简谐运动教学设计与反思中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf

学习必备 欢迎下载 简谐运动教学设计与反思 一.教学目标：1、知道什么是机械振动和简谐运动，了解这两种运动的特点；2、掌握简谐运动过程中，物体偏离平衡位置的位移、回复力、加速度及速度等物理量的变化规律；3、掌握回复力的特点。能力训练：通过对弹簧振子运动情况的分析，归纳简谐运动的一般规律，培养学生“从个别到一般”的科学思维和概括能力。二、教学重点、难点以及解决方法：重点、难点：简谐运动过程中，物体偏离平衡位置的位移、回复力、加速 度及速度等物理量的变化规律；解决方法：1、利用多媒体课件模拟弹簧振子的运动，定性分析其运动特点；2、通过列表，用对比的方法找出各物理量之间的关系。三、课时：1 课时 四、教具准备：模拟弹簧振子运动的课件；弹簧振子、音叉、刚片、单摆等实物。五、教学模式：自主-互动-合作-探究 六、教学过程：（一）以提问的方式帮学生复习与新课有关的知识。（老师作适当引导）问题 1、物体在恒力作用下可能做什么运动？学生答：可能做直线运动（如自由落体运动），也有可能做曲线运动 （如平抛运动）。问题 2、什么力是大小不变而方向变的？物体在该力的作用下如何运动？学生答：物体在向心力的作用下做匀速圆周运动。问题 3、做直线运动的物体，其加速度与速度有何关系？学生答：当 a 与 v 同向时，物体加速，当 a 与 v 反向时，就减速。问题 4、牛顿第二定律反映什么关系？学生答：由 F=ma得，a 与 F大小成正比，方向相同。（二）明确学习目标：1、知道什么是机械振动和简谐运动，了解这两种运动的特点；2、掌握简谐运动过程中，物体偏离平衡位置的位移、回复力、加速度及速度等物理量的变化规律；3、掌握回复力的特点。（三）导入新课并整体感知其概况：1、导入新课：实物演示：弹簧振子、音叉、单摆的振动。2、整体感知：物体的振动比较复杂，主要是因为它受到变力作用的影响，振动物体的运动轨迹可以是直线，也可以是曲线的。如音叉、锣鼓?凡是发声的物体都在振动。其中简谐运动是最简单、最基本，而且是最有规律的振动形式。（四）新课教学：机械振动 师生互动：老师问：请大家根据刚才所看到的物体振动情况，尝试归纳他们的运动特点，并对振动下定义。学生 A答：物体在做来回往复运动。学习必备 欢迎下载（老师鼓励学生大胆说出自己的看法，并引导其使用较科学的语言作出表达。）学生问老师：凡是做往复运动的物体都属于振动吗？例如我们在拍蓝球的 时候，篮球上下来回运动，也算是振动吗？老师问：其他同学对这个问题是怎样认为的呢？学生 B答：应该也是振动。学生 C答：不是，因为振动物体应该以某一位置为中心来回往复运动。（允许有不同的意见，只要说得有道理就应该给予支持。）老师问：大家还能举出哪些日常现象是属于振动呢？（给一点思考时间，然后学生互相讨论，积极发言。）老师作小结：同学们都分析得很仔细，刚才我们所看到的各种振动物体都是在一定位置的两侧来回往复运动，这一位置就是物体原来静止的平衡位置。所以关于“振动”应该这样下定义：板书 1：机械振动 1、定义：物体在平衡位置附近来回往复运动就叫做机械振动，简称振动。2、举例：钟摆、水中的浮标，树枝的摇摆、荡秋千?简谐运动 老师指导：相信大家都发现了，必须先要用力使物体偏离平衡位置后，才能使它自然振动起来，而空气和其他阻力又会使它很快停下来，如果把这些阻力及物体的质量忽略的话，那么这种理想的运动我们就叫做“简谐运动”。多媒体动画演示：弹簧振子理想模型的运动。（请同学们一边看动画，一边在老师的引导下思考和回答问题）师生共同探究：问：忽略阻力后振子受到多少个力的作用？主要影响振动的是什么力？答：受重力、支持力、弹力三个力的作用，其中重力与支持力互相抵消，影响 振动的就是弹力。问：假如振子从 B点开始运动，接着将会运动到哪一位置？它“相对平衡位置的位移”方向如何？大小怎么变化？答：振子向左回到平衡位置O点，位移向右，并逐渐变小。问：这一阶段的弹力方向如何？