物理：11.1《簡諧運(yùn)動(dòng)》PPT課件(新人教版-選修3-4)教學(xué)提綱

1、物理：11.1簡諧運(yùn)動(dòng)PPT課件(新人教版-選修3-4)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1知識(shí)與技能：知識(shí)與技能： （1）了解什么是機(jī)械振動(dòng)； （2）掌握簡諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的特征； （3）掌握從圖形圖象分析簡諧振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的規(guī)律 （4）通過觀察演示實(shí)驗(yàn)及課件，總結(jié)概括出彈簧振子運(yùn)動(dòng)的特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力；通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力. 2過程與方法：過程與方法： 滲透物理學(xué)方法的教育，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)。 探究式教學(xué)法 3情感態(tài)度與價(jià)值觀：情感態(tài)度與價(jià)值觀： 通過對(duì)簡諧運(yùn)動(dòng)的分析，使學(xué)生知道各物理

2、量之間的普遍聯(lián)系. 二教學(xué)重點(diǎn)二教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn)難點(diǎn) 1重點(diǎn)：重點(diǎn)： （1）什么是簡諧運(yùn)動(dòng). （2）簡諧運(yùn)動(dòng)過程中的位移、回復(fù)力、加速度和速度的變化規(guī)律. （3）簡諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力的特點(diǎn). 2難點(diǎn)：難點(diǎn)： 物體做簡諧運(yùn)動(dòng)過程中的位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化規(guī)律. 三教具與多媒體：三教具與多媒體： 鋼板尺、鐵架臺(tái)、單擺、豎直彈簧振子、皮筋球、氣墊彈簧振子、微型氣源復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧高中階段我們學(xué)過的高中階段我們學(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式有哪些有哪些? ?提示：按運(yùn)動(dòng)軌跡分類提示：按運(yùn)動(dòng)軌跡分類直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)變速直線運(yùn)動(dòng)變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)變

3、加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)斜拋運(yùn)動(dòng)斜拋運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)1、定義法：、定義法：沿著一條沿著一條直線直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 且且加速度不變加速度不變的運(yùn)動(dòng)。的運(yùn)動(dòng)。 2、圖象法：、圖象法：x-t圖象、圖象、v-t圖象圖象 3、公式法：、公式法：速度公式、位移公式速度公式、位移公式Main Idea運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)一、機(jī)械振動(dòng)一、機(jī)械振動(dòng)2.特點(diǎn)特點(diǎn):(1)平衡位置平衡位置振動(dòng)停止時(shí)物體所在的位振動(dòng)停止時(shí)物體所在的位置置.-“對(duì)稱性對(duì)稱性”(2)往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng) -“周期性周期性” 物體在平衡位置

4、附近的往復(fù)運(yùn)物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)1.定義定義:例題例題1：下列運(yùn)動(dòng)中屬于機(jī)械振動(dòng)的有 （ ）A、樹枝在風(fēng)的作用下的運(yùn)動(dòng)B、豎直向上拋出的物體的運(yùn)動(dòng)C、說話時(shí)聲帶的振動(dòng)D、爆炸聲引起的窗扇的運(yùn)動(dòng) 你能再舉出一些例子嗎？你能再舉出一些例子嗎？ACD 條件條件(理想化理想化) ： 小球看成質(zhì)點(diǎn)小球看成質(zhì)點(diǎn) 忽略彈簧質(zhì)量忽略彈簧質(zhì)量 忽略摩擦力忽略摩擦力 思考：思考：振子的運(yùn)動(dòng)是怎樣一種運(yùn)動(dòng)呢？振子的運(yùn)動(dòng)是怎樣一種運(yùn)動(dòng)呢？二、彈簧振子二、彈簧振子定義定義:小球和彈簧所組成的系統(tǒng)小球和彈簧所組成的系統(tǒng).理想化模型理想化模型彈簧彈簧+ +小球小球三、振動(dòng)圖像三、振動(dòng)圖像(位移位移-時(shí)間圖象時(shí)間圖

5、象)1、位移、位移x:振動(dòng)物體的位移振動(dòng)物體的位移x用從用從平衡位平衡位置置指向物體所在位置的有向線段表示指向物體所在位置的有向線段表示. 如圖示，是振子在如圖示，是振子在A、B位置的位移位置的位移xA和和xB 坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)0平衡位置平衡位置橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)t振動(dòng)時(shí)間振動(dòng)時(shí)間縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)x振子偏離平衡位置的位移振子偏離平衡位置的位移規(guī)定在規(guī)定在0點(diǎn)右邊時(shí)位移為正，左邊時(shí)位移為負(fù)點(diǎn)右邊時(shí)位移為正，左邊時(shí)位移為負(fù).2、畫法、畫法:三、振動(dòng)圖像三、振動(dòng)圖像(位移位移-時(shí)間圖象時(shí)間圖象)三、振動(dòng)圖像三、振動(dòng)圖像(位移位移-時(shí)間圖象時(shí)間圖象)第一個(gè)第一個(gè)1/2周期：周期： 時(shí)間時(shí)間t(s)0t02t03

6、t04t05t06t0位移位移x(cm）-20.0-17.8-10.10.110.317.720.0第二個(gè)第二個(gè)1/2周期：周期：時(shí)間時(shí)間t(s)6t07t08t09t010t011t012t0位移位移x(cm)20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.0(1)描點(diǎn)法描點(diǎn)法2、畫法、畫法:如如何何改改進(jìn)？進(jìn)？如圖是彈簧振子的如圖是彈簧振子的頻閃頻閃照片照片，頻閃儀每隔，頻閃儀每隔_s閃光一次，閃光的瞬間閃光一次，閃光的瞬間振子被照亮，拍攝時(shí)底振子被照亮，拍攝時(shí)底片從下向上片從下向上_運(yùn)動(dòng)，因運(yùn)動(dòng)，因此在底片上留下了小球此在底片上留下了小球和彈簧的一系列的像，和彈簧的一系列的像，

