1. 简谐运动ppt配套的教学设计及说课稿

北川中学

《简谐运动》教学设计

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祝兴山

[教学目标]

（一）知识目标：

1．

知道什么是机械振动及其产生条件；理解回复力的含义；

2．

理解简谐运动的条件，学会鉴别简谐运动；

3．

掌握简谐运动中相对于平衡位置的位移、速度、回复力和加速度的变化规律。

（二）能力目标：

1．

通过对物理现象的观察、分析、讨论和归纳，培养学习物理的科学的方法；

2．

通过对简谐运动的认识，培养对忽略次要因素、突出主要矛盾的理想化方法的应用；

3．

通过对弹簧振子振动的分析得出简谐运动的一般规律性的结论，培养“从个别到一般”的科学思维和概括能力；

4．

分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律，认识各物理量之间存在密切的相互关系，培养逻辑思维、辨证思维能力；

5．

正确识别机械振动和简谐运动实例，提高联系实际的能力。

（三）德育目标：

1．

回复力和惯性这两个矛盾的对立面是维持物体做简谐运动的内因，而阻力足够小则是外因，矛盾的对立统一是和谐的自然法则；

2．

不同的运动形式遵循不同的运动规律，要切记具体情况具体分析；

3．

简谐运动的简谐美、对称美既是一种审美观，又是一种科学方法。

[教学重点、难点、及解决方法]

（一）重点：

1．

简谐运动回复力的特点；

2．

简谐运动过程中相关物理量的变化规律。

（二）难点：

如何从已有得运动学和动力学的角度区分简谐运动中位移、速度和加速度的变化规律。

（三）解决方法：

1．

布置复习运动学、动力学相关知识；

2．

采用实验演示、列表对比等为学生的学习创设真实情景；

3．

应用多媒体模拟动态过程，为学生的学习创设模拟真实情景，增强直观感受；

4．

引导学生观察——思考——讨论——归纳，积极参与，积极思维，自主学习。

[教学媒体设计]

1．

选用媒体：常规媒体+多媒体电脑，即多媒体辅助课堂教学方式；

2．

选择的理论依据：授课的过程是授课者和学习者之间完成知识信息转移的过程。教师向学生传授知识的目的一是给学生传递某一学科知识（教学内容）；二是促进学生有效的学习。而学生面对教学信息，必然有两种反应：一是接受反应，它表现为学生对教师传授信息的

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理解程度；二是构成反应，它表现为学生将理解的知识转换为自我能力的程度。显然，构成反应是教学的目的和期望所在，而计算机辅助教学方式能够更有效的帮助提高期望值。因为在这种教学模式下，计算机作为一种先进的教学媒体，只是教师进行教学的一种手段。所使用的课件依据教学要求编制，内容的选择是跳跃的、不连贯的，只是借助教学软件的帮助将教学内容中不易直观形象表现出来的、需要用大量语言和文字解释的内容通过多媒体形式非常具体形象的展现在学生的面前，在需要应用时加以调用，这样教师的主导地位并没有改变，作为教学的组织者和引导者，并不受到“做死了”的、“面面俱到”的现成教学课件的束缚，可以根据教学需要和学生学习情况进行调整；另一方面，通过多媒体课件的应用将原本非常抽象而不易理解的物理过程形象生动的表现出来，激发学生积极参与教学过程，变“虚”为“实”，降低了学生认识的难度，提高了学生学习的兴趣，收到很好的教学效果。

3．

课件来源：自制

[仪器教具]

