期与摆长无关，只与重力加速度和摆球重量有关。
c. 运动规律：单摆在运动过程中，来回摆动，以重力为驱动力，具有周期性。
3. 计算练习
示范如何计算单摆的周期和频率，并让学生进行练习。
4. 案例分析
通过给出一些实际问题，让学生应用所学知识，解决单摆相关的问题。
5. 总结提高
总结本节课所学知识，强调单摆的规律性和实际应用，并对所需进一步加强的知识点进行提示。
五、教学反馈
布置作业，让学生在家中进行单摆的实验，并写出实验报告。
下节课进行批改和讨论。
六、教学资源
实际的单摆实验装置、PPT课件、黑板、粉笔等。
七、教学评估
1. 学生课堂表现评价；
2. 作业评价。
八、教学延伸
引导学生了解“简单单摆”的变种及其在物理学和日常生活中的应用。
以上为高中物理单摆课程讲解教案范本，希望能对您有所帮助。
单摆实验幼儿园教案
单摆实验幼儿园教案
一、教学目标
1.了解什么是摆；
2.掌握单摆实验的操作步骤；
3.能够观察、分析、总结单摆实验的现象和规律。
二、教学准备
1.单摆装置（包括吊杆、摆球等）；
2.计时设备（如秒表）；
3.白纸和笔。
三、教学过程
1. 导入环节
1.通过问答的形式，复习已经学习的“摆”的知识，引出单摆实验主题；
2.在幼儿园（或教室）内设立实验场地，并向孩子们展示单摆装置。
2. 实验操作
1.操作步骤：
–将吊杆固定在固定位置；
–将摆球挂在吊杆下方；
–将摆球拉到一侧，松开撤回，使其产生摆动；
–通过计时设备计时，记录摆动的时间。
2.重复实验5次，并记录数据表格。
3. 数据观察
1.让孩子们观察数据表格，根据数据发现，总结单摆摆动的规律；
2.教师引导孩子们总结单摆摆动的规律（例如：摆长相同的单摆，摆动时间相同；摆长不同的单摆，摆动时间不同；等等）。
4. 练习和实践
1.孩子们分组进行练习，探索不同摆长、不同重量、不同摆角度等因素对单摆实验的影响；
2.给每组几个因素，让孩子们观察记录摆动的时间，总结不同因素影响的规律；
3.教师进行点评，通过互相交流和分享，促进孩子们对单摆实验的理解。
四、教学总结
1.复习单摆实验的操作步骤和观察方法；
2.引导孩子们总结单摆摆动的规律，提高孩子们的总结能力和实验操作能力；
3.结合实例，让孩子们更加深入的理解单摆实验的基本原理和应用。
《单摆》探究式教学设计
《单摆》探究式教学设计一、教学背景单摆是物理学中的一个重要实验器材，用于研究振动、重力和能量转换等物理现象。
通过单摆实验，学生能够了解振动的基本概念和性质，掌握简谐振动的规律，理解重力对振动的影响，并培养实验操作和数据处理的能力。
本次教学以探究式教学为主线，让学生亲身操作，通过实验获得知识，并培养其分析问题、解决问题的能力。
二、教学目标1.知识目标（1）了解单摆的基本原理和性质。
（2）掌握单摆的运动规律。
（3）理解重力对振动的影响。
2.能力目标（1）培养学生实验操作的能力。
（2）培养学生数据处理和分析问题的能力。
（3）培养学生动手解决问题的能力。
3.情感目标（1）培养学生对物理实验的兴趣。
（2）培养学生观察、思考和探究问题的习惯。
三、教学过程1.导入环节（15分钟）教师向学生介绍单摆的基本原理和作用，并引导学生思考：单摆为什么会摆动？摆动的规律是什么？为什么摆动的幅度逐渐减小？2.实验操作（30分钟）（1）学生分组，每组提供一个单摆装置。
（2）学生根据实验步骤搭建单摆，测量摆长和摆球的质量。
（3）学生摆动单摆，观察摆动的过程，并记录摆动的时间和摆动的幅度。
（4）学生重复实验，改变摆长或摆球的质量，观察对摆动的影响。
3.数据处理（20分钟）学生整理实验数据，绘制摆动时间和摆动幅度的关系图，并用直线拟合求取摆动的周期和摆长的关系。
学生根据数据分析，讨论不同因素对单摆摆动的影响。
4.结果分析（15分钟）学生根据实验数据和分析结果，总结出摆动的规律和影响因素，并和教师进行讨论。
