加速度(教学设计)孙美.doc

《速度变化快慢的描述-----加速度》 教学设计 宁夏大学附属中学 孙 美 【教学目标】： ⑴ 知识目标：1、知道什么是单摆？掌握单摆的构造特点 2、知道单摆的受理特点，回复力是重力沿切线方向的分力 3、知道单摆在偏角很小时可以近似地做简谐运动 4、知道单摆周期公式及利用单摆测重力加速度的原理 ⑵ 能力目标：1、掌握力的分解原则――按作用效果分解 2、初步掌握近似处理方法 3、初步掌握因素分析法，能对问题进行定性分析 4、会用控制变量法设计探索性实验，并对数据进行分析 ⑶ 德育目标：1、初步掌握抓住主要因素，忽略次要因素辨证唯物主义思想 2、对学生进行实事求是的科学思想熏陶 【重点难点】： ⑴〔重点〕： 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 ⑵〔难点〕： 单摆振动的回复力，小角近似原理 【教具准备】：摆长、摆球大小和质量不一样的单摆三只，砂摆一只， 【教学过程】： 一、引题 前面我们认识了弹簧振子，知道弹簧振子做简谐运动，在日常生活中，我们还常常看到钟摆、秋千都在竖直平面内做摆动，这些摆动属于一种什么样的运动呢？今天我们学习最简单的摆动-------单摆运动 二、进入新课 ⑴ 什么是单摆？ 师：这就是单摆（展示单摆），请同学观察总结什么样的装置是单摆？ 1.单摆：在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆． 师：单摆有什么样的特点呢？请同学总结 2.特点： 悬点----------固定 摆球---------重而小 摆线---------轻而细 师：什么是单摆的摆长呢? 3.摆长：悬点到摆球重心的距离叫摆长 师：现实生活中能找到这样的装置吗？ 生：没有 4.单摆是理想化模型 ⑵ 单摆振动的回复力 1、回复力分析（实验演示单摆的振动） 师：通过以上观察，我们认识了单摆，单摆做什么运动 生：答（机械振动、简谐运动、圆周运动等等） 师：单摆是做简谐运动吗?你怎么知道的呢？怎么研究的呢？ 生：、、、、、、 师：没有研究就只能是猜想了，那我们怎么判断单摆是不是做简谐运动呢？生：研究单摆在振动过程中回复力。 师：回复力什么特点时，说明是简谐运动呢？ 生： 师：小球静止在O点时位置为平衡位置， mg=T 师：拉动摆球使它偏离平衡位置，然后放手，摆球沿着以O为中心的一段圆弧AB做往复运动，在任意一点C的受力情况 师：单摆在C点受到哪些力作用？ 师：教师由学生的回答板书画出单摆受力分析图 师：单摆振动的回复力是谁？ 学生讨论后让学生回答。（可能有重力和拉力的合力，拉力水平方向的分力，重力沿切线方向的分力等） 师：单摆振动时在竖直平面内做变速圆周运动，重力和拉力的合力产生两种效果：使小球做圆周运动，速度大小发生变化。从匀速圆周运动知识知道，向心力只改变物体运动的速度方向，因而单摆做变速圆周运动的回复力就是合力在切线方向的分力，这个分力也是重力沿切线方向的分力。 师：板书 师：板书 单摆做简谐运动的条件 师：（问）回复力的方向在什么情况下，可与位移方向相反？ 生：讨论后让学生回答（教师肯定：在偏角很小时， 摆长远大于振幅时） 师：偏角很小时单摆振动的运动轨迹与直线非常接近了。 师：展示出正弦与角度弧度制的大小关系（可以在课前预习时给学生做小角近似原理的补充学习，以提高上课的质量） 角度 1 2 3 4 5 Sina 0.01745 0.0349 0.0532 0.0698 0.0872 A 0.01745 0.0349 0.0532 0.0699 0.0873 师：板书 当夹角非常小时(θ≤5°), 单摆做简谐运动 ⑶ 单摆做简谐运动时的图象 师：分析回复力特点，可以知道当夹角非常小时，单摆做简谐运动，还有没有其它方法判断单摆是否做简谐运动？ 生：（分析单摆运动的位移时间图像） 图象猜测：让学生相互讨论，分析出单摆做简谐运动的图象 实验演示图象：注意实验用的砂子要细而均匀，在抽动的纸板上用双面胶贴住，这样便于把砂子粘住。 师：可以看到单摆的运动图像是正弦式变化的，证明单摆做简谐运动 ⑷ 单摆振动的周期 单摆振动周期的因素分析 A．猜想 师：什么是振动的周期？ 生：答 师：单摆振动的周期可能与哪些因素有关？ 生：可能与摆球的质量，振幅的大小，摆长的长短，重力加速度等等因素有关 在教师启发下对上述因素定性进行逐个分析，得出周期可能与摆长，重力加速度，振幅有关，可能与质量无关。 B．实验探究 师：比较多个量与一个