机械振动-《机械振动“简谐运动”》教学设计与反思dinm.docx

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1、机械振振动 “简谐运运动”教学学设计与与反思刘志坚一、教学学设计教学目的的：1、知道道机械振振动是物物体机械械运动的的另一种种形式，知知道机械械振动的的概念；2、知道道什么是是简谐运运动，理理解简谐谐运动回回复力的的特点；3、理解解简谐运运动中各各物理量量的变化化情况；教学重点点：1、简谐谐运动的的定义，2、培养养学生的的观察能能力、逻逻辑思维维能力和和实践能能力。教学难点点：简谐谐运动的的回复力力特征。教学用具具：弹簧簧振子、单单摆、摆摆钟、一一端夹紧紧的钢条条、音叉叉课件：PPPt文文稿（带带Flaash动动画）教学过程程：1、提问问：到目目前为止止，大家家所了解解的机械械运动有有哪几种种

2、？（匀速直直线运动动，匀变变速直线线运动、平平抛运动动、匀速速圆周运运动）。2、学生生观察实实验、动动画。并并说说是是什么样样的机械械运动。演示：单单摆、竖竖直弹簧簧下的钩钩码的振振动。动画：钟钟摆，荡荡秋千，思考：这这些运动动与我们们以前了了解的运运动相比比有什么么区别？往复复运动引出“机机械振动动”概念。动画举例例：衣物物在微风风中的摇摇摆，木木板的颤颤动、人人走路时时手臂的的摆动，地地震。3、思考考：物体体为什么么会做往往复运动动呢？物物理学对对物体运运动的研研究：（11）受力力特征；（2）运运动规律律。物体体做机械械运动时时，受力力有何特特征？运运动规律律怎样？学生继续续观察演演示和动

3、动画，然然后讨论论机械振振动的受受力特征征明确确：物体体一旦离离开平衡衡位置，就就会受到到一个指指向平衡衡位置的的力的作作用。引出“回回复力”概念：4、教师师讲述：从今天天开始，我我们来了了解机械械振动的的一些最最基本的的知识。研研究振动动也从最最简单、最最基本的的振动着着手，这这种振动动叫简谐谐运动。演示：气气垫弹簧簧振子的的运动。引引出理想想模型：弹簧振子子：在忽忽略摩擦擦和空气气阻力以以及弹簧簧质量的的情况下下，小球球和弹簧簧组成的的系统。5、弹簧簧振子的的运动是是机械振振动，必必定受到到回复力力作用。请请注意观观察振子子的运动动，思考考：是什什么力在在充当回回复力呢呢？这个个力的大大小

4、和方方向有什什么特点点呢？请大家分分组讨论论，填写写思考题题。思考题：振子由由A向O运动时时，弹簧簧弹力的的方向指指向_O_点；振振子由OO向A运动时时，弹簧簧弹力的的方向指指向 OO 点；振子由由A向O运动时时，弹簧簧弹力的的方向指指向 O 点；振振子由OO向A运动时时，弹簧簧弹力的的方向指指向 O 点；根根据胡克克定律，弹弹簧弹力力的大小小F= kx 。是是 弹 力充充当回复复力。思考提示示：动画画归纳：弹弹簧振子子所受弹弹力是使使振子振振动的回回复力方向：总总是指向向平衡位位置，大小：FF=kxx （填填表）式中：kk为常数数，叫劲劲度系数数，简称称劲度； x为为弹簧的的形变量量6、请仔

5、仔细观察察，看看看在振动动过程中中振子到到平衡位位置的距距离跟弹弹簧的形形变量xx有怎样样的关系系，(动画)振动物体体总在平平衡位置置附近作作往复运运动，根根据这个个特点，我我们对振振动的位位移作规规定：振子的位位移：以以平衡位位置为起起点，叫叫做偏离离平衡位位置O的的位移。提问：这这样规定定位移后后，振子子振动过过程中，位位移的大大小与弹弹簧的伸伸长量或或缩短量量有怎样样关系？位移的的方向有有什么特特点？（动画） （填表）7、提问问：弹簧簧振子的的回复力力的大小小、方向向与振动动的位移移大小、方方向有怎怎样的关关系？（动动画）引引出简谐谐运动概概念。8、教师师：当振振动物体体所受回回复力满满