5.总结与思考（10分钟）教师引导学生总结本次实验的结果，思考实验中遇到的问题以及如何进一步深化实验内容。
四、教学方式本次教学采用探究式教学为主线，学生通过实验操作和数据处理，获得相关知识和能力，培养他们发现问题、解决问题的能力。
教师在实验过程中起到引导和指导的角色，激发学生的学习兴趣和思考能力，促进他们主动学习和合作学习。
五、教学评价本次教学中，教师通过观察学生的实验操作和数据处理过程，评价学生的实验操作能力和分析问题能力。
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§11．4 单摆
一、课程标准：
1、知识和技能：
①掌握单摆这一理想化模型
②知道单摆小角度摆动是简谐运动初步掌握近似处理方法
③熟记单摆周期公式掌握单摆的构造，会用控制变量法设计探索性实验，并对数据进行分析
2、过程和方法：
通过假设猜想、实验观察，记录结果并在相互交流的基础上分析得出正确结论，让学生通过猜想和探究单摆的周期公式，掌握基本的科学探究方法并体会科学家研究物理问题的基本过程。
2、态度情感、价值观：
渗透物理方法的教育，通过实验现象及结论分析单摆周期的相关因素。
并举例说明单摆在生产和生活中的应用。
二、重点：
对影响单摆周期的因素进行猜测和设计实验方案加以验证，进而得出正确的结论，掌握单摆的周期公式．
二、难点：
论证单摆在小角度摆动情况下的振动是简谐运动．
四、学情分析：
《单摆》这部分知识是简谐运动的具体应用．所以在教学设计的过程中，突出学生应用所学知识来解决物理问题的能力．把基本的简谐运动理论运用于本节课的教学之中，让学生通过阅读教材，参照教材上的提示去解决学习过程中遇到的问题，是本教学设计的一个特点．根据教育部新制定的《普通高中物理程程标准》，在物理课堂教学中要创设情境，应用科学探究的方法去学习物理知识．由于原有教材的编排可能会对学生的猜测、实验方案的确定有着一定的束缚，所以对教材重新进行了编排，删掉了一些明确的结论，代之以启发、点拨、提示性的内容．本着“发现问题、提出猜想、设计方案、实验验证、分析结论”的原则，本节课在影响单摆周期的各种因素的探索中，充分发挥学生的主观能动性，激发学习兴趣，调动学生的积极性，使他们参与到实验探索中去．在探索的过程中，培养学生的思维能力、实验能力、分析能力、交流与协作能力以及实事求是的科学态度．物理学是一门实验科学，事实胜于雄辩．学生自己动手做实验、观察老师的演示实验得出的结论，更容易让学生信服和接受．因此本节课选取了学生常见、易于操作的实验器材，让学生自己动手做实验．抛弃了制作模拟实验，用课件来研究问题的做法．这样得出的结论更容易被学生理解和接受，能够收到更好的教学效果．
五、教法：引导分析及归纳法
六、学法：自主探究法、研究性学习
七、教学器材准备：铁架台多组，米尺、螺旋测微器、天平、量角器、注射器、带孔小球（每组多个），条形磁铁多个，停表若干，重新编排过的教材，教学课件．
导语：下面我们先看大屏幕：过山车的摆动、钟摆摆动。
问：这些运动有什么共同特点？他们是什么性质的运动？
八、教学过程：
展示课题
师：在线的一端拴一个小球，将线另一端固定于悬点，这样就构成一个振动系统——摆。
这个摆有两部分构成：摆线和摆球。
相比较而言，摆线质量远小于摆球质量，摆球的直径远小于摆线长度，摆动过程中，摆线长度的变化量远小于摆线长度。
师：如果我们将摆的构造推向极致，①、和摆球质量相比摆线质量为零。
②、和摆线长度相
比摆球的直径为零。
③、和摆线长度相比摆线长度的变化量为零。
满足以上理想化条件的摆就称做单摆，
且线长比球直径要大的多，我们就把这样的装置叫做单摆。
师：（板书：一、单摆）它和弹簧振子一样，也是一个理想化模型
摆动，然后相互讨论交流单摆运动有什么特征，
生：单摆在中心位置两侧做往复运动。
