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研究单摆的振动周期（教学设计案例）（教学设计案例）研究单摆的振动周期（旧人教版必修选修2）〖教学目标〗1、学生能积极地参与小组的讨论、操作、记录或总结发言。2、学生能了解单摆做简谐运动的条件，理解此时的周期公式。3、小组成员能相互配合设计出合理的实验方案，并按照自己的实验方案进行有计划的探究。4、小组成员能各司其职相互配合顺利完成操作如按教师的示范正确地组装单摆、控制单摆在竖直面内做简谐运动、进行摆长和周期的相应测量。5、学生能够通过交流讨论对自己的实验方案有一个初步的评价或有改进的措施。
〖实验材料〗教师提供的材料有：铁架台、夹子、五号电池、二号电池、一号电池各若干、鱼网线一卷。学生自备的材料有：学生的学习用具和生活用品（如文具、手表等）〖实验设计与实施〗
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※教师在讲桌上用铁架台、鱼网线和一节电池动手组装一个单摆，介绍单摆模型和单摆做简谐运动的条件，并观察单摆的简谐运动。※对学生进行分组：相邻的六人组成一个小组，小组成员要有明确的分工。※分三个阶段对单摆做简谐运动的周期进行研究。第一阶段：理论预测和实验设计阶段（约8分钟）教师提出问题：1、猜测单摆做简谐运动的周期可能与哪些因素有关？2、如何设计实验去证实你的猜测？3、在实验中应注意哪些问题？学生分小组讨论。经验交流和总结：1、猜测与单摆做简谐运动的周期有关的因素可能来自三个方面：一是来自摆线如摆长、摆线质量等；二是来自摆球如摆球的体积、质量、形状等；三是来自运动状况如振幅（或最大摆角）。教师提示：根据单摆的模型，可以排除“摆线质量”这一条，且摆线足够长时，一般的小重物也可当作摆球，如本实验中使用的电池，这样，就又可以排除“摆球形状”、“摆球体积”这两条。
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这时，有学生提出：据简谐运动的周期与振幅无关，可以直接排除“单摆的振幅”这一条；将单摆做简谐运动的条件代入弹簧振子做简谐运动的周期公式（有同学从参考书上了解到的），可以直接推出单摆做简谐运动的周期公式。教师进一步明确要求：本节课我们使用实验的方法来探讨影响单摆周期的因素；从理论上已经得出结论的同学，可以用实验来验证你的结论。2、设计的实验方案用单摆进行多次对比实验，得出定性的结论。摆动中，摆角不要超过5°；对比实验要用到控制变量法。第二阶段：实验实施和探究阶段（约17分钟r