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阅读材料,根据要求完成下列任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中与“单摆”有关的内容标准为“知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系,会用单摆测定重力加速度。” 材料二某高中物理教科书“单摆”一节中有探究单摆周期影响因素的实验,其内容如下: 实验一:
阅读材料,根据要求完成下列任务。 材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中与“单摆”有关的内容标准为“知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系,会用单摆测定重力加速度。” 材料二某高中物理教科书“单摆”一节中有探究单摆周期影响因素的实验,其内容如下: 实验一:
admin
2015-05-28
16
问题
阅读材料,根据要求完成下列任务。
材料一《普通高中物理课程标准(实验)》中与“单摆”有关的内容标准为“知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系,会用单摆测定重力加速度。”
材料二某高中物理教科书“单摆”一节中有探究单摆周期影响因素的实验,其内容如下:
实验一:在铁架台的横梁上固定两个单摆,第一种情况是两摆的振幅不同,第二种情况是两摆的质量不同,第三种情况是两摆的摆长不同,分别观察两摆的周期。
实验二:细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,于是做成了一个单摆,测量摆长和摆的周期,得到一组数据,改变摆长,再得到几组数据,从中找出周期与摆长的关系。
材料三教学对象为高中二年级,已经学习过简谐运动方面的知识。
完成影响单摆振动周期的因素的教学片断的设计,其中包括教学目标、教学方法、教学过程。
选项
答案
(一)教学目标 (1)知识与技能:知道单摆的周期跟哪些因素有关;掌握单摆的周期公式,会用单摆的周期公式进行计算;了解单摆的应用,会用单摆测定重力加速度。 (2)过程与方法:通过探究单摆的周期,掌握用控制变量的方法来研究物理问题;让学生体会比较法在定性实验中的简便;培养学生的动手能力、观察实验能力和设计实验能力。 (3)情感、态度与价值观:通过分组实验,培养学生的动手能力及团结合作精神与探究精神;通过小组讨论,提高学生发现问题的能力以及语言表达能力;通过整个实验过程,培养学生的创造性思维.让学生体会科学家的探究经历,逐步提高学生的全面分析问题的能力。 (二)教学方法:采用探究式教学方法,具体是提出问题、进行猜想、实验验证、交流与评估。 (三)教学过程 1.复习提问 什么是单摆;单摆回复力的来源;单摆是不是简谐运动。 提醒学生不要去翻书,根据自己的理解,并用自己的话来回答,告诉学生,物理知识不是简单机械的记忆,它是在理解的基础上印在脑海里的。强调用自己的话回答,主要是训练学生的语言组织能力和语言表达能力.让学生体会科学知识用词的简练与严谨,从而端正学生对待科学的态度。 2.探究影响单摆振动周期的因素 ①提出问题 教师指导学生固定好两个摆长、质量均不同的单摆,并让两单摆以不同摆角振动起来,初步观察它们的振动快慢,激起学生进一步探究单摆周期与哪些因素有关的欲望,学生开始猜测。 ②猜想 汇集学生猜想,经过筛选,师生共同确定质量、振幅、摆长和重力加速度作为实验探究的因素。猜想过程中,学生可能有很多答案,教师要指导学生分析,比如,有学生可能想到空气阻力,分析后知道,单摆是一理想化模型,空气阻力忽略不计;再比如,有学生可能想到密度,分析后,可把密度归为质量因素;还有,对于重力加速度,可能有些同学不容易想到,教师可提示:同一个摆钟,在北京走时很准,到了广州走时就不准了,这是什么原因呢?当然,可能有学生提出的因素不好归结在以上四个因素中时,教师应该考虑也列为探究对象。 ③实验验证 在确定了所要研究的因素后,进行学生活动。组织形式:分组探究。将学生分成四个小组.每个小组研究一个因素。如何研究它们之间的关系呢?启发学生回忆研究加速度与物体质量及外力关系的方法,最后明确实验方法为控制变量法。 学生活动步骤:(a)组员提出几套实验方案,小组内进行讨论;(b)确定最优的实验方案,选择实验仪器;(c)各小组按照自己的实验方案进行实验,并讨论实验结果,经过分析,最后下结论;(d)各小组之间进行交流,在教师与学生的共同努力下,进一步补充和完善,使设计实验最优化。 学生实验过程中,教师要不停的下去巡查指导,但不能过多的干涉,除非学生严重偏离实验目的时,教师要及时予以纠正,其它时候,最好不要介入以搅乱学生思维,因为学生设计的实验不一定和你的一样,他们设计的实验或许对教师有所启示,达到师生共长。巡视过程中,要总结学生的错误,等实验结束后一并提出来,引起其它同学注意,比如(a)摆角要小于5度;(b)注意单摆不要变成圆锥摆;(c)摆长是指悬点到球心之间的距离;(d)一般计时是从单摆最低点开始,要特别注意,小球两次经过最低点才是一次全振动。 (4)交流与评估 实验结束后,教师请学生代表上台来做实验讲解,在教师的指导下,一起讨论、交流、探究。吸收实验过程中的经验教训,弥补实验操作的不足,纠正错误,修改细节,逐步完善设计实验,最后归纳总结。预想学生设计的实验,可能大致上是用了两种方法,第一种方法是比较法,比较两单摆的振动步调即可得结论;第二种是计算两种情况下单摆的周期,比较周期大小即可得出结论。以下是教师预先思考了填写好的表格。 [*] 总结:①单摆周期与振幅、质量无关,与摆长、重力加速度有关。②以上实验我们都分了两种方法进行,我们发现方法1采用的是比较法,简单明了,这让我们体会到了比较法在研究定性问题上的优势。 (三)单摆周期公式 由于条件的限制,我们很难得到周期与摆长、重力加速度的定量关系,荷兰物理学家惠更斯研究了单摆的振动。发现了周期公式:[*] 注意:周期与摆长不是成正比,而是与它的二次方根成正比,与重力加速度也不是成反比,而是与它的二次方根成反比。 (四)单摆的应用 教师提问:在单摆公式中,哪些量是我们很容易测量的呢?哪些量是不容易测量的呢? 学生回答:周期和摆长很容易测量,重力加速度不容易测量。这就提示我们,可以利用单摆公式测重力加速度。
解析
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