簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)教案－2022年【新教材】人教版高中物理選擇性必修

教案上課時(shí)間：年月日題課第一節(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)課型新課時(shí)1教學(xué)目標(biāo)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察生活現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)機(jī)械振動(dòng)（振動(dòng)）。會(huì)用理想化方法建模彈簧振子模型。2.通過(guò)觀察、分析和推理，證明彈簧振子的位移——時(shí)間圖像是正弦曲線，會(huì)用圖像描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。3.經(jīng)歷探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的過(guò)程，培養(yǎng)分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)和形成結(jié)論的科學(xué)探究能力。學(xué)習(xí)重點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)概念及其圖像學(xué)習(xí)難點(diǎn)模型建模及圖像特點(diǎn)的認(rèn)知，位移總是從平衡位置指向所在位置。位移方向與速度方向不一定總相同。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)（含備注）教學(xué)內(nèi)容引入新課進(jìn)行新課觀察與探究 討論與交流課堂總結(jié)課后作業(yè)（一）引入新課高中階段我們學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有哪些?鐘擺的擺動(dòng)、水上浮標(biāo)的浮動(dòng)、不倒翁、在微風(fēng)中樹(shù)梢的搖擺等等有什么共同特點(diǎn)？（二）進(jìn)行新課1、機(jī)械振動(dòng)：平衡位置是振子原來(lái)靜止的位置，振子在其附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，是一種機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)。2、彈簧+小球——彈簧振子思考：小球怎樣才能持續(xù)運(yùn)動(dòng)？小球可以看作質(zhì)點(diǎn)嗎？彈簧各處的速度相等嗎？選擇怎樣的彈簧會(huì)使研究的干擾因素較少？理想模型：（1）小球與水平桿之間摩擦不計(jì)?？諝庾枇雎圆挥?jì)（2）彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量小的多，也可忽略不計(jì)。（輕質(zhì)彈簧）常見(jiàn)類別：水平方向的彈簧振子與豎直方向的彈簧振子。（演示）3、繪制振子的位移——時(shí)間圖像思考：在不同時(shí)刻經(jīng)過(guò)同一位置，怎樣才能展開(kāi)空間，從而區(qū)分不同時(shí)刻的位置？（１）頻閃照片法（圖片）（２）放電留跡描圖法（視頻）（經(jīng)歷繪制過(guò)程，讓學(xué)生體會(huì)ｘ－ｔ圖像中各物理量是怎樣在圖中反映出來(lái)的）４、探究圖像特征：（1）驗(yàn)證法假定是正弦曲線，可用刻度尺測(cè)量它的振幅和周期，寫(xiě)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)和縱坐標(biāo)，代入所寫(xiě)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。（2）擬合法測(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)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——時(shí)間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。5、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義及圖像（1）定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（x-t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。（2）圖像特征：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移（位置）——時(shí)間圖象是正（余）弦曲線。位置坐標(biāo)反映小球相對(duì)于平衡位置的位移。強(qiáng)調(diào)：位移總是從平衡位置指向所在位置。位移為正，速度不一定為正。思考：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象就是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？（3）圖像不是運(yùn)動(dòng)軌跡質(zhì)點(diǎn)做的是直線運(yùn)動(dòng)，但它的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。6、課堂小結(jié)與重點(diǎn)強(qiáng)化（1）物體（或物體的一部分）在它的平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就叫做機(jī)械振動(dòng)。（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單的、基本的振動(dòng)，許多物體的微小振動(dòng)都可以看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，復(fù)雜的振動(dòng)可以看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的疊加。（3）理想化的物理模型——彈簧振子。彈簧振子在無(wú)阻力的理想條件下的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間圖象是正（余）弦曲線。。位移總是從平衡位置指向所在位置。7、課堂例題講解：教材:34頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用2（答案見(jiàn)教材）8、課堂練習(xí)（詳見(jiàn)課件）9、學(xué)習(xí)效果檢測(cè)（附后）板書(shū)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1.機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)稱振動(dòng)：往復(fù)運(yùn)動(dòng)2.彈簧振子：彈簧+小球3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（1）質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律（2）x-t圖象是一條正弦曲線，位移總是從平衡位置指向所在位置。（3）彈簧振子運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。課后反思課后檢測(cè)：1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于下列運(yùn)動(dòng)中的()A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．非勻變速直線運(yùn)動(dòng)答案D2．如圖所示的彈簧振子，O點(diǎn)為它的平衡位置，當(dāng)振子m離開(kāi)O點(diǎn)，再?gòu)腁點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，振子離開(kāi)平衡位置的位移是()A．大小為OC，方向向左B．大小為OC，方向向右C．大小為AC，方向向左D．大小為AC，方向向右答案B3(多選)如圖所示是質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像。由此可知()A．t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移、速度均為零B．t＝1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移最大，速度為零C．t＝2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移為零，速度負(fù)向最大值D．t＝4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)答案BC4(多選)如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動(dòng)，取向右為正方向，振子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)時(shí)刻，其振動(dòng)的x-t圖像如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．t2時(shí)刻振子在A點(diǎn)B．t2時(shí)刻振子在B點(diǎn)C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移在增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，振子的位移在減小答案AC5.(13分)如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，根據(jù)圖像中的信息，回答下列問(wèn)題：(1)質(zhì)點(diǎn)離平衡位置的最大距離有多大？(2)在s和s兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？速度和加速度將增大還是減??？(3)質(zhì)點(diǎn)在第4