气垫导轨、音叉、小槌、钢片、水平方向和竖直方向的弹簧振子、单摆、电脑多媒体课件等

[教学过程及教学设计] 教学过程

[课间休息] 播放世界名曲

教学设计

给学生以舒缓、优美的音乐感受，一方面使学生得到良好的休息，另一方面为教学打下伏笔（所有发声的物体都在振动）。

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教学过程

[引入新课] 实验演示：水平方向、竖直方向弹簧振子和单摆的运动。

教学设计

创设真实情景，给学生以直观感受。

引导学生观察运动的特点。

通过观察实验现象，讨论得出结论，引导学生注意和以往所学运动形式的区别。

引导学生再次观察上述实验并与人的来回走动和皮球的上下运动进行比较。

理论联系实际，增强对机械振动的理解。

亲身感受，增强感性认识。

与以前所学内容进行对比，促进学生的思维理想和对知识的同化和顺应。

实验演示，提供真实情景。

掌握科学方法，突出主要矛盾，忽略次要矛盾。

动画模拟真实情景，动态展示弹力的变化情况。

[新课教学] 一、机械振动：

提问：上述物体的运动就是我们今天要研究的机械振动，

那么上述运动有什么特点呢？

学生讨论、回答：来回运动，具有往复性

提问：凡是往复运动都是振动吗？如：人在教室里来回走动、人拍皮球时皮球的运动是否是振动？

学生讨论并回答：物体振动时，必然在某一中心位置的两

侧往复运动。

教师：这一中心位置叫平衡位置。

1．机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做

机械振动，通常简称为振动。

学生举例，生活中的机械振动：水中的浮标、风中晃动

的树枝、钟摆的运动、所有发声的物体等等。

亲身感受：用手感受声带的振动，音叉的振动等。

2．产生振动的条件：

提问：上述物体为什么会作振动？

回忆：物体的运动与受力情况和初速度的关系紧密相关。

如：匀速直线运动——合外力为零；

平

抛

运

动

——只受重力作用，初速度水平；

匀速圆周运动——合外力大小不变，方向始终指向圆

心。

结论：物体的运动变化和所受外力紧密相关。

实验演示：气垫导轨上水平方向弹簧振子的运动。

学生分析振子振动中的受力情况：重力、支持力、弹力

学生讨论：重力和支持力平衡，振子的运动由弹簧弹力造

成。

现象观察：（电脑模拟展示）

振子在平衡位置左侧时，弹力向右；

振子在平衡位置右侧时，弹力向左；

弹簧的弹力总指向平衡位置。

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教学过程

归纳：回复力：振动物体离开平衡位置后就要受到指向平

衡位置的力的作用，使振动物体返回平衡

位置，这样的力叫做回复力。

回复力的特点：始终指向平衡位置。

回复力的作用：使振动物体回到平衡位置。（振动物

体远离平衡位置时，使物体做减速

运动；振动物体向平衡位置运动时，

使物体做加速运动。）

（1）条件一：物体受到回复力的作用。

提问：竖直方向的弹簧振子和摆球运动的回复力由谁提

供？

电脑模拟展示动态过程：

由重力和弹力的合力提供回复力

由重力沿圆弧方向的分力提供回复力

归纳：回复力是振动物体所受的指向平衡位置的合外力，

是根据效果命名的效果力。可以由某一个力、某

几个力的合力或某个力的分力提供。

（和向心力进行比较）

教学设计

引导学生观察思考。

师生讨论得出回复力的概念、特点和作用。

前后联系，增强课堂的完整性。

学生分析物体的受力情况，讨论回复力的产生。

结合学生的分析讨论，用电脑模拟运动过程中的受力情况，给学生以动态的过程，深入理解回复力的特点以及回复力的产生。

学生根据上述分析讨论得出回复力的确切含义。

通过比较，前后贯通，加深理解。

联系实际，增强感性认识。

提问：在实际生活中的振动最后都会停止，为什么？

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教学过程

学生回答：要受到阻力的作用。

实验演示：摆球在空气中和水中振动。

提问：有什么区别？为什么？

学生观察并回答：水中阻力大，振动次数少；空气中阻力小振动次数多。

（2）条件二：阻力足够小；

二、简谐运动

研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐振动（振动过程中所受阻力为零）。

实验演示：气垫导轨上滑块在弹簧作用下的振动。

滑块所受的阻力可以忽略不计，弹簧的质量比滑块小得多，也可忽略不计，这样的系统称之为弹簧振子。

1．简谐振动的位移——对平衡位置的位移：

实验演示：气垫导轨上滑块的振动

水平方向弹簧振子

教学设计

实验演示，提供真实情景。

讨论得出结论。

实验演示，提供真实情景。

忽略次要矛盾，突出主要矛盾，是科学研究的常用方法。

实验演示，提供真实情景。

根据实验演示，讨论得出位简谐运动中位移大小：振子离开平衡位置的距离。

方向：由平衡位置指向物体所在位置。

移的大小、方向，并与以前所学的位移概念进行区别。

电脑展示振子运动过程中位移的变化情况。

电脑模拟展示动态变化过

程，增强感性认识。

2．简谐运动中的回复力：

实验演示：气垫导轨上滑块的运动

学生分析：振动过程中所需要的回复力由弹簧的弹力提

根据前面所学，当堂巩固。

供。

F回kx

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教学过程

动画模拟：简谐运动过程中的回复力和位移之间的关系。

识

学生讨论，得出结论：

教学设计

电脑动态模拟，增强感性认

通过动力学分析和动画模结论：简谐运动过程中回复力与位移大小成正比，

拟，自然得出结论。

方向与位移方向相反。

（F回kx是判断一个振动是否为简谐运动的依据。）

3．简谐运动的规律：

简谐运动中位移、回复力、加速度和速度的大小和方向

均无时不刻不在变化，它们的变化具有什么样的规律

呢？

学生根据实验现象思考讨论。

动画模拟：分别展示弹簧振子在振动过程中x、F、a、v的

大小和方向变化情况：

讨论、思考的基础上用电脑

进行模拟展示，使学生的学习效

果提高。

逐步完成表格：

A→O O→A’

A’→O O→A 振子的

运动

方向

大小

方向

大小

方向

大小

方向

大小

位移x O→A 变小

O→A’

变大

O→A’

变小

O→A 变大

回复力F A→O 变小

A’→O 变大

A’→O 变小

A→O 变大

加速度a A→O 变小

A’→O 变大

A’→O 变小

A→O 变大

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教学过程

速度v A→O 变大

O→A’

变小

A’→O 变大

O→A 变小

教学设计

学生比较、讨论得出结论。

学生根据课堂内容自我回忆，教师引导共同完成。

针对课堂内容，促进内容巩固和消化吸收。

结论：

1．位移方向始终由平衡位置指向物体所在位置；

回复力、加速度的方向始终指向平衡位置。

2．位移和回复力：大小同步，方向相反

回复力和加速度：大小和方向均同步

3．靠近平衡位置：位移、回复力、加速度均变小；速度变

大。

离开平衡位置：位移、回复力、加速度均变大；速度变小。

平衡位置处：

位移、回复力、加速度均最大；速度最小。

最大位移处：

位移、回复力、加速度均最小；速度最大。

[课堂小结]

1．

机械振动及其条件

2．

简谐运动及其条件

3．

简谐运动中各物理量的变化规律

[作业] 复习教学内容，完成书P160/练习一（1）、（2）、（3）、（4）