本章小结课件配套优秀公开课教案设计

首都师大附中昌平学校教案

概

学

科

班

级

述

版

本

知识

教

技能

学

过程

目

方法

标

情感

态度

价值观

物理

高二

年级 A1班

人教版

学习内容

简谐运动复习

学习时间

学习课时

2019/5/6 2 1.通过问题引导，学生复习简谐运动情景、全章公式

、图像并通过推导找到其联系，学生今后能熟练掌握课本相关内容

2.学生通过实验检验弹簧振子周期公式合理性

1.在公式推导过程中，学生体会数学知识在物理中的应用

2.通过分析简谐运动的各种图像、推导公式关系，学生深刻认识“变化率”在物理学中的重要性

3.在分析和推导过程中，学生从受力-运动

，功-能两方面深入理解简谐运动，并且在解决今后遇到的问题时可以从以上方面考虑

在教师引导下，学生经历并且认识到学习知识从形象到抽象的过程。学生体会物理学是严谨且严密的自洽体系。实验验证增加学生自信心。

本章选自选修3-4第一章，机械振动，是后一章机械波的基础。这两章本从属于力学，但由于与光学联系紧密以及其他原因被编入选修教材。在学习时，要让学生认识到，本章实际上是用三角函数来更加精确描述简谐运动这种比较特殊的机械运动，但以前所学的力学知识仍然有效。在教材中没有涉及弹簧振子的周期公式，没有明确简谐运动定义两种描述的联系，对于实验方法得出的简谐运动表述一和单摆周期公式

的严谨性也尚可推敲，故产生此节复习想法，将全章知识整理联系的同时，更加能解决以上漏洞。

我刚接手高二的学生，对于学情并不十分了解，初步观察一部分学生逻辑思维尚可，对于本章基础知识的学习也比较认真，对于以前力学知识掌握尚可，交流电（与三角函数有关）的掌握情况尚不明确。但在课上不喜与老师进行沟通，为解决此问题，本节将涉及更多的需要学生来展示

回答

推导

动手的环节以增加学生行动。学生基础掌握情况方差较大，所以在课程设计时尽量将大问题拆解成小问题，在最后尽量进行升华

以满足不同层次学生的需求。

教

学

分

析

学情

分析

重难点

重点：简谐运动知识之间的联系

难点：公式推导

图像解释

教学

方法及手段

核心素养

启发式讲授，实验，学生思考讨论

从相互作用和运动角度以及功能角度解释物理规律的理念贯穿整节课，可以体现物理观念。本节课从提出问题

学生猜想

推导公式

得出结论并应用环环相扣

同时在学生学习过程中体现科学论证，在解决以前提出的问题中培养学生质疑精神，这些属于科学探究和科学思维。

一级二级：获取知识

回忆再现。应用概念和技能。在本节课中学生回忆前面学习的关于简谐运动的模型图像以及公式和数学方法。能够应用其进行公式推导从而找到以前知识之间的联系。

三级：分析知识。学生能够运用已有知识分析简谐运动过程中的x v a如何变化以及其关系，能从功能角度分析简谐运动的过程。

四级：扩充知识，延展性思维。学生在本节课中体会到了数学知识思想对学习物理的重要作用，在今后的学习中，可能会更多的将不同学科之间的知识相联系，得出有用的结论同时使知识体系更牢固

