1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)講解

1、圖1 （ c） （d）彈簧振子圖1 （e）穿在橡皮繩上的塑料球§ 1.1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 公開(kāi)課教學(xué)設(shè)計(jì)授課教師：楊清泉授課班級(jí)：平山中學(xué) k 二 3授課時(shí)間： 2010-4-8 星期四授課地點(diǎn)：物理實(shí)驗(yàn)室（一）【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：1. 通過(guò)觀察與分析，了解什么是機(jī)械振動(dòng)。2. 掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的特征。3. 掌握在一次全振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力、加速度、速度隨偏離平衡位置的位移變化的定性規(guī)律過(guò)程和方法：1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出機(jī)械振動(dòng)的特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力2、指導(dǎo)學(xué)生建立物理模型的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中抽象出物理模型的能力。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀：1、滲透物理學(xué)方法的教育

2、，運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型彈簧振 子，研究彈簧振子在理想條件下的振動(dòng)。2、把物理知識(shí)延伸到生活的應(yīng)用中去，讓學(xué)生親自體會(huì)到物理的實(shí)用性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的熱情。（二）【教學(xué)重點(diǎn)】1掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特征 2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)物理量的變化規(guī)律（三）【教學(xué)難點(diǎn)】 1偏離平衡位置的位移與運(yùn)動(dòng)學(xué)中的位移概念容易混淆2在一次全振動(dòng)中速度的變化（四）【教學(xué)方法】多媒體輔助教學(xué)、實(shí)驗(yàn)法（相關(guān)視頻） 、啟發(fā)式的講授課、討論總結(jié)法、（五）【教學(xué)教具】多媒體課件、氣墊彈簧振子、乒乓球、橡皮筋、鐵架臺(tái)、（六）【新課過(guò)程】一、導(dǎo)入新課 由一顆乒乓球說(shuō)起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：a：勻速直線運(yùn)動(dòng)

3、；b：由靜止釋放一一自由落體；c：水平拋出一一平拋d：線拉住在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一一勻速圓周運(yùn)動(dòng)提問(wèn)：若將系在鐵架臺(tái)上的乒乓球向下拉運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)？二、新課教學(xué)（一）機(jī)械振動(dòng)1. 定義：物體在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。（P3）2. 特點(diǎn)：a:有一平衡位置（即做機(jī)械振動(dòng)的物體靜止時(shí)所處的位置）b:往復(fù)運(yùn)動(dòng)（平衡位置附近）1）:學(xué)生舉例：2）：教師舉例演示： 演示實(shí)驗(yàn) 圖1 （ a） 端固定的鋼板尺圖1 （b）單擺提問(wèn)：讓乒乓球從距桌面某一高度自由下落，在桌面上反復(fù)跳動(dòng)數(shù)次，：乒乓球在桌面上的運(yùn)動(dòng)是不是機(jī)械振動(dòng)？（不是，只是在跳動(dòng)）3）：視頻播放：體會(huì)物理在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，及其利弊。3.條件：1）

4、回復(fù)力：總是指向平衡位置。（根據(jù)力的效果命名）2）阻力足夠?。ǘ┖?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1 彈簧振子（理想化的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D2）演示實(shí)驗(yàn)：氣墊彈簧振子的振動(dòng)討論a 滑塊的運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)，可以看作質(zhì)點(diǎn)b 彈簧的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑動(dòng)的質(zhì)量，可以忽略不計(jì)，一個(gè)輕質(zhì)簧聯(lián)接一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，彈簧的另一端固定，就構(gòu)成了一個(gè)彈簧振子c 沒(méi)有氣墊時(shí)，阻力太大，振子不振動(dòng)；有了氣墊時(shí)，阻力很小，振子振動(dòng)。我 們研究在沒(méi)有阻力的理想條件下彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。2簡(jiǎn)蜒動(dòng)纟鄉(xiāng)輕彈簧質(zhì)點(diǎn)彈簣振子鄉(xiāng)無(wú)阻力dii：&C 0 B021）彈簧振子為什么會(huì)振動(dòng)？當(dāng)把振子從它靜止的位置 0拉開(kāi)一小段距離到 B再放開(kāi)后，它為什么會(huì)在B OC之間振動(dòng) 呢？請(qǐng)同

