高中物理

简答题材料:图12为高中物理某版本教材中的一个探究实验。

任务:
(1)这个演示实验可用于哪种物理知识的教学?(4分)
(2)用此实验设计一个教学片段,帮助学生理解与该现象相关的物理知识。(8分)

参考答案:暂无进入在线模考
(1)该实验可用于单摆图象的物理知识教学。
(2)教学片断:
师:同学们,我们已经学习过了弹簧振子,知道了简谐运动的特点,那么单摆的运动是否为简谐运动呢?
生: 是简谐运动,因为单摆受到的回复力 

,满足与位移成正比并且方向相反。
师: 回答的非常好,刚才我们是通过公式法来进行判断的。那么单摆的振动是否为简谐振动还可以通过什么办法来分析?
生:可以分析单摆的位移与时间的关系,看是否满足它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线。
师: 大家回答的很正确,看来对于简谐运动的知识掌握的很牢固。大家根据课前发下去的实验仪器,小组进行5分钟讨论,设计实验得到单摆运动的图象,小组代表进行分享实验方案。
生:用细线悬挂除去活塞的注射器,在注射器内装上墨汁,当注射器摆动时,沿着垂直与摆动的方向匀速拖动木板,观察木板上的墨汁图样,就是单摆的运动图象。
师:实验方案设计的很合理。给大家15分钟动手进行实验,并观察木板上的墨汁图样,在大家实验的过程中我会进行巡视,大家实验过程中的疑惑我都会帮大家解答的。好,时间到,大家观察到墨汁图样是什么样子的?
生:是一条正弦函数图象。
师:大家的观察力太敏锐了!无论是公式法还是图象法,我们都可以得到这样的结论:单摆在摆角很小的情况下做简谐运动。

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