DOK

全科阅读

本节课用到许多数学知识，一般来讲

学生将数学知识应用到具体情景时会遇到困难

所以将本节课用到的数学知识做成阅读材料方便学生回顾。具体见附录

教学

过程

教师活动

新课

引入

学生活动

设计意图

通过一个问题引入，使学生更有学习动机。

此图片是学生熟悉的，教师也曾问过类似的问题

学生应该更容易接受。

其实我也想过用一个更大的问题引入

然后再拆解成小问题，但可能不太适合当前的学情

先分析图像再推导解析式

学生对此模型更加熟悉，形

在以前课程中，我曾提问

如何求解学生曾回答：写出解析式

1.5s时的位移？

现在新的问题时，如何求1.5s时的画出图像，写出v-t a-t解析速度与加速度

式

导函数？

直接写解析式肯定非常抽象，所以先 要研究v-t a-t图像，请两名学生画

分析我们先来研究一般的情况

还是用最图像

简单的弹簧振子模型

出图像

观察图像之间的关系（sin cos -sin）

阅读导数相关材料一，将简谐运动一个周期分成四段分别解释其x v a的变化以及他们之间的互相联系

公式现在已经确定了三个图像的关系，但推导

是光靠图像

好像还解决不了开始的问题，必须借助解析式才能求解具体数值

请学生推导v-t a-t解析式（v就是x的瞬时变化率，a就是v的瞬时变化率，瞬时变化率就是导数）

象的熟悉了

阅读材料一

才能学习抽象

学生分别解释v 和a（方向

大小）

学生自行推导

阅读材料二

解决至此学生已经能够求解出某点的瞬问题

时速度和加速度,试求解1.5s时的速度

周期从动力学（力和运动角度看）还有哪公式

些量可研究

F和x是什么关系

实验

检验

教师推导可得出弹簧振子的周期公式

教师实验展示T和A无关

与单摆周期公式联系，想一想单摆的k是多少

书p14 呼应曾经提出的问题：频闪仪拟合的图像前课

就一定能确定x-t是正弦关系吗？

教师解答：频闪仪再精准也只能说明图像看着像x-t图像，说不定也有什么函数图像也有周期性

也跟弹簧振子振动图差不多，但通过推导可以得知应该是sin函数，可以满足F=-kx关系，周期公式也和实验结论一致

功能在分析一个物理问题时，除了从力和分析

运动（动力学）角度分析

还能从什么角度？（电学

电场力

电场力做功电势能；分子力

分子力做功分子势能）

从功能角度分析弹簧振子一个全振动内的运动（做功→能量变化）

这里由于用到数学知识，我对数学知识比较熟但对怎么教就不太了解，避免学生对求导方法有所忘却，在材料中将相关知识给出

与前述问题相照应

新的发现，要从动力学研究就必然要求F F和x又有关系

学生应该不难接受

F=ma F=-kx

学生用已有的器材（弹簧

钩码若干）检验公式合理性（只需验证正相关负相关即可）

带入单摆k计算单摆周期公式

解答以前问题中留存的疑问，使学生深入思考，培养质疑精神

做功和能量

功能分析

和动力学分析

相对应

学生回答（动能定理和功能关系）

守恒其实本章属于力学范畴，用的还是必证明

修的那点规律，只是简谐运动比较特殊，我们可以用三角函数更加精确的表示它。虽然我们已经确信能量守恒是对的，在这节课也不可能将其推翻，但是我们扔可以在这个简谐运动的特有情况下，验证一下能量是否守恒？

应用已知结论证明：对于任意时刻t，动能与势能之和守恒（总能量与时间无关）（材料）

小结

谈谈你有什么收获和疑问？

学生回答

教师总结

分析问题的两个方面

本章主要研究的问题

和以前知识联系

从形象到抽象（模型更直观易懂但公式更精确）其实

我们学习的很多学科都是从形象到抽象的过程

练习

已知小球质量1kg和弹簧1N/m，从学生回答求解过程

平衡位置出发时速度为4m/s （1）能量守恒

①求振幅A （2）写出x-t解析式？v-t②求当速度为2m/s时，振子位移？ 解析式？

（1）从功能角度求解 （2）从受力-运动角度求解

学生上黑板进行证明

材料三

E=1/2kA^2=1/2m(Aw)^2 用简谐运动特有的描述方法再次证明能量守恒的正确性，一来可以加深学生对能量守恒的理解，并且更让学生认识到本章所讲内容与之前知识联系

主要总结方法、精神

具体知识内容在板书有体现，在后续习题也会强化

应用所学知识

检查掌握情况

课后

反思

附录：

阅读材料

一、导数几何意义

原函数在某点的切线斜率即为该点导函数的函数值

二、导数定义，三角函数

复合函数求导

1.导函数是原函数的瞬时变化率2.3.复合函数求导三、

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