11.4、单摆示范教案一、教学目标1．知识目标：（1）知道什么是单摆；（2）理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件；（3）知道单摆的周期和什么有关，掌握单摆振动的周期公式，并能用公式解题。2．能力目标：观察演示实验，概括出影响周期的因素，培养由实验现象得出物理结论的能力。二、教学重点、难点分析1．本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。2．本课难点在于单摆回复力的分析。三、教具:两个单摆（摆长相同，质量不同）四、教学过程（－）引入新课在前面我们学习了弹簧振子，知道弹簧振子做简谐运动。那么：物体做简谐运动的条件是什么？答：物体做机械振动，受到的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动（二）进行新课1、 阅读课本第 167 页到 168 页第一段，思考：什么是单摆？答：一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。物理上的单摆，是在一个固定的悬点下，用一根不可伸长的细绳，系住一个一定质量的质点，在竖直平面内摆动。所以，实际的单摆要求绳子轻而长，摆球要小而重。摆长指的是从悬点到摆球重心的距离。将摆球拉到某一高度由静止释放，单摆振动类似于钟摆振动。摆球静止时所处的位置就是单摆的平衡位置。用心 爱心 专心物体做机械振动，必然受到回复力的作用，弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供单摆同样做机械振动，思考：单摆的回复力由谁来提供，如何表示？1）平衡位置 当摆球静止在平衡位置 O 点时，细线竖直下垂，摆球所受重力 G 和悬线的拉力 F 平衡 ，O点就是摆球的平衡位置。2）回复力 单摆的回复力 F 回=G1=mg sinθ，单摆的振动是不是简谐运动呢？单摆受到的回复力 F 回=mg sinθ，如图：虽然随着单摆位移 X 增大，sinθ 也增大，但是回复力 F 的大小并不是和位移成正比，单摆的振动不是简谐运动。但是，在 θ 值较小的情况下（一般取θ≤10°），在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L，近似的有 F= mg sinθ= ( mg /L )x = k x （k=mg/L）,又回复力的方向始终指向 O 点，与位移方向相反，满足简谐运动的条件，即物体在大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动，F = - ( mg / L )x = - k x（k=mg/L）为简谐运动。所以，当 θ≤10°时，单摆振动是简谐运动。...
