2019-2020年新课标人教版3-4选修三11.4《单摆》WORD教案3.doc

2019-2020年新课标人教版3-4选修三11.4单摆WORD教案3探究性课堂教学可以增强学生解决问题的能力，让学生在收集信息中探究、在问题解决中探究、在探索中发现，从解决问题中获得满足感，从而使教学焕发出生机勃勃的活力。通过开展探究过程，学生逐渐学会懂得如何最佳地解决问题，学生参与探究过程越多，越能将此过程迁移到解决其他问题的情景之中。下面以单摆的探究式教学为例，充分展示探究性课堂教学的优越性。 (一)创设情景，提出问题一位广州人冬天去哈尔滨旅游，在一家超市以高价购买了一台精致的摆钟，买的时候发现它走时很准。回到广州不到两天就走时相差一分钟多钟。于是大呼上当，心里极其气愤。后来，他求助了“消费者权益保护协会”，准备与该超市打一场索赔官司，消费者协会调查研究发现产品货真价实，那问题出在哪呢？同学们可以讨论一下。学生猜想：可能与温度、摆长、地理位置、重力、重力加速度等有关。教师引导：钟摆计时是利用了摆钟的周期性，为什么摆钟到了不同的地方周期发生了变化呢？影响摆钟周期的因素是什么呢？生活中的一些现象蕴含了丰富的物理知识，要想解释其中的奥妙，就要了解其中的物理道理。而我们研究物理问题都是由简单到复杂，要经历一个有浅入深的过程。所以，这节课我们先来探究单摆（这个最简单的摆）的周期与哪些因素有关。 （二）学生猜想与假设(三）引导探究，设计实验教师引导：那么我们如何探究单摆的振动周期与摆球的振幅、质量、摆长的关系呢？学生讨论确定实验方法-控制变量法（1）课题分类：a：探究单摆的振动周期T与摆角的关系；b：探究单摆的振动周期T与摆球质量m的关系；c: 探究单摆的振动周期T与摆长L的关系；d：探究单摆的振动周期T与重力加速度g的关系。（2）方案设计：各组先选定一个课题，小组讨论，设计实验方案。（3）方案确定：各组学生汇报设计的方案，如课题a，取L、m、g一样，而不同的两个单摆，比较两单摆T的大小。在教学中，关于课题d的方案设计学生会有一定困难，教师应加以指导，为模拟g的变化，可采用铁质摆球下放磁铁，将摆球放在水中，将单摆放在光滑斜面上等方法。（4）初步探究：每组选择任一课题进行研究。（四）分组进行实验，收集数据课题组a：探究单摆的振动周期T与摆角的关系； 取两摆长,质量均相同的两单摆,将两摆拉到不同高度同时释放。图1现象：两摆球同步振动。分析：两摆摆角不同即振幅不同，两摆球振动同步，说明单摆的周期和振幅A无关。结论：单摆的振动周期和振幅A无关。 课题组b：探究单摆的振动周期T与摆球质量m的关系；取两摆长相同，质量不同的摆球，在摆角很小的情况下将两摆拉到相同的高度同时释放。现象：两摆振动同步。分析：振动同步说明单摆振动周期和摆球质量无关。结论：单摆的振动周期和摆球质量无关。课题组c ：探究单摆的振动周期T与摆长L的关系；取两质量相同摆长不同的单摆，将两摆拉到相同的高度同时释放。现象：两摆振动不同步，且摆长越长，振动越慢。分析：振动不同步说明周期和摆长有关，且摆长越长，振动越慢，周期越大。 结论：单摆的周期T和摆长l有关，且摆长l越长，周期T越大。教师引导学生进一步定量探究单摆的振动周期与摆长的关系1. 提出问题：单摆周期T与摆长L可能有什么样的定量关系呢？2. 引导学生作出猜想与假设生：单摆周期T与摆长L可能成正比，或者L2成正比，也可能与 成正比。3. 引导探究，设计实验(可使用光电计数器测周期)4.分组实验，记录实验结果5.分析与论证引导学生用图象法处理数据，根据实验数据作出TL图象和TL2图像呈非线性，引导学生作出T 图象。（计算机作图）分析：T 图象为直线说明单摆的周期T与 成正比。得出T与L的关系为： T= k (k为常数)教师引导同学具体计算k值，同时，引导学生思考这个公式是否在任何情况下都适用。课题d：探究单摆的振动周期T与重力加速度的关系展示在摆球下方有强磁场时单摆振动的周期（摆球选铁球）比无磁铁时单摆的周期小的实验，说明振动周期与重力加速度有关。将单摆置于斜面上，在小球摆动的位置处粘一块玻璃（使小球摆动的个过程中，尽可能的减少摩擦力）显然，此时只要改变斜面的倾角就相当于改变了等效重力加速度，g=g*sin。结论：单摆的振动周期和重力加速度有关，重力加速度变小周期变长。（五）归纳总结教师请各小组代表总结实验过程和结论，并加以点评。教师引导学生阅读课本，结合实验结论，总结单摆周期公式： 。单摆的振动周期和振幅及摆球的质量无关，和单摆的摆长的平方根成正比，和重力加速度的平方根成反比。（六）交流和评估教师引导：通过今天的探究活动，请同学们交流今天的收获，为你们今后的探究有哪些启发？各小组进行交流，总结学到的知识、方法，及对成功与失败的感受 教师对各组的探究活动一一点评，要求学生尊重科学、实事求是、一丝不苟的面对科学问题，无论成功还是失败，鼓励学生勇于提出问题，勇于科学探究，勇于面对自己的错误。