1.1 简谐运动 教案 (1)

1.1
简谐运动
教案3（鲁科版选修3-4）
一、教材分析
本节内容是机械振动的最简单的运动形式，是学习其它振动形式的基础，对学好整个振动部分起到非常重要的作用。它从位移与时间关系的角度认识简谐运动的特点。
二、教学目标
1.知识与技能
（1）从运动形式了解什么是机械振动、简谐运动
（2）正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
2.过程与方法
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。
三、教学重点难点
简谐运动的位移时间图像既是重点也是难点。
四、学情分析
在学生已学习物体运动规律的基础上认识振动并不困难，但要认识简谐振动的特点比较困单，所以应用实验的方法画出其图像以降低学生的困难。
五、教学方法
实验、观察与总结
六、课前准备
弹簧振子、坐标纸、预习学案
七、课时安排
1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
学生回答预习学案的内容，提出疑惑
（二）精讲点拨
1、机械振动
学生回答机械振动与其他运动相比有什么特点？
特点：往复的运动
总结：物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，对于弹簧振子，它是弹力。
弹簧振子的运动
（1）弹簧振子要一直运动下去对弹簧和振子有什么要求？
a．弹簧的质量远远小于滑块的质量，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
b．阻力太大，振子不振动，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）平衡位置有什么特点？振动时怎样算完成一个全振动？
对弹簧振子而言，弹簧为原长，振动方向的合力为零。
实验探究
使弹簧振子振动，拉动下面的坐标纸，描出振子运动的运动图像。用多媒体动画模拟振子的运动，画出振动图象。
讨论并回答：简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什么位移？（相对平衡位置的位移）
总结：简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。
提问：振动图象在什么情况下是正弦，什么情况下是余弦？
总结：由开始计时的位置决定
图像中这里的位移指的是什么？
总结：指向对于平衡位置的位移，即位置坐标，与时刻对应。
5、结合右图分析振子在一次全振动中弹簧弹力Ｆ、偏离平衡位置的位移x、加速度a、速度Ｖ的大小变化情况及方向。
１）Ａ→Ｏ
x↓，方向由Ｏ　向Ａ
F↓，方向由Ａ　向Ｏ
a↓，方向由Ａ　向Ｏ
V↑，方向由Ｏ　向Ａ
振子做加速度不断减小的加速运动
A′
O
A
２）在O位置，x＝０，F＝０，a＝０，V最大；
３）Ｏ→Ａ′
x↑，方向由Ｏ
向Ａ′
F↑，方向由Ａ′向Ｏ
a↑，方向由Ａ′向Ｏ
V↓，方向由Ｏ
向Ａ′
振子做加速度不断增大的减速运动
４）在Ａ′位置，x最大，F最大，a最大，V＝０
５）Ａ′→Ｏ
x↓，方向由Ｏ
向Ａ′
F↓，方向由Ａ′向Ｏ
a↓，方向由Ａ′向Ｏ
V↑，方向由O　向Ａ′
振子做加速度不断减小的加速运动
６）在O位置，x＝０，F＝０，a＝０，V最大；
７）Ｏ→Ａ
x↑，方向由Ｏ
向Ａ
F↑，方向由Ａ　向Ｏ
a↑，方向由Ａ　向Ｏ
V↓，方向由