选修3-4《1.3探究单摆振动的周期》新课标优质课教案设计

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本节教材安排在简谐运动的图象和回复力后学习，这样可使学生在借助图象对简谐运动有一定程度的了解后，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，这样安排会更有利于学生学习.单摆作为一个比弹簧振子更复杂的运动模型，它有简谐运动的共有特征之外，还有自身的特有特征，例如做曲线运动，合力不等于回复力，周期与摆球质量无关等。因此，本节的知识并不是单纯的给了一个与弹簧振子相似的模型，而是对简谐运动的极大丰富和加深。

本节内容包括单摆的组成，单摆的回复力及单摆做简谐运动的条件，单摆的周期等知识点.

既是本章的中心，又是本章的教学重点。

二、学情分析：

学生已经学习了弹簧振子做简谐运动的特点、条件及其X-t图像、回复力等有关知识，还需要进一步研究简谐运动的另一个特例---单摆。学生根据已有的动力学知识，通过对单摆运动的观察，可分析出单摆同时参与了圆周运动和振动两种运动，并可对单摆进行受力分析，但是什么力提供了它振动的回复力学生不是很明确，要定量的证明单摆的振动是简谐运动有一定难度。对于影响单摆振动周期的因素，学生从日常生活经历中容易形成错误的经验，认为摆球的质量和振幅也会影响单摆的周期；而学生在前面的物理学习中已经多次接触过用控制变量的实验方法来研究多变量物理问题。有了思维基础，所以可以通过学生猜想、设计实验验证猜想来探究影响单摆振动周期的因素。用图线来处理实验数据,探究物理量间关系是科学研究常用的处理方法,但对一部分同学来说，还有一定的难度，应加强实际训练和练习.

三、教学目标：

1、知识与技能：

（1）知道单摆是一种理想化模型，

（2）知道单摆做简谐运动，能从回复力规律推证单摆的运动性质。

（3）探究影响单摆振动周期的因素，定量研究单摆摆长和周期的关系。

2、过程与方法：

通过猜想和实验探究，理解影响单摆周期的因素，培养学生探究物理问题

能力，数据处理和探究推理能力。

3、情感态度与价值观：

利用课堂的设疑、有趣的实验，激发学生的好奇心，诱发学生的创造需要。通过单摆周期的应用实例举例分析，培养学生学以致用的实践精神。

四、教学重点、难点：

重点：通过实验探究和对实验数据的分析，得到周期公式。

难点：通过数据处理，探究摆长和周期的定量关系。

五、教学设备及器材：

多媒体教学平台及配套设备，单摆绘图仪器、铁架台、带细线的小球、秒表、刻度尺。

六、教学方法：讲授法、实验探究法、图线处理数据法、讨论法

七、教学设计思路：

在实际生活中做类似单摆振动的实例特别多，上课时播放一段小孩荡秋千的视频不但能为本节课提供一个鲜活的实例而且让课堂一开始就显得特别温馨，亲切又活泼，由这段视频引课同时也体现了生活中的物理无处不在，激发学生学好物理的热情。学好单摆的运动特点将为我们研究分析类似荡秋千，钟摆等复杂运动打下基础，利用所学知识再去解释钟摆的工作原理等实际问题，凸显了物理服务于生活的思想。为此我在课堂教学中进行了大胆的改革和创新，呈现了一节以学生活动贯穿课堂，以实验探究为教学重点的研究性学习过程，注重知识的构建和生成，突出对学生实验操作能力，创新能力，协作交流能力，实验数据的处理能力和实验现象的分析推理能力的培养，努力使学生获取对自己终生发展有益得知识和技能。

八、教学结构流程图

教学设计及安排