1. 简谐运动教学设计一等奖

《简谐运动》教学设计

【课题名称】

简谐运动

【课

型】

概念课

【授课时间】

2015年4月2日

第7节

【授课地点】

成都七中（高新校区）子云书院三楼阶梯教室

【授课班级】

高2013级11班

【授课教师】

张

涛

【教材分析】

教材：《物理

选修3-4》（教科版）

第一章

第1节

简谐运动。本章学生将学习一种新的运动形式--振动，第一节是从最简单、最基本的振动--简谐运动（弹簧振子）入手，让学生体会建模的基本原则和重要性，能够用特有物理量描述弹簧振子的运动并提出简谐运动的概念，并能够用牛顿动力学知识分析处理新情景中动力学问题。在学习过程中逐步培养学生的观察能力、科学探究素养、分析问题的逻辑思维能力等。

【学情分析】

进入高二下期，理科实验班的大多数同学已经基本具备认真观察物理现象，客观描述物理现象，理性分析物理现象当中的规律的基本能力。又一次接触新的运动形式，如何建模，如何用原有知识处理现有问题对学生是一个考验。

【教学目标】

（一）、知识与技能

1、会分析回复力和位移的关系，知道简谐运动的定义。

2、通过观察弹簧振子的运动，发现弹簧振子运动的规律，从而理解振幅、周期和频率是用来描述简谐运动的物理量。

3、通过分析弹簧振子在一次全振动中速度、加速度、回复力的变化，了解振动系统的动能和势能间的转化，认识到在振动过程中系统总机械能守恒。

（二）、过程与方法

通过观察情景演示正确建立物体模型；通过小组内的讨论表达自己的观点，并能结合他人观点逐步完善自己的知识结构或纠正自己的错误认识。

（三）、情感态度与价值观

通过对弹簧振子模型特点的认识，再次领会忽略次要因素，抓住主要因素建立理想模型的科学研究方法。培养学生从实际情景中抽象简单模型的能力，在遇到问题和主动解决问题的过程中，培养学生总结方法良好习惯。

【教学重点】

如何正确建立简谐运动模型，并运用牛顿运动规律处理简谐运动过程中的动力学问题。

【教学难点】

理解简谐运动的定义及特点

【教学方法】

小组交流、探究式教学

1

【教学用具】

气垫导轨、空气泵、滑块、两根轻质软弹簧等

【教学过程】

教学环节

反馈1 反馈2 反馈3 展示“检测1”提问，引导分析

展示“检测2”题目，

展示“检测3”题目，引导学生分析

回答问题

思考回答

讨论交流，逐一解读

检测对机械运动现象的认识

多角度认识平衡位置

生成对回复力的本质认识

反馈4 展示“反馈4”问题，引导学生分析，体会描述一种运动的基本思路和规范要求。展示学生完成作业的问题，一起寻找解决问题的办法。

思考1 展示“检测4”题目，

如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧，上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球，处于静止状态，现用手将小球向下拉伸一个小距离x后松手，小球将在竖直方向振动（弹簧始终在弹性限度内），试问小球是否作简谐运动?

反馈5 课堂练习

思考2、展示深化题目“思考2”、

建模思想的介绍、想一想

小结与练习

2

教师活动

学生活动

设计意图

回忆预习情况，提出自己的见解和疑问，暴露问题，与同学老师一起寻找方法。

学生独立完成

思考、体会简谐运动的力学条件

培养学生对运动描述的规范性要求

梳理对简谐运动的认识

加深对简谐运动的力学条件的理解

展示“检测5”题目，引导学生分析

展示题目，引导学生分析情景

对全振动概念的理解

独立思考，个别展示

课后思考，讨论交流

对T、f、A的认识

梳理本节重点概念

培养思考习惯，激发物理学习兴趣

展示更多与振动有关的应用情景，体会建模思想的重要性、

展示“想一想”启发学生用其他的方式更形象直观的描述简谐运动规律，为后续学习做铺垫。

带领学生回顾本节所学知识和所用方法

学生回忆，提出疑问

巩固、强化

【教学流程图】

【板书设计】

一、机械振动

1、定义

2、平衡位置

二、简谐运动

1、回复力

2、（力学）定义：F = -Kx

三、简谐运动的描述

1、运动学量：x、v、a、EK、EP

2、力学量：F、

3、特征量：T、f、A

引入

反馈1

学生讨论、交流

反馈2

学生回答，检验课前学习

反馈3

反馈4

学生讨论交流

展示学生课前学习，梳理

检测4、思考1

学生过手练习

反馈5

学生解读

思考2、想一想

课后拓展

课堂小结

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课堂练习

如图所示，在光滑水平面上有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子质量为m1，振子的最大速度为v0，当振子运动到最大位移为x0处时，把质量为m2的物体轻放在其上，则

（1）要使物体和振子一起振动，二者间动摩擦因数至少为多大？

（2）两物体一起振动时，是否还是做简谐运动？

（3）两物体一起振动时，求作用在m2上的静摩擦力大小与弹簧型变量的关系。

（4）两物体一起振动时，二者过平衡位置时的速度多大？振幅又是多大？

（5）在一次全振动过程中，两物体间的摩擦力分别对m1、m2做功情况是怎样的？

课后思考

如图所示，三角架质量为m1，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m2的小球，原来三角架静止在水平面上，现使小球做上、下振动，已知三角架对水平面的压力最小为零．求：

（1）小球振动到最低点的加速度大小；

（2）若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少？

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