高中物理 單擺教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修3-4

1、選修3-4 第十一章第四節(jié)單擺 第二課時(shí)教學(xué)重點(diǎn) 1.知識(shí)與技能（1） 知道單擺的周期與擺長(zhǎng)之間的定性與定量關(guān)系（2）知道單擺周期公式在實(shí)際問題的應(yīng)用2.過程與方法（1）通過學(xué)生猜想單擺的周期與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)假設(shè)的能力（2）通過探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生會(huì)應(yīng)用控制變量法，培養(yǎng)其觀察、分析歸納的能力3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）實(shí)驗(yàn)過程中通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生與人合作的精神。（2）培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)人生觀。（3）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，探索求知的治學(xué)觀。教學(xué)重難點(diǎn)通過探究，使學(xué)生通過控制變量得到單擺周期與擺長(zhǎng)之間的定性與定量關(guān)系教學(xué)準(zhǔn)備學(xué)生分組1-9組，實(shí)驗(yàn)器材：帶孔小鋼球 約1

2、m長(zhǎng)的線繩 鐵架臺(tái) 米尺 停表 游標(biāo)卡尺 教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)程序 實(shí)施形式內(nèi) 容 安 排設(shè)計(jì)說明與反思探究導(dǎo)入幻燈片1.單擺是理想模型：A.細(xì)線無彈性不可伸縮,且質(zhì)量可忽略不計(jì)B小球密度大,直徑相比擺線長(zhǎng)度較小C振幅較小可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)2.知道一次全振動(dòng)的含義復(fù)習(xí)上節(jié)課的知識(shí)，確認(rèn)學(xué)生具備了有關(guān)單擺的基本知識(shí)視頻短片伽利略與單擺的故事：?jiǎn)螖[的等時(shí)性是由伽利略首先發(fā)現(xiàn)的。圖文聲像并茂，多角度調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和注意力。演示實(shí)驗(yàn)教師首先演示兩個(gè)擺長(zhǎng)、擺球質(zhì)量均不一樣的單擺讓它們分別偏離一個(gè)不同的小角度釋放，記錄兩個(gè)單擺全振動(dòng)30次所需的時(shí)間。通過演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造了單擺擺動(dòng)的情境，有利于學(xué)生思考影響擺動(dòng)周期的條

3、件。探究實(shí)施探究實(shí)施學(xué)生討論提出探究主題：擺長(zhǎng)擺球質(zhì)量振幅重力加速度等學(xué)生在進(jìn)行猜想的時(shí)候，有一些猜想非常發(fā)散在所難免，教師在這一環(huán)節(jié)應(yīng)發(fā)揮指導(dǎo)作用，能做到對(duì)學(xué)生的猜想有放有收，在有限的時(shí)間內(nèi)不可能對(duì)學(xué)生提出的任何猜想進(jìn)行假設(shè)。學(xué)生討論研究制定實(shí)驗(yàn)方案：1-3組 測(cè)量?jī)蓚€(gè)擺球質(zhì)量相等擺長(zhǎng)不等的擺做擺角相同且較小時(shí)振動(dòng)50次所用時(shí)間 ，猜想T與L有關(guān)4-6組測(cè)量出兩個(gè)擺長(zhǎng)相等擺球質(zhì)量不等的擺做擺角相同且較小時(shí)振動(dòng)50次所用時(shí)間，猜想T與m有關(guān) 7-9組測(cè)量出兩個(gè)擺長(zhǎng)相等擺球質(zhì)量相等的擺做擺角不同且較小時(shí)振動(dòng)50次所用時(shí)間，猜想T與偏角有關(guān)該步驟是探究活動(dòng)的一個(gè)重要組成部分，讓學(xué)生在控制變量思想的

