【课 题】 单 摆课堂模式: 学生实验,发现问题,现象分析,思维引导,规律运用,理解掌握。思维方法: 主要是辨证逻辑思维方法和抽象逻辑思维的指导和运用。教学步骤:一. 复习“弹簧振子” 的内容简谐振动恢复力特征 . 周期公式 . 二. 两人一组实验器材(铁架台、木夹、小铁球、小木球、细线、秒表、刻度尺、三角板),组装成单摆并作小角度摆动。提醒学生注意悬点的固定。1.对于这个“摆”(指导学生思考抽象):若线的伸长可以不考虑、线质量跟球质量比较可以忽略;而球的直径又远小于线的长度,这一装置就是物理学中的“单摆”(物理无穷小与物理无穷大的辨证思维)。给出“单摆”的概念 ——“一个质量不计的、不能伸长的细线系一个质点”,指出这是一个理想化的物理模型。 2. 学生观察回答问题:单摆的运动有什么特征?根据已有知识,把它称作何种运动?(应回答:小球在一中心点两侧,来回重复地周期性运动,这是一种振动。) 3. 摆线长 L 不变,分别用铁球、木球组成的单摆作小角度 θ 振动,用秒表测出单摆的振动周期 T。 为减小周期测定的误差,启发学生讲出减小误差的方法:测出全振动 N 次的总时间 t,再用总时间去除以总振动次数,求得周期 T。在测量时还要指导学生,应在振动若干次后从平衡位置开始计时并数周期数 0、1、2、3、……。实验结果:振动周期与摆球的质量无关。(设问,为什么?)教师画单摆受力图和同学们一起分析得出单摆回复力 F 为重力的切向分力 mgsinθ,在角度 θ<5°时,(告诉学生,这是要求很高的条件,可以得到很“精确”的“近似”,它在 x≤L 时成立,这时摆的曲线摆动转化为直线振动了。),,又回复力 F 与位移 x 始终反向 即有 ,这表明单摆作小角度的振动为简谐振动。振动加速度 ,与质量 m 无关,跟实验结果一致。(下面的分析是渗透在教学过程中)力是物体产生加速度的(外部)原因,作为物质属性的惯性则是阻碍加速度的产生,它们是一对矛盾。正是力与惯性这一对立的统一体决定了物体运动状态改变所遵循的规律——牛顿运动第二定律。根据唯物辨证的认识观,矛盾对立的两个方面在一定条件下能够转化,继而形成新的统一体。对于单摆,质量 m 的大小不仅决定了惯性(保持物体原有运动状态)大小,同时质量 m 的大小也决定了回复力(改变物体的运动状态)的大小。力与惯性在重力场物质与实物粒子物质(小球)相互作用的条件下,形成新的统一体,表现为...