人教版選修34 11.4 單擺 學(xué)案.doc

高二物理 選修3-4 導(dǎo)學(xué)案 編制人： 班級(jí) 姓名 學(xué)習(xí)小組_ _ 評(píng)價(jià) 時(shí)間： 11.4 單擺 學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 理解單擺振動(dòng)的回復(fù)力來源及做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件。2.自主學(xué)習(xí)，小組合作探究，掌握單擺振動(dòng)的周期公式，并能用公式解題。3.激情投入，培養(yǎng)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力。重點(diǎn)：單擺的周期公式及其成立條件 難點(diǎn)：單擺回復(fù)力的分析【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.通過實(shí)驗(yàn)，探究單擺的周期與擺長的關(guān)系。2知道單擺周期與擺長、重力加速度的關(guān)系。會(huì)用單擺測(cè)定重力加速度。【課前預(yù)習(xí)】【學(xué)法指導(dǎo)】1同學(xué)們要先通讀教材，然后依據(jù)課前預(yù)習(xí)案再研究教材； 2勾劃課本并寫上提示語，熟記基礎(chǔ)知識(shí)，用紅筆標(biāo)注疑問，并填寫到后面“問題反饋”。3.限時(shí)15分鐘，獨(dú)立完成（一）教材助讀1.簡諧運(yùn)動(dòng)的條件是什么？彈簧振子的回復(fù)力由哪個(gè)力提供？2單擺模型細(xì)線的上端固定，下端系一小球，若忽略懸掛小球的細(xì)線長度的_和_，且線長比球的直徑_，與小球受到的重力及繩的拉力相比，空氣等對(duì)它的_可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺3.單擺振動(dòng)過程中，擺球在任意點(diǎn)受幾個(gè)作用力？分別是什么力？單擺的回復(fù)力由哪個(gè)力提供？4.為什么在偏角很小的情況下，單擺的擺動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)？單擺是理想化模型，其理想化條件是什么？4.單擺的周期可能與哪些因素有關(guān)？單擺的周期公式內(nèi)容？（二）預(yù)習(xí)自測(cè)1提供單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力的是( )a擺球的重力 b擺球重力沿圓弧切線的分力c擺線的拉力 d擺球重力與擺線拉力的合力2某一單擺的周期 為2s,現(xiàn)要將該擺的周期 變?yōu)?s,下面措施中正確的是( )a將擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/4 b將振幅變?yōu)樵瓉淼?倍c將擺長變?yōu)樵瓉淼?倍 d將擺長變?yōu)樵瓉淼?倍3為了使單擺周期變小,可采用的方法是( )來源:a把單擺從赤道移到北極 b減小擺長c把單擺從地面移到月球表面 d把單擺從山腳下移到山頂上4.頻率為0.5hz的擺稱為秒擺。在的地點(diǎn)，用小硬木球做的秒擺的擺長應(yīng)是多少？把木球換成銅球，并把擺長縮短到原擺長的1/4，則此單擺的頻率又是多少？【問題反饋】：請(qǐng)將你在預(yù)習(xí)本節(jié)中遇到的問題寫在下面?！菊n內(nèi)探究案】探究一 單擺的簡諧運(yùn)動(dòng)1在日常生活中，我們經(jīng)?？吹綉覓炱饋淼奈矬w在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，如掛鐘的鐘擺、秋千，那么這些模型是單擺模型嗎？單擺模型滿足的條件是什么？訓(xùn)練1. (1)一根長彈性繩和一個(gè)密度大、體積小的小球可以構(gòu)成一個(gè)單擺. ( )(2)單擺在平衡位置的合力為零.( )(3)單擺的回復(fù)力是由小球受到的合力提供的.( )2.如圖是一個(gè)單擺，b、c為擺動(dòng)的最高點(diǎn)，在單擺的擺動(dòng)過程中，請(qǐng)思考以下問題：(1)在c點(diǎn)小球受什么力？回復(fù)力多大？合力多大？(2)在o點(diǎn)小球受什么力？回復(fù)力多大？合力多大？(3)在從c到o的運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能怎么變？動(dòng)能怎么變？3.證明：偏角很小（）的單擺運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)？4.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)，單擺的位移為0，回復(fù)力也為0，此時(shí)，單擺所受的合外力是否為0？探究二 單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期1. 探究影響單擺周期的因素（1） 擺長相同，而擺球質(zhì)量不同的兩單擺結(jié)論：（2）擺球質(zhì)量相同，而擺長不相同的兩單擺結(jié)論：（3）相同的兩單擺，以大小不同的偏角（都小于5。）運(yùn)動(dòng)結(jié)論：（4）單擺的周期公式2單擺公式的計(jì)算有一單擺，其擺長l1.5 m，擺球的質(zhì)量m0.10 kg，已知單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，單擺振動(dòng)40次用的時(shí)間t100 s，試求：(1)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁嵌啻螅?2)如果將這個(gè)擺改為秒擺，擺長應(yīng)怎樣改變？改變多少？3.等效擺長（注意：擺長是指擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球球心的距離）甲、乙兩圖的單擺周期公式分別是什么？（垂直紙面擺動(dòng)）4.等效重力加速度如圖所示，小球擺動(dòng)的周期為多少？【課堂訓(xùn)練案】1.有兩個(gè)單擺，甲擺振動(dòng)了15次的同時(shí)，乙擺振動(dòng)了5次，則甲乙兩個(gè)擺的擺長之比為_2、一個(gè)單擺，周期是t。a. 如果擺球質(zhì)量增到2倍，周期將_ b. 如果擺的振幅增到2倍，周期將_ c. 如果擺長增到2倍，周期將_ d. 如果將單擺從赤道移到北京，周期將_ e. 如果將單擺從海面移到高山，周期將_ 3某單擺擺長為98cm,開始計(jì)時(shí)時(shí)擺球經(jīng)過平衡位置向右運(yùn)動(dòng),則當(dāng)t=1.2s時(shí),下例關(guān)于單擺運(yùn)動(dòng)的描述正確的是( )a正在向左做減速運(yùn)動(dòng),加速度正在增大b正在向左做加速運(yùn)動(dòng),加速度正在減小c正在向右做減速運(yùn)動(dòng),加速度正在增大d正在向右做加速運(yùn)動(dòng),加速度正在增大4.以物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的1/4，在地球上走時(shí)正確的擺鐘搬到此行星上，此鐘分針走一整圈所經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際上是（ ）a1/4h b.1/2h c.2h d.4h5.一擺長為l的單擺,在懸點(diǎn)正下方5l/9處有一釘子,則這個(gè)單擺的周期是多少？5.acb為光滑弧形槽，弧形槽半徑為r，r 甲球從弧形槽的球心處自由落下，乙球從a點(diǎn)靜止釋放，問兩球第1次到達(dá)c點(diǎn)的時(shí)間之比6