1.1《簡諧運(yùn)動》教案

1、.簡諧運(yùn)動一、教學(xué)目的1、知識與才能：1認(rèn)識彈簧振子2通過觀察和分析，理解簡諧運(yùn)動的位移時間圖像是一條正弦曲線，培養(yǎng)分析和概括才能；2、過程與方法：經(jīng)歷對簡諧運(yùn)動運(yùn)動學(xué)特征的探究過程，加深領(lǐng)悟用圖像描繪運(yùn)動的方法； 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣，陶冶熱愛生活的情操。二、教學(xué)重點(diǎn)：簡諧運(yùn)動位移時間圖像的建立及圖像的物理含義三、教學(xué)難點(diǎn)：簡諧運(yùn)動位移時間圖像的建立四、教具：程度彈簧振子、豎直彈簧振子、單擺、振鈴、托盤天平、物體平衡儀、音叉、乒乓球等。五、教學(xué)過程引入今天我們開場學(xué)習(xí)第十一章機(jī)械振動，第一節(jié) 簡諧運(yùn)動板書。首先請大家欣賞一段古箏演奏。問題1：古箏為什么可以發(fā)出聲音？琴弦

2、的振動問題2：還有哪些樂器是靠琴弦的振動發(fā)出聲音的？小提琴、大提琴、吉他、二胡、琵琶等振動在我們生活中非常常見問題3：能不能再舉例一些生活中類似這樣的振動？說話時聲帶振動等；劇烈而令人恐懼的振動地震我們實(shí)驗(yàn)室也普遍存在這樣的振動，請大家仔細(xì)觀察，演示如：天平指針的振動、音叉的振動、單擺的振動、程度彈簧振子、豎直彈簧振子。在我們演示的振動中有程度方向的振動也有豎直方向的振動。問題4：它們具有共同的特征是什么？在某一中心位置來回運(yùn)動，強(qiáng)化“往復(fù)和“周期性我們把這個中心位置叫做平衡位置原來靜止的位置，標(biāo)出豎直彈簧振子的平衡位置，把振動的物體叫做振子一、 機(jī)械振動：物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動。簡

3、稱為振動 特點(diǎn)：往復(fù)性、周期性簡圖示意：實(shí)際的振動是非常復(fù)雜的，大家已經(jīng)觀察到剛剛的振動在阻力的作用下，有些很快就停下來，有些振動的幅度正在減弱。為了研究的方便，我們突出主要矛盾、忽略次要因素，不計(jì)一切阻力，簡化為理想模型。我們把像這樣由彈簧和振子構(gòu)成的振動系統(tǒng)稱為彈簧振子。彈簧振子將保持這個幅度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。二、彈簧振子：是理想模型1、條件：振子看做質(zhì)點(diǎn)；輕質(zhì)彈簧；不計(jì)一切阻力 本章從最簡單的開場研究，學(xué)習(xí)怎樣描繪振動，振動有什么性質(zhì)。我們以前學(xué)習(xí)過幾種運(yùn)動形式，如勻速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動、平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動。問題5：要描繪一種運(yùn)動，應(yīng)該從哪些物理量著手？位移、速度、加速度等本節(jié)課我

4、們主要研究彈簧振子的位移與時間的關(guān)系。2、振動位移：指由平衡位置指向某一振動位置的有向線段。注意矢量方向的選取和表示方法，以豎直彈簧振子為例以簡圖為例：研究直線運(yùn)動的位移與時間關(guān)系時，我們采用過公式法，還有圖像法。對于振動這樣一個復(fù)雜的運(yùn)動，我們可以用位移時間圖像來研究。如何得到振子振動的x-t圖像呢？問題6：首先要解決的問題就是怎樣把振子振動的軌跡記錄下來？借助沙漏實(shí)驗(yàn)：先讓振子靜止，記錄振子的平衡位置；問題7：先不拉動木板，振子的軌跡是什么形狀？漏下的沙子就記錄了振子振動的軌跡。困惑的是，后面的運(yùn)動把前面的運(yùn)動覆蓋了。問題8：怎樣把振子在不同時間的運(yùn)動分開呢？勻速拖動底板我們試一試，演示實(shí)

5、驗(yàn)：“做一做學(xué)生實(shí)驗(yàn)教材第4頁練習(xí)2，明確實(shí)驗(yàn)要求，勻速拉動紙帶板書曲線問題8：留下的痕跡是振子運(yùn)動的軌跡嗎？不是，軌跡是直線問題9：展示學(xué)生的記錄紙帶，圖像間隔疏與密分別是什么原因？拉動紙帶的快慢是否影響振子振動的快慢？不影響，是獨(dú)立的問題10：留下來的曲線是否能表示振子的位移隨時間變化的規(guī)律呢？位移和時間在曲線是如何表達(dá)的？能，建立坐標(biāo)軸，縱軸表示位移、橫軸表示時間問題11：在這里，我們看不見時間，只能看見振子的空間位移，紙帶的空間位移，那么時間到底是怎么表達(dá)的？通過紙帶的空間位移表達(dá)時間問題12：為什么勻速拉動紙帶上的位移就可以表示時間呢？因?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動中，發(fā)生相等的位移需要相等的時間

6、，紙帶上位移的均勻變化反映了時間均勻的流逝，所以可以用挪動紙帶的位移長短來表示時間的長短因此，這樣得到的曲線實(shí)際上就是某一個振子振動的位移時間圖像。板書圖像教材采用了頻閃照片的方法獲得振子的位移時間圖像，請大家閱讀教材第2頁。這種方法我們以前研究自由落體運(yùn)動和平拋運(yùn)動時學(xué)習(xí)過。演示：動畫模擬問題13：大家觀察振子的位移時間圖像呈現(xiàn)什么形狀？正弦函數(shù)的圖像怎么證明？證明的方法，數(shù)學(xué)已經(jīng)學(xué)過，不詳細(xì)講三、假如質(zhì)點(diǎn)的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖像x-t圖像是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運(yùn)動。簡諧運(yùn)動是最簡單、最根本的振動，彈簧振子的運(yùn)動就是簡諧運(yùn)動。動畫演示：觀察1：某一段圖

7、像對應(yīng)哪段振動？下坡的圖像對應(yīng)振子向下運(yùn)動，上坡的圖像對應(yīng)振子向上運(yùn)動。觀察2：位移在t軸上方的時間段里，振子的運(yùn)動方向都向上嗎？問題13：那么，我們能從振動的x-t圖像獲得哪些信息呢？考慮與討論四、圖像信息：1、 某一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動時，位移隨時間變化的圖像2、 某一時刻該質(zhì)點(diǎn)振動的位移大小和方向3、 某一時刻該質(zhì)點(diǎn)振動的瞬時速度方向4、 某一段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程強(qiáng)調(diào)：圖像不是軌跡，振子始終在一條直線上做往復(fù)運(yùn)動。練習(xí)1：觀察黑板上上豎直方向的彈簧振子運(yùn)動，畫出振動的位移時間圖像。練習(xí)2：教材第5頁3、4題。請大家用兩分鐘的時間回憶這節(jié)課，對本堂課所學(xué)內(nèi)容做個小結(jié)。強(qiáng)調(diào)過程與方法的總結(jié)：突出主要矛盾，忽略次要因素的哲學(xué)