1. 简谐运动教学教案设计

《简谐运动》教案

1．

知道什么是机械振动及其产生条件；理解回复力的含义；

教学目标

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。

教学重点

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。

教学难点

教学方法

教学用具

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

启发式的讲授课

刻度尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子

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。

导入新课

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。

新课教学

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

现象观察：（电脑模拟展示）

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。

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？

教师：这一中心位置叫平衡位置。

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。

1

教学过程

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。

师生讨论得出回复力的概念、特点和作用。

实验演示，提供真实情景。忽略次要矛盾，突出主要盾，是科学研究的常用方法。

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。）

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。

电脑展示振子运动过程中位移的变化情况。

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供

学生讨论，得出结论：

2

教学过程

结论：简谐运动过程中回复力与位移大小成正比，

方向与位移方向相反。

（F回

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。

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：

逐步完成表格：

振子的

运动

位移x 回复力F 加速度a 速度v A→O 方向

O→A A→O A→O A→O 大小

变小

变小

变小

变大

O→A’

方向

O→A’

A’→O A’→O O→A’

大小

变大

变大

变大

变小

A’→O 方向

O→A’

A’→O A’→O A’→O 大小

变小

变小

变小

变大

O→A 方向

O→A A→O A→O O→A 大小

变大

变大

变大

变小

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。

巩固

作业

板书设计

课堂练习，以ppt为主

大聚焦课堂26页基础巩固

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