高二物理高二物理 单摆单摆( (导学案导学案) )本文由 zcg20064 贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。上教考资源网单摆（导学案） 高二物理 单摆（导学案）助您教考无忧【学海导航】 学海导航】 （一）学习目标 1 .知 识 与 技 能 知道什么是单摆. 知道什么是单摆. 理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动. 理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动. 知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式， 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. 的计算. 2 .过 程 与 方 法 通过单摆的学习，知道单摆是一种理想化的系统， 通过单摆的学习，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. 物理模型. 通过单摆做简谐运动条件的学习，体会用近似处理方法来解决物理问题 物理问题. 通过单摆做简谐运动条件的学习，体会用近似处理方法来解决物理问题. 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. 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. 3 .情 感 态 度 与 价 值 观 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， 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. 理解共性和个性的概念. 当单摆的摆角大小变化时，单摆的振动也将不同， 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. 重点、 （二）重点、关键点 重点：单摆回复力形成的理解和单摆周期公式的理解及应用. 重点：单摆回复力形成的理解和单摆周期公式的理解及应用. 关键点：单摆做简谐运动条件的理解 . 关键点： （三）学习方法 1.实验法 通过具体实验总结规律的方法. 实验法： 1.实验法：通过具体实验总结规律的方法. 2.探究法 质疑现象，提出问题思考分析，提出猜想制定方案， 探究法： 思考分析 制定方案 2.探究法：质疑现象，提出问题思考分析，提出猜想制定方案，实际 探究分析现象，得出结果分析论证，得出结论. 分析现象 分析论证 探究分析现象，得出结果分析论证，得出结论. 前置学习】 【前置学习】 1.简谐运动可以根据其运动学特征和力的特征来定义 简谐运动可以根据其运动学特征和力的特征来定义。 1.简谐运动可以根据其运动学特征和力的特征来定义。那么根据其运动学特征的 定义是什么？ 根据其力的特征的定义是什么？ 定义是什么？ 根据其力的特征的定义是什么？2.如右图所示,AO A是以 C 为圆心的圆上的一段圆弧。请思考：圆弧长、圆半径、 2.如右图所示,AO A是以 为圆心的圆上的一段圆弧。请思考： 圆弧长、圆半径、 如右图所示 圆弧长对应的圆心角 弧度） 三者的数学关系是怎样的？ 很小时， 圆弧长对应的圆心角 弧度） 三者的数学关系是怎样的？当 很小时， （ ， 圆弧 O A A长大小有什么关系 sin 长大小有什么关系？ 弧度） 小有什么关系？ 长与弦 O A长大小有什么关系？sin 与（弧度）大小有什么关系？版权所有中国教育考试资源网上教考资源网助您教考无忧【新知探究】 新知探究】 （一）什么是单摆 思考：什么是单摆？ 阅读课本第 14 页第 1、2 段，思考：什么是单摆？ 1.仔细观察右图所示三个摆， 1.仔细观察右图所示三个摆，判断它们是不是 单摆，为什么？ 单摆，为什么？单摆由什么构成？其“理想化”体现在哪里? 单摆由什么构成？ 理想化”体现在哪里?2.单摆摆动时摆球在做振动，它是不是在做简谐运动， 2.单摆摆动时摆球在做振动，它是不是在做简谐运动，请结合前置学习第 1 题提 单摆摆动时摆球在做振动 出你的验证方法？ 出你的验证方法？3.观察课本第 页的演示实验，画出的振动图像是怎样的曲线？ 3.观察课本第 15 页的演示实验，画出的振动图像是怎样的曲线？（二）单摆的回复力单摆的回复力部分 完成下列问题。 阅读课本第 15 页单摆的回复力部分，完成下列问题。1.摆球在 A间运动时 是什么力使它总能回到 间运动时， 其大小是多少？ 1.摆球在 A A间运动时，是什么力使它总能回到 O 点?其大小是多少？请思考： 很小时， 2. 结合前置学习第 2 题,请思考：在偏角 很小时，若设单摆的回复力为 F，摆长 的关系是怎样的？ 为 l，摆球对 O 点的位移为 ,则 F 与 的关系是怎样的？3.单摆的振动可看作简谐运动的条件是什么？ 3.单摆的振动可看作简谐运动的条件是什么？ 单摆的振动可看作简谐运动的条件是什么版权所有中国教育考试资源网上教考资源网助您教考无忧下列关于单摆的说法正确的是（ 跟踪训练 1 下列关于单摆的说法正确的是（ ） A.单摆作简谐运动时 到达平衡位置时回复力为零. 单摆作简谐运动时， A.单摆作简谐运动时，到达平衡位置时回复力为零. B.