【高中物理試講】單擺

人教版高中物理選修3-4 

一、教學目標

【知識與技能】

1.知道什麼是單擺,了解單擺的構成;

2.掌握單擺運動的特點，理解擺角很小時，單擺運動是簡諧振動。

【過程與方法】

通過單擺做簡諧運動條件的教學，體會用近似處理方法來解決物理問題。

【情感態度與價值觀】

培養抓住主要因素，忽略次要因素的辨證唯物主義思想。

二、教學重難點

【重點】

單擺做簡諧振動

【難點】

單擺振動回復力的分析

三、教學方法

講授法、探究法、討論法、實驗法

四、教學過程

環節一：導入新課

教師介紹伽利略製作擺鐘的故事。

教師引導：生活中我們常常見到擺鐘、擺錘等的振動，這些振動有什麼特點呢？這節課就讓我們來學習其中的一個例子——單擺。

環節二：新課講授

1.單擺

教師引導:鞦韆和鐘擺的擺動最後都會停下來,我們能不能歸納兩者的共性,忽略空氣阻力,抽象出一個簡單的物理模型呢?學生閱讀課本13頁,歸納單擺定義。教師展示不同情境，學生判斷是否是單擺。教師歸納總結：單擺是實際擺的理想化模型。

教師講解單擺的受力情況，並引導學生找出單擺的平衡位置。教師利用課件演示單擺的運動，引導學生分析單擺的擺動。

教師提問：單擺在做振動時，是不是在做簡諧振動？

2.單擺做簡諧振動

教師演示實驗，畫出振動圖像，學生感受單擺的振動圖像，並猜想單擺的振動時簡諧振動。教師引導學生對單擺做受力分析，求出單擺的回覆力，並推證單擺做簡諧振動。得到結論：在偏角很小的情況下，單擺所受的回覆力和偏離平衡位置的位移成正比時，單擺做簡諧振動。教師補充說明：單擺做簡諧振動的條件是偏角很小，通常在10°以內。

環節三：鞏固小結

引導學生回顧本節課主要內容：單擺的定義、回復力，單擺做簡諧振動的推證及條件。

環節四：作業設計

想一想：單擺的周期和什麼因素有關。

練一練：課後問題與練習題1。

五、板書設計

單擺

一 單擺

（1）單擺的平衡位置

（2）單擺的擺動

二 單擺做簡諧振動

（1）單擺的回覆力

（2）單擺做簡諧振動的推證