4、指導(dǎo)下完整的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，是對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)的一種很重要手段。本探究活動(dòng)是選修III系列，在此之前學(xué)生對(duì)物理中控制變量的思想已經(jīng)有所認(rèn)識(shí)，所以在本探究活動(dòng)中教師可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，但更應(yīng)讓學(xué)生按小組獨(dú)立完成。教師板書講解注意事項(xiàng):1明確單擺必須較小偏角并在同一平面擺動(dòng)。2確定計(jì)時(shí)起點(diǎn):擺球經(jīng)平衡位置開始計(jì)時(shí).并讓學(xué)生明白當(dāng)擺球再次從同一方向經(jīng)過平衡位置時(shí)記一次. 選擇一個(gè)正對(duì)擺的同學(xué)確定計(jì)時(shí)的時(shí)刻3計(jì)50次全振動(dòng)的時(shí)間計(jì)算T.分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)：1-3組：用停表分別測(cè)量出兩個(gè)擺球質(zhì)量相等擺長(zhǎng)不等的擺做擺角相同且較小時(shí)振動(dòng)50次所用時(shí)間。4-6組：用停表分別測(cè)量出兩個(gè)擺長(zhǎng)相等擺球質(zhì)量

5、不等的擺做擺角相同且較小時(shí)振動(dòng)50次所用時(shí)間。7-9組：用停表分別測(cè)量出兩個(gè)擺長(zhǎng)相等擺球質(zhì)量相等的擺做擺角不同且較小時(shí)振動(dòng)50次所用時(shí)間。在此環(huán)節(jié)中，教師不宜干涉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，對(duì)學(xué)生操作中的錯(cuò)誤也不宜也不可能全部指正，可留待評(píng)估時(shí)學(xué)生對(duì)自己的操作進(jìn)行反思。但應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)學(xué)生討論代表發(fā)言1. 組內(nèi)討論：對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,求出各種情況下T的平均值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論并進(jìn)行解釋。引導(dǎo)學(xué)生小組內(nèi)分析實(shí)驗(yàn)過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)操作各環(huán)節(jié)的不足，如過程中發(fā)現(xiàn)探究方案有不足，能提出改進(jìn)方案。時(shí)間允許的情況下確實(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定量探究，但確切公式還是不容易得出來。上述關(guān)系已經(jīng)考慮

6、到了，而且可以訓(xùn)練學(xué)生利用數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和讀圖的能力。當(dāng)然，如果時(shí)間允許還可以繼續(xù)討論單擺周期與重力加速度之間的關(guān)系。2.組間討論：小組之間交流探究的結(jié)果，得到影響單擺周期大小的因素，并得出它們之間的定性關(guān)系。1-3組結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期與單擺的擺長(zhǎng)有關(guān)4-6組結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)7-9組結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期與振幅無關(guān)。同時(shí)，在該過程中還應(yīng)引導(dǎo)各小組分析本組的設(shè)計(jì)方案與經(jīng)驗(yàn)不足，各小組之間應(yīng)相互尊重，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提高。教師講授3.教師歸納：學(xué)生只能得到影響單擺擺動(dòng)周期的因素及其定性關(guān)系。單擺的周期與振幅無關(guān)，叫單擺的等時(shí)性單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)單擺的周期與單擺的擺長(zhǎng)有關(guān)。教師可以直接給出周

7、期公式：探究應(yīng)用分組實(shí)驗(yàn)測(cè)量計(jì)算測(cè)定重力加速度：T=2 g=1.測(cè)量擺長(zhǎng)：用游標(biāo)卡測(cè)出直徑2r，再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)到小球上端的距離l，擺長(zhǎng)等于線長(zhǎng)與半徑相加。2.把小球拉開一個(gè)較小角度（小于10度）使在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，測(cè)量單擺完成全振動(dòng)50次所用的平均時(shí)間，求出周期T3.帶入公式求出g4.多次測(cè)量求平均值通過本環(huán)節(jié)學(xué)生更好地掌握單擺的周期公式并加強(qiáng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力。后記：在本節(jié)課堂設(shè)計(jì)中，我力求體現(xiàn)“把課堂還給學(xué)生，把權(quán)力還給學(xué)生”的教學(xué)理念，突出物理學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特征，積極倡導(dǎo)“自主實(shí)驗(yàn)探索”的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在開放而富有創(chuàng)新活力的氛圍中學(xué)習(xí)，從而落實(shí)學(xué)生的主體地位，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)自主學(xué)習(xí)。教學(xué)過程是個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，學(xué)生的思維是