人教版高中物理第二册单摆教案

单摆 【教学目标】1.理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件；2.观察演示实验，概括出周期的影响因素，培养学生由实验现象得出物理结论的能力。3.掌握并学会应用单摆振动的周期公式。【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。解决方案：对于重点内容通过课堂巩固练习加深印象。本课难点在于力的分析上，由教师画好受力分析图，用彩粉笔标示，同时引导学生看书，这部分内容属于 A 类要求及了解内容，只要使大部分学生能明白基本过程即可，重在强调最后结论。【教学过程】一、单摆振动的特点（回复力和平衡位置）1、 单摆及其平衡位置一根绳子上端固定，下端系着一个球。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，在竖直平面内小角度地摆动。如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多，这样的装置叫单摆.问题：为什么对单摆有上述限制要求呢?① 线的伸缩和质量可以忽略——使摆线有一定的长度而无质量，质量全部集中在摆球上.② 线长比球的直径大得多，可把摆球当作一个质点，只有质量无大小，悬线的长度就是摆长.单摆是实际摆的理想化的物理模型.另外，单摆绳要轻而长，球要小而重都是为了减少阻力。2、单摆的回复力答：单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力来提供。分析过程：1、不可能是重力或绳子的拉力。2、不可能是重力和拉力的合力。① 在研究摆球沿圆弧的运动情况时，要以不考虑与摆球运动方向垂直的力，而只考虑沿摆球运动方向的力，如图乙所示.② 因为Ｆ′垂直于ｖ，所以，我们可将重力 G 分解到速度ｖ的方向及垂直于ｖ的方向.且Ｇ 1＝Ｇ sinθ＝mgsinθ Ｇ 2＝Gcosθ用心 爱心 专心＝mgcosθ③ 说明：正是沿运动方向的合力Ｇ 1＝mgsinθ 提供了摆球摆动的回复力.二、单摆振动是简谐运动推导：在摆角很小时，sinθ＝又回复力Ｆ＝mgsinθ Ｆ＝mg· （ｘ表示摆球偏离平衡位置的位移，ｌ表示单摆的摆长）在摆角 θ 很小时，回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反，大小成正比，单摆做简谐运动.知道简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线)，那么在摆角很小的情况下，既然单摆做的是简谐运动，它振动的图象也是正弦或余弦曲线.三、单摆的周期1、周期与振幅无关[演示 1]摆角小于 5°的情况下，把两个摆球从不同高度释放。现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。2、周...