6、足F=-kxx时，物物体的振振动就叫叫简谐运运动。那那么，做做简谐运运动的物物体的运运动规律律又是怎怎样的呢呢？我们们已经知知道了简简谐运动动的受力力情况。现在，先先请证明明：简谐谐运动的的加速度度a=-kx/m9、接下下来，请请同学们们思考并并填写下下面的表表格填表（大大小填“增大”或“减小”或“不变”等；方方向填“指向OO”或“指向AA”或“指向AA”等）：振子运动动AOOAAOOOAX大小方方向F大小方方向a大小方方向v大小方方向动能EKK势能Epp机械能EE10、小小结并布布置作业业：练习习一（22）、（33）、（44）二、教学学反思（一）信信息技术术与课程程整合的的设想1、“机机械振

7、动动”概念的的引入：（1）演演示单摆摆的运动动，竖直直弹簧振振子的运运动。应应用媒体体：单摆摆；弹簧簧、重锤锤。（2）演演示秋千千和钟摆摆的运动动动画（文文稿“秋千”页）。应应用媒体体：用“控件工工具”插入PPPt文文稿的FFlassh动画画（以下下简称“动画”）。让让学生观观察得出出运动的的共同点点：“往复运运动”2、“机机械振动动”概念学学习的反反馈：（学学生举出出一些其其它的振振动实例例）应用媒体体：动画画：衣物物在微风风中的摇摇摆，木木板的颤颤动、人人走路时时手臂的的摆动，地地震。（文文稿“地震”页）。3、“回回复力”概念的的引入：（1）演演示气垫垫弹簧振振子的运运动。应应用媒体体：气

8、垫垫弹簧振振子。（2）动动画模拟拟，显示示振子的的受力。应应用媒体体：动画画（文稿稿“动画”页）。4、研究究“弹簧振振子”的运动动（1）观观察弹簧簧振子的的运动，重重点：振振子的运运动快慢慢变化。应应用媒体体：气垫垫弹簧振振子。（2）动动画模拟拟弹簧振振子的运运动，学学生观察察振子的的运动，分分组讨论论，填写写思考题题，归纳纳出振子子所受回回复力的的大小、方方向特征征。应用用媒体：动画（文文稿中的的“动画”、“思考”页）。5、引入入“简谐运运动”概念：（1）观观察动画画，看看看在振动动过程中中振子到到平衡位位置的距距离跟弹弹簧的形形变量xx有怎样样的关系系。应用用媒体：动画（文文稿中的的“动画

9、”页）（2）引引入“对平衡衡位置的的位移”概念。应应用媒体体：动画画（文稿稿中的“弹簧”页）。（3）继继续观察察动画，看看振子振振动过程程中，位位移的大大小与弹弹簧的伸伸长量或或缩短量量有怎样样关系？位移的的方向有有什么特特点？应应用媒体体：动画画（文稿稿中的“动画”页）（4）引引入“简谐运运动”概念6、“简简谐运动动”学习反反馈：观察弹簧簧振子运运动的动动画，填填写表格格。应用用媒体：动画（文文稿“动画”、“表格”页）7、整合合教学过过程结构构：演示：单摆和竖直弹簧振子的运动秋千和钟摆动画学生举例“衣物摆”等动画演示：气垫弹簧振子的运动动画模拟振子的运动观察思考讨论动画模拟弹簧振子的运动观察

10、思考位移概念简谐运动概念简谐运动的讨论（二）信信息技术术与课程程整合的的反思“媒体”这一概概念，从从教学的的角度来来说，是是联系学学生与他他们所学学知识以以及教师师与他所所传授知知识的媒媒介。在在物理教教学中，在在计算机机多媒体体技术得得以应用用以前，教教师所能能利用的的，只有有实验器器材和挂挂图这样样一些传传统的媒媒体。计计算机多多媒体技技术的应应用，使使传统的的教学方方式发生生了很大大的变化化，计算算机的多多媒体以以其良好好的集成成性和灵灵活的交交互性以以及动态态的直观观性，为为优化课课堂教学学提供了了一个宽宽广的舞舞台。在物理教教学中，计计算机多多媒体技技术与传传统的教教学媒体体相比较较