大小怎么变化？它的加速度与速度呢？答：弹力向左（指向平衡位置）逐渐变小，加速度也如此，但速度变大。问：当振子回到平衡位置 O 点时，它的位移、弹力、加速度、速度又会 怎么变化？答：此时振子的位移为零，弹力和加速度也为零，速度达到最大。老师指导：1、振子的位置是指“相对平衡位置的位移”，或者说“偏离平衡位置的位移”，因此它的位移必须是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。2、速度与位移，他们的方向没有绝对的关系，不能简单的把他们等同起来。3、既然是这个弹力让振子在平衡位置附近来回往复运动，而且它总是指向平衡位置，我们就给它一个贴切的名字回复力。自主探究：请同学们参照上述对 BO阶段的运动分析，把表（一）填写完整。表一：小球位置 位移 弹力 加速度 速度 方向 大小 方向 大小 方向 大小 方向 大小 OA 正 增大 负 增大 负 增大 正 减小 AO 正 减小 负 减小 负 减小 负 增大 O-A 负 增大 正 增大 正 增大 负 减小-A O 负 减小 正 减小 正 减小 正 增大 请在表（二）填写 x、F（a）、v 各量最大值和为零的位置。小球的位置 小球的动能 弹簧的弹性势能 握简谐运动过程中物体偏离平衡位置的位移回复力加速度及速度等物理量的变化规律掌握回复力的特点能力训练通过对弹簧振子运动情况的分析归纳简谐运动的一般规律培养学生从个别到一般的科学思维和概括能力二教学重点难点法利用多媒体课件模拟弹簧振子的运动定性分析其运动特点通过列表用对比的方法找出各物理量之间的关系三课时课时四教具准备模拟弹簧振子运动的课件弹簧振子音叉刚片单摆等实物五教学模式自互动合作探究六教学过程一以提运动如自由落体运动也有可能做曲线运动如平抛运动问题什么力是大小不变而方向变的物体在该力的作用下如何运动学生答物体在向心力的作用下做匀速圆周运动问题做直线运动的物体其加速度与速度有何关系学生答当与同向时物学习必备 欢迎下载 OA 减小 增大 AO 增大 减小 O-A 减小 增大-A O 增大 减小 老师指导：1、分析上表可知，振子受到的回复力总是与位移大小成正比而方向相反，所以他们的关系可以用这样的式子来表示：F=kx2、对于弹簧振子来说，公式中的“k”是指弹簧的“劲度系数”，但是对于一般的简谐运动，“k”只能认为是一个由振动系统所决定的常数，而且，不同的简谐运动，“k”的数值都不同。板书 2：简谐运动 1、定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并总是 指向平衡位置的回复力作用下的振动就叫做简谐运动。方向：总是指向平衡位置，与位移方向相反；回复 作用：使振子返回平衡位置；力 大小：跟偏离平衡位置的位移大小成正比 2、公式：F=kx a=x3、运动性质：变速运动 反馈练习 略 七.教学反思：1、对教学引入中所选的例子，较合适，学生比较熟悉，分析较容易。而且例子中物体的回复力来源比较全面，既有单个力提供，也有多个力的合力来提供，便于学生自己总结和理解。2、对弹簧振子这个理想模型的提出还不够自然，说明还不够全面。3、对简谐运动过程中相关物理的变化，未能充分发挥与学生的互动。对学生在分析过程的出现的问题没能及时解决，使学生对知识的学习上存在缺陷。握简谐运动过程中物体偏离平衡位置的位移回复力加速度及速度等物理量的变化规律掌握回复力的特点能力训练通过对弹簧振子运动情况的分析归纳简谐运动的一般规律培养学生从个别到一般的科学思维和概括能力二教学重点难点法利用多媒体课件模拟弹簧振子的运动定性分析其运动特点通过列表用对比的方法找出各物理量之间的关系三课时课时四教具准备模拟弹簧振子运动的课件弹簧振子音叉刚片单摆等实物五教学模式自互动合作探究六教学过程一以提运动如自由落体运动也有可能做曲线运动如平抛运动问题什么力是大小不变而方向变的物体在该力的作用下如何运动学生答物体在向心力的作用下做匀速圆周运动问题做直线运动的物体其加速度与速度有何关系学生答当与同向时物