师：它的平衡位置是？生：中心位置。
师：可见单摆小球做机械振动。
问：摆球做什么什么样的机械振动？你能用简便的方法来证明吗？大家讨论并交流一下。
一生：细线下挂一内有墨水的注射器，让它做小角度的振动，下面一张纸匀速拉动，观察墨水在白纸上形成的图，并与简谐运动的振动图像进行比较。
生：自主探究，观察现象发现这个曲线和简谐运动的振动图像非常相似。
师：动画演示这个现象。
那么大家猜想一下，这个机械振动可能是什么运动呢？
生：可能是简谐运动。
师：如果我们控制让小球运动时绳子的偏角小于5度，大家讨论并交流怎
样证明你的猜想？
师：过三分钟师找一个学生上台来板演一下自己的分析成果。
生：G 1=mgsin θ得出G 1＝mgsin θ、θ<5度时，sin θ=θ得出F ＝mg θ、
θ<5度时，弧线长约等于直线即θL=X ，得出G 1=mgX/L ，G 1因充当回复
力，故F=mgX/L ，又因X 、F 反向得出：F ＝－mgX/L ，因mg/L 为常数，故F ＝－KX 因此单摆做不摆角时的机械振动是简谐运动。
师：重复过程并点评在这个推导过程中用到了近似的思想方法。
并且用了两次近似。
近似成师：我们已经学过了用周期来表示振动的快慢，那么单摆做简谐运动时的振动的周期和什么因素有关呢？请同学观察一下单摆的摆动．猜测影响单摆振动周期的因素是什么？
学生猜想：影响单摆的周期因素有小球质量、摆角(振幅)、摆长、重力加速度以及空气阻力． 由于单摆在小角度摆动，空气阻力较小，可以忽略．怎样研究周期与小球质量、摆角（振幅）、摆长、重力加速度的关系呢？请同学们回忆一下我们研究加速度与物体质量及外力关系的方法（控制变量变量法）．
师：那么大家讨论并交流一下，如何设计实验来探究周期和什么因素有关？
生：讨论并交流
师：找三个有代表性的小组通过投影展示并说明你的设计方案。
师：让学生进行探究实验。
教师指导
师：下面我们请同学上前面交流一下探究的结果。
一生展示并说明：让θ(A)、L、g一定，m变化，结果T不变。
可见T和m无关。
一生展示并说明：让m、L、g一定，θ（A）变化，结果，<10度时，T不变。
而>10度时，T变化，可见在小摆角既单摆做简谐运动的情况下的T和θ（A）无关。
一生展示并说明：让m、θ（A）、g一定，L变化，T发生了变化。
可见T和L有关。
一生展示并说明：让m、θ（A）、L一定，g变化，T也发生了变化。
可见T和g有关。
师：扼要重复一遍上面三个学生说的内容，总之T和L、g有关。
师：下面我们看一下动画演示的两个实验。
（同时演示课件）大家看，在这个实验中：当g一定时，L大时，摆球运动变慢，T变大，当L一定时，g变大，运动变慢，T变小。
那么大家猜想一下，单摆做简谐运动T和L之间倒底有什么样的定量关系呢？讨论交流一下。
一生：T正比于L；
一生：T正比于L2；
一生：T正比于L二次方根；
一生：T正比于L三次方根；
师：如果T正比于L二次方根，则以L的二次方根为横轴，T为纵轴，用刚才实验中得到的数据做图，得到的图应该是一条增函数直线。
否则再做其它尝试。
生：做图，并交流，结果是一条增函数直线。
师：可见单摆做简谐运动时的周期和摆长的二次方根成正比。
师：（打出惠更斯图）荷兰物理学家惠更斯曾经详尽地研究过单摆的振动，发现单摆做简谐运动的周期T与摆长L的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比，而与振幅，摆球质量无关。
本节课通过和大家共同的学习和交流，发现大家都有较强的研究问题的能力，其实很多物理学家解决问题都是通过假设猜想、设计实验、研究问题、得出结论来完成的。
我相信在不久的将来，有许多的同学将会成为杰出的工程师和科学家，大家有没有信心？生：有。
师：既然这么有信心，下面我们就思考一个问题：
思考：课后作业（3）、（5）。