单摆的回复力是摆球重力沿细线方向的分力 单摆的回复力是摆球重力沿细线方向的分力. B.单摆的回复力是摆球重力沿细线方向的分力. C.只有在偏角很小时 单摆的振动才可视为简谐运动. 只有在偏角很小时， C.只有在偏角很小时，单摆的振动才可视为简谐运动. D.单摆作简谐运动时 到达两振动端点时合力为零. 单摆作简谐运动时， D.单摆作简谐运动时，到达两振动端点时合力为零. （三）单摆的周期 1.单摆的振动可视为简谐运动时 请你猜想它的周期可能与哪些因素有关？ 单摆的振动可视为简谐运动时， 1.单摆的振动可视为简谐运动时，请你猜想它的周期可能与哪些因素有关？ 2.你将怎样探究周期与这些可能因素的关系？如何设计研究的实验方案？ 2.你将怎样探究周期与这些可能因素的关系？如何设计研究的实验方案？用到了 你将怎样探究周期与这些可能因素的关系 什么实验方法？ 什么实验方法？ 3.通过实验探究 你得出的结论是什么？ 通过实验探究， 3.通过实验探究，你得出的结论是什么？4.你将怎样探究周期与摆长的定量关系？用什么仪器测量周期、4.你将怎样探究周期与摆长的定量关系？用什么仪器测量周期、摆线长和小球直 你将怎样探究周期与摆长的定量关系 径的大小？ 径的大小？5.结合单摆的回复力表达式，请思考：当偏角 一定时，重力加速度 g 若增大， 5.结合单摆的回复力表达式，请思考：当偏角 一定时， 若增大， 结合单摆的回复力表达式 将如何变化？通过上述分析你能得出什么结论？ 周期 T 将如何变化？通过上述分析你能得出什么结论？跟踪训练 2 下列关于单摆作简谐运动时振动周期的说法中正确的是 （ A.单摆的振动周期与摆球质量无关 单摆的振动周期与摆球质量无关. A.单摆的振动周期与摆球质量无关. B.振幅越大 单摆的振动周期越大. 振幅越大， B.振幅越大，单摆的振动周期越大. C.在探究周期与摆长的定量关系时 测量单摆周期所用的仪器是摆钟. 在探究周期与摆长的定量关系时， C.在探究周期与摆长的定量关系时，测量单摆周期所用的仪器是摆钟. D.将一单摆由珠穆朗玛峰的山脚移到山顶时 其振动周期变长了. 将一单摆由珠穆朗玛峰的山脚移到山顶时， D.将一单摆由珠穆朗玛峰的山脚移到山顶时，其振动周期变长了. （四）用单摆测定重力加速度 部分，完成下列问题. 阅读课本第 17 页用单摆测定重力加速度部分，完成下列问题. 1.利用单摆测定重力加速度的实验原理是什么？需测量哪些物理量？ 1.利用单摆测定重力加速度的实验原理是什么？需测量哪些物理量？利用单摆测定重力加速度的实验原理是什么）版权所有中国教育考试资源网上教考资源网助您教考无忧2.为了减小本实验的相对误差，应选择什么样的单摆进行实验？ 2.为了减小本实验的相对误差，应选择什么样的单摆进行实验？ 实验 为使单摆周期的测量值更接近于其真实值，可采取什么措施？ 为使单摆周期的测量值更接近于其真实值，可采取什么措施？ 怎样处理实验数据可降低测量时的偶然误差对实验结果的影响？怎样处理实验数据可降低测量时的偶然误差对实验结果的影响？ 在用单摆测定重力加速度的实验中， 下面所给器材选用哪些较好? 下面所给器材选用哪些较好?请所 跟踪训练 3 在用单摆测定重力加速度的实验中， 选用器材前的字母依次填写在题后的横线上. 选用器材前的字母依次填写在题后的横线上. A.长 1m 左右的细线； B. 长 30 cm 左右的细线； C.直径 2 cm 的钢球； A.长 左右的细线；左右的细线； C.直径 的钢球； 的木球； E.秒表 秒表； F.时钟 时钟； G.最小刻度是厘米的直尺； G.最小刻度是厘米的直尺 最小刻度是厘米的直尺； D. 直径 2 cm 的木球； E.秒表； F.时钟； 最小刻度是毫米的直尺； I.游标卡尺 游标卡尺. H. 最小刻度是毫米的直尺； I.游标卡尺. 可选用的器材是 .【自我演练】 自我演练】 1.下列关于单摆的说法正确的是 1.下列关于单摆的说法正确的是 ( ) A.选择摆球时 只要质量大些即可，不必考虑体积大小. 选择摆球时， A.选择摆球时，只要质量大些即可，不必考虑体积大小. B.摆球经过平衡位置时 其合力竖直向下. 摆球经过平衡位置时， B.摆球经过平衡位置时，其合力竖直向下. C.单摆作简谐运动的周期与其振幅大小无关 单摆作简谐运动的周期与其振幅大小无关. C.单摆作简谐运动的周期与其振幅大小无关. D.摆球经过平衡位置时其回复力为零 摆球经过平衡位置时其回复力为零. D.摆球经过平衡位置时其回复力为零. 2.一个摆钟从甲地拿到乙地 它的钟摆摆动加快了， 一个摆钟从甲地拿到乙地， 2.一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调 准方法的叙述中正确的是 ( ) A.甲乙，将摆长适当增长 B.甲乙，将摆长适当缩短 C.甲乙，将摆长适当增长 D.甲乙，将摆长适当缩短【课后思考 课后思考】 课后思考 用空心铁球内部装满水做摆球，若球正下方有一小孔，水不断从孔中流出， 用空心铁球内部装满水做摆球，若球正下方有一小孔，水不断从孔中流出， 从球内装满水到水流完为止的过程中， 从球内装满水到水流完为止的过程中，其振动周期的大小是 ( ) A.不变 B.变大 A.不变 B.变大 C.先变大后变小再回到原值 D.先变小后变大再回到原值 C.先变大后变小再回到原值 D.先变小后变大再回到原值版权所有中国教育考试资源网1