7、相鄰兩個(gè)像之間相隔相鄰兩個(gè)像之間相隔_s。 (2)記記錄錄法法類似應(yīng)用類似應(yīng)用繪制地震曲線的裝置繪制地震曲線的裝置 我們所得到的小球運(yùn)動(dòng)我們所得到的小球運(yùn)動(dòng)的的xt圖象很像正弦曲線，圖象很像正弦曲線，是不是這樣呢？你用什么方是不是這樣呢？你用什么方法來檢驗(yàn)？法來檢驗(yàn)？思考思考3、驗(yàn)證、驗(yàn)證:方法一方法一 驗(yàn)證法驗(yàn)證法: 假定是正弦曲線，可用刻度尺測(cè)量它的振幅和假定是正弦曲線，可用刻度尺測(cè)量它的振幅和周期，寫出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，然后在曲線中選小球的周期，寫出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，然后在曲線中選小球的若干個(gè)位置，用刻度尺在圖中測(cè)量它們的橫坐標(biāo)和若干個(gè)位置，用刻度尺在圖中測(cè)量它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，代入所寫出的正

8、弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗(yàn)，縱坐標(biāo)，代入所寫出的正弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗(yàn)，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線?？匆豢催@條曲線是否真的是一條正弦曲線。 方法二方法二 擬合法擬合法: :在圖中，測(cè)量小球在各個(gè)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，在圖中，測(cè)量小球在各個(gè)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，把測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)中作出這條曲線，然后按照計(jì)把測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)中作出這條曲線，然后按照計(jì)算機(jī)提示用一個(gè)周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看算機(jī)提示用一個(gè)周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移彈簧振子的位移時(shí)間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。時(shí)間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。結(jié)論：結(jié)論：彈簧振子的振動(dòng)圖像彈簧振子的振動(dòng)圖像是一條正弦曲線是一條

9、正弦曲線. 四、簡諧運(yùn)動(dòng)四、簡諧運(yùn)動(dòng)1、定義：、定義： 質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律正弦規(guī)律變化的振動(dòng)變化的振動(dòng).如：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)等。如：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)等。簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單、最基本的振動(dòng)。簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單、最基本的振動(dòng)。 2、振動(dòng)圖象、振動(dòng)圖象(x-t圖象圖象)橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)時(shí)間；縱坐標(biāo)時(shí)間；縱坐標(biāo)偏離平衡位置的位移偏離平衡位置的位移 四、簡諧運(yùn)動(dòng)四、簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)圖象是一條正弦曲線振動(dòng)圖象是一條正弦曲線. .思考思考1、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象就是物體的、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象就是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？2、由簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象判斷簡諧、由簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象判斷簡諧運(yùn)動(dòng)屬于下列哪一種運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)屬于

10、下列哪一種運(yùn)動(dòng)？A、勻變速運(yùn)動(dòng)、勻變速運(yùn)動(dòng) B、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng) C、變加速運(yùn)動(dòng)、變加速運(yùn)動(dòng) D、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng) 3. 位移、速度特點(diǎn)位移、速度特點(diǎn)位移：位移：方向始終背離平衡位置，每經(jīng)過平衡位方向始終背離平衡位置，每經(jīng)過平衡位置位移方向發(fā)生改變；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)置位移方向發(fā)生改變；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)位移增大，靠近平衡位置時(shí)位移減小。位移增大，靠近平衡位置時(shí)位移減小。速度：速度：每經(jīng)過最大距離處速度方向發(fā)生改變，遠(yuǎn)每經(jīng)過最大距離處速度方向發(fā)生改變，遠(yuǎn)離平衡位置（位移增大）時(shí)速度方向和位離平衡位置（位移增大）時(shí)速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移減?。┮品较蛳嗤拷?/p>

11、衡位置（位移減?。r(shí)速度方向和位移方向相反。時(shí)速度方向和位移方向相反。例題例題2：某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（則由圖象判斷下列說法正確的是（ ）A、振子偏離平衡位置的最大距離為、振子偏離平衡位置的最大距離為10cmB、1s到到2s的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)C、2s時(shí)和時(shí)和3s時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動(dòng)方向也時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動(dòng)方向也相同相同D、振子在、振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動(dòng)內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動(dòng)1050-5-10t/sx/cm1 2 3 4 5 6AB某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列

12、某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說法正確的是（說法正確的是（ ）A、第、第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反B、第、第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為末振子相對(duì)于平衡位置的位移為-20cmC、第、第2s末和第末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反但瞬時(shí)速度方向相反D、第、第1s內(nèi)和第內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反。同，瞬時(shí)速度方向相反。 20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6D練習(xí)練習(xí)五、簡諧運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)五、簡諧運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的關(guān)系一、機(jī)械振動(dòng)：一、機(jī)械振動(dòng)： 1.定義定義:物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng). 2.特特點(diǎn)點(diǎn): 對(duì)稱性對(duì)稱性; 周期性周期性.二、彈簧振子模型：二、彈簧振子模型： 1.小球看成質(zhì)點(diǎn)小球看成質(zhì)點(diǎn); 2.忽略彈簧質(zhì)量忽略彈簧質(zhì)量; 3.忽略摩擦力忽略摩擦力.四、簡諧運(yùn)動(dòng)：四、簡諧運(yùn)動(dòng)： 1、定義、定義:質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的振