11、，有它它独具的的优势。关关于这一一点，本本人曾经经写了一一篇文章章“谈多媒媒体在物物理教学学中的应应用”谈及。在在此只是是结合本本课时的的多媒体体应用谈谈谈自己己的认识识。在进行教教学设计计时，首首先应当当明确一一点，那那就是：多媒体体技术是是辅助教教学的一一种手段段。这一一点，在在物理教教学中是是尤其重重要的，因因为物理理是一门门实验的的科学，物物理概念念和规律律都是建建立在实实验事实实的基础础之上。所所以，我我们不能能以辅代代主，比比如说，以以多媒体体动画取取代物理理实验。因因此在教教学过程程中，我我注意以以实验为为主，以以动画为为辅。“机械振振动”概念的的教学：单摆和和竖直弹弹簧振子子的

12、运动动是直观观的，由由学生亲亲眼目睹睹；而秋秋千和钟钟摆的运运动也是是学生所所熟悉的的，这里里引入动动画，也也是为了了使学生生把实际际的物理理现象与与抽象的的“振动”概念更更好地联联系起来来。“回复力力”概念的的教学：学生观观察气垫垫弹簧振振子的运运动，可可以指出出振子所所受弹力力大小的的变化情情况，但但对力的的方向所所具有的的特征，分分析起来来就比较较吃力，而而借助于于动画，则则可以把把力的方方向直观观地展现现在学生生的眼前前，使学学生对回回复力的的概念有有更深切切的感受受。“简谐运运动”概念的的教学：这是本本课时的的重点和和难点所所在。教教材以“弹簧振振子”为例而而引入这这一概念念。这一一

13、概念的的教学，第第一步是是让学生生认识“弹簧振振子”的运动动特点，包包括对运运动情况况和受力力特征的的认识。在在此，多多媒体动动画显示示出实验验器材不不具有的的优越性性：我制制作的动动画，可可将振动动过程放放慢，让让学生看看得更仔仔细；可可随时将将运动暂暂停，把把实验以以动、静静结合的的形式展展示出来来进行分分析。第第二步是是让学生生了解“简谐运运动”的概念念，这里里有一个个从“弹簧形形变量”到“振子离离开平衡衡位置的的位移”由形形象到抽抽象的过渡渡，借助助于动画画，使得得这一过过渡比较较平稳、自自然，学学生易于于接受。第第三步是是对“简谐运运动”知识的的学习反反馈。对对“简谐运运动”规律的的

14、认识，包包括对回回复力、离离开平衡衡位置的的位移、加加速度、速速度以及及振动能能量这些些物理量量的变化化规律的的认识。面面对这么么多的变变量，如如果让学学生只是是眼盯着着实验器器材去思思考，很很难取得得好的教教学效果果，而在在我设计计的动画画中，以以上这些些物理量量的变化化情况都都以可变变化长度度的箭头头形象地地表示了了出来，其其目的是是希望能能将这些些抽象的的变化规规律以形形象的动动画形式式印入学学生的脑脑海中。将计算机机多媒体体技术应应用于辅辅助教学学，可以以说是一一项创造造性的工工作。它它应尽可可能地体体现先进进教学理理论，以以创设情情境为主主要任务务。为了了使创设设情境得得以实现现，需

15、要要对多媒媒体课件件进行精精心设计计，这就就需要设设计者充充分理解解教材，明明确教学学和学习习目标，把把握学习习的重点点和难点点；据此此理顺教教学思路路，考虑虑学生的的认知水水平等等等。然后后是如何何将自己己的设想想尽可能能完美地地通过多多媒体体体现出来来这一一工作就就与设计计者对多多媒体技技术掌握握的程度度有极大大的关系系。多媒媒体辅助助教学的的功能是是极其强强大的，在在多年来来应用计计算机多多媒体技技术的过过程中，我我越来越越感觉自自己对多多媒体技技术的了了解还很很不够，可可以说现现在还只只是了解解了它的的一些皮皮毛，像像Flaash和和Autthorrwarre软件件所包含含的强大大的函数数功能，FFireeworrks、PPhottoshhop所所包含的的图像、图图片制作作功能，33D的三三维制作作技术等等，是制制作更高高质量、更更能反映映物理概概念、规规律特征征的动画画所必需需掌握的的。所以以相比之之下，本本课时所所用到的的课件，还还是相当当粗糙、简简单的，一一些更好好地针对对教学内内容的设设计理念念还无法法得以体体现，所所以使教教学的效效果受到到制肘，这这不能不不说是一一大遗憾憾。