1. 简谐运动获奖说课稿

《简谐运动》教学设计

四川省丹棱中学校

黄成良

教学内容：教科版高中物理选修3-4第一章第一节（P1-6）

三维教学目标：

1、知识与技能

（1）了解什么是机械振动、简谐运动；

（2）掌握简谐运动的特点，理解振幅、周期（频率）的意义；

（3）能够灵活分析简谐运动过程中各物理量的变化情况

2、过程与方法：正确分析并理解简谐运动过程，理解简谐运动的规律。

3、情感、态度与价值观：通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力。

教学重点：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。

教学难点：偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化。

教学教具：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源。

教学过程：

（一）教学引入

我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。

（二）新课教学

1、机械振动概念

振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？（微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。）请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？

演示实验（此处借鉴人教版教材的写法）

（1）一端固定的钢板尺，图1（a）

（2）单摆，图1（b）

（3）弹簧振子，图1（c）（d） （4）穿在橡皮绳上的塑料球，图1（e）

提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的，运动方向水平的、竖直的，物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？

归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。

2、简谐运动概念

简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。

（1）弹簧振子

演示实验：气垫弹簧振子的振动

观察分析和讨论并归纳：

第一、滑块的运动是平动，可以看作质点。

第二、弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计，一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子。

第三、没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。

（2）弹簧振子运动过程分析

动玏模拟弹簧振子的运动（网上搜索.swf文件，便于暂停观察和分析）

分别分析振子在几个位置的受力情况和运动情况，找出受力的特点：合力总是指向平衡位置且大小总是跟它与平衡位置的距离成正比。

引出“平衡位置”、“振动物体的位移”和“回复力”的概念。

在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。

我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。

振子振动时，定受外力的合力指向平衡位置，这个合力的作用总能使物体回到中心位置，叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某个力的分力。

弹簧振子在振动过程中，回复力的大小总是与位移大小成正比，可以写成F=-kx，这样的振动称为简谐运动。

（3）简谐运动的特征

指导学生分别从受力和运动及能量分析弹簧振子的运动过程，填写课本末的表1-1-1. 3、描述简谐运动的物理量

（1）振幅A：

振动物体离开平衡位置的最大距离。我们要注意，振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而不是最大位移。这就意味着，振幅是一个数值，指的是最大位移的绝对值。

（2）振动的周期和频率

振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。

周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（Hz）。

周期和频率都是表示振动快慢的物理量。两者的关系为：T=1/f 或 f=1/T 提示：简谐运动的周期或频率与振幅无关（固有周期或固有频率，为后面学习受迫振动作准备。）

（三）巩固和练习

1.完成课本P5-6练习与评价。

2.课堂作业：配套练习