5、學(xué)們運(yùn)用已學(xué)過(guò)的力學(xué)知識(shí)認(rèn)真分析、思考。到平衡位置時(shí)：慣性；在其它位置：有力的作用。2歸納：分析振子受力及從 B tCtC的運(yùn)動(dòng)情況，突出彈力方向及在O點(diǎn)振子由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。由上述分析可知，物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)，一定受到指向中心位置的力，這個(gè)力的作用總能使物體 回到中心位置，這個(gè)力叫回復(fù)力 .在O點(diǎn)，回復(fù)力是零，叫振動(dòng)的平衡位置。2）平衡位置：O點(diǎn)（回復(fù)力是零）3）回復(fù)力：由彈簧的彈力提供4）簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征（理想化的運(yùn)動(dòng)）a、講授:彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，回復(fù)力的大小和方向與振子偏離平衡位置的位移有直接關(guān)系。在研究機(jī)械振動(dòng)時(shí)，我們把偏離平衡位置的位移簡(jiǎn)稱為位移（見(jiàn)圖3 ）。CDEB * * 圉mb

6、、 討論（偏離平衡位置的位移）： 振子從B運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，位移大小為|OB|，方向向右振子從C'運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，位移大小為|OC|，方向向左振子運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，位移為零c、提問(wèn)：彈簧振子振動(dòng)時(shí)，回復(fù)力與位移是什么關(guān)系？d、歸納判斷是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù) （P4）根據(jù)胡克定律，彈簧振子的回復(fù)力大小與位移成正比，與位移方向相反。表達(dá)式：F= - KX回復(fù)力具有這種特征的振動(dòng)叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)講授式中F為回復(fù)力；x為偏離平衡位置的位移；k是常數(shù)，對(duì)于彈簧振子，k是勁度系數(shù)，負(fù)號(hào)表示回復(fù)力與位移的方向總相反。彈簧振子的振動(dòng)只是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一種。從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度：設(shè)物體的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律，它的加速度a= F/m=

7、-kx/m,式中， k和m都是正數(shù)，且為定值。彈簧振子的加速度的大小與位移大小成正比，方向與位移方向 相反。我們也把這種具有“加速度的大小與位移大小成正比，加速度的方向與位移方向相反”特征的運(yùn)動(dòng)，稱為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。5）探究在一次全振動(dòng)中，相關(guān)物理量的變化規(guī)律。（結(jié)合播放Flash）當(dāng)振子從Ot CtOtBtO時(shí)，就完成了一次全振動(dòng)，以后振子會(huì)重復(fù)上述過(guò)程。分組：第一組：探究位移變化規(guī)律；第二組：探究彈力變化規(guī)律；第三組：探究加速度變化規(guī)律；第四組：探究速度變化規(guī)律。討論與交流：（引導(dǎo)同學(xué)注意：觀察簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移s、速度V、加速度a受力F，見(jiàn)書本P5討論與交流表格，提示學(xué)生改下符號(hào)）（小黑板）

8、設(shè)由平衡位置 0點(diǎn)指向C點(diǎn)為正方向。（填寫增加、減少，向右（正）、向左（負(fù)）位移x彈力F加速度a速度V0CC00BB0提出問(wèn)題思考位移、回復(fù)力、加速度、速度什么位置時(shí)最大、最小？ 位移、回復(fù)力、加速度、速度什么位置時(shí)方向發(fā)生變化？（學(xué)生課后作業(yè)自己總結(jié)，下節(jié)課再?gòu)?fù)習(xí)） 總結(jié)：（a）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)。（b）兩端點(diǎn)加速度最大時(shí)，速度等于零；平衡位置時(shí)速度最大，加速度等于零。（c）在同一個(gè)位置時(shí)彈簧振子的位移、回復(fù)力、加速度相等。（d）位移、回復(fù)力、加速度在平衡位置方向發(fā)生改變，速度在兩端點(diǎn)方向發(fā)生改變。（e）動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化三、 習(xí)題鞏固課后習(xí)題P 6 5四、小結(jié)1. 機(jī)械振動(dòng)是一種很普遍

9、的運(yùn)動(dòng)形式，振動(dòng)的特征是在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2. 建立了理想化的物理模型一一彈簧振子3. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：物體所受回復(fù)力的大小在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡 位置的振動(dòng)。4. 判斷一個(gè)振動(dòng)是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是：F=-kx或a=-kx/m5. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)。五、布置作業(yè)：1）.課后習(xí)題P 6 4 62）.完成表格：1.彈簧振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化情況分析結(jié)合右圖分析振子在一次全振動(dòng)中回復(fù)力F、 偏離平衡位置的位移 x、加速度a、速度V 的大小變化情況及方向。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析物理量強(qiáng)子位置 變化規(guī)律、C-000- BBB-000-CC位移（X）大小方向回復(fù)力（F）大小方向填：（斥力、引力）加速度（a）大小方向速度（V）大小方向勢(shì)能（Ep）動(dòng)能（Ek）（符號(hào)約定：增大減小 最大零0向左 向右）六、板書：一、機(jī)械振動(dòng)：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng), 叫做機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。二、彈簧振子的振動(dòng)1彈簧振子：是一種理