【学习目标】
一、知识与技能
1．知道什么是单摆。
2．理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。
3．知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。
二、过程与方法
1．通过单摆的教学，知道单摆是一种理想化的系统，学会用理想化的方法建立物理模型。
2．通过单摆做简谐运动条件的教学，体会用近似处理方法来解决物理问题。 3．通过研究单摆的周期，掌握用控制变量的方法来研究物理问题。 4．培养学生的观察实验能力、思维能力。 三、情感态度价值观
单摆在小角度情况下做简谐运动，它既有简谐运动的共性，又有其特殊性，理解共性和个性的概念。
【学习重点】
1．了解单摆的构成。 2．知道单摆的回复力的形成。 3．单摆的周期公式。
【学习难点】
1．单摆做简谐运动的条件——摆角小于或等于5°时的振动。 2．单摆振动的回复力是由什么力提供的。 3．单摆振动的周期与什么有关。
【学习过程】
一、复习提问、新课导入
1．思考下列问题：
①什么样的运动叫简谐运动？
答：___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。
②简谐运动的位移——时间图像具有什么特点？
答：__________________________________________________________________。 ③什么是简谐运动的周期？
答：__________________________________________________________________。 二、新课教学
（一）简谐运动的回复力 1．单摆
单摆是实际摆的____________________。 什么样的摆可以看成单摆？
2．单摆的摆动 猜想摆球做什么运动？
3．单摆的回复力 ①受力分析：
G1＝____________＝_______________。 G2＝____________＝_______________。 ②摆球摆动的回复力___________________。 4．单摆做简谐运动的条件
①推导：在摆角很小时，𝑠𝑖𝑛𝜃___________ 又回复力F＝__________，所以F＝_________
（X表示摆球偏离平衡位置的位移，𝑙表示单摆的摆长） ②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__________，大小__________，单摆做____________。
④振动的图像__________________________。 3．单摆振动的周期
（1）猜想：决定单摆振动的周期的因素有哪些？
______________________________________________________________________。
（2）对比实验 ①对比实验
甲组：当摆长为1m时，使振幅A1＝8cm，测出单摆的周期T1。 乙组：当摆长为1m时，使振幅A2＝5cm，测出单摆的周期T2。 ②对比实验
甲组：当摆长为1m时，使摆球质量为m，测出单摆的周期T2。
乙组，当摆长为1m时，用橡皮泥均匀地粘在摆球周围，测出单摆的周期T2’。 ③对比实验
甲组：当摆长为1m时，使用一定的质量的摆球，测出单摆的周期T3。 乙组：当摆长为0.64ｍ时，使用和甲组质量相同的摆球，测出单摆的周期T3’。 ④对比实验
甲组：单摆的摆球用铁球（质量为m）；测出单摆的周期T4。
乙组：在甲组单摆摆球的平衡位置下方放一块磁铁（相当于重力加速度增大）测出单摆的周期T4’。
⑤各组对实验结果分析比较后，总结得到：单摆摆动的周期与单摆的振幅无关，与单摆的摆长、重力加速度有关。
实验结论：
单摆振动时具有如下规律：
a.单摆的振动周期与振幅的大小___________——单摆的______性。 b.单摆的振动周期与摆球的质量___________。 c.单摆的振动周期与摆长的_______________________。 d.单摆的振动周期与重力加速度的___________________。 单摆周期公式为：_______________。
【练习检测】
1．单摆由________和成______组成，保证单摆做简谐运动的关键控制因素是_____。 2．秒摆的周期是______（ｇ＝9.8m/s2）时，秒摆的摆长大约是_______米。（取两位有效数字）
3．一个做简谐运动的单摆，如果将它的摆角变小，下列说法正确的是（ ） A．振动时的总能量不变 B．振幅不变 C．振动周期不变
D．振子到达平衡位置时的速率不变
4．关于单摆做简谐运动的回复力正确的说法是（ ） A．就是振子所受的合外力
B．振子所受合外力在振子运动方向的分力 C．振子的重力在运动方向的分力 D．振子经过平衡位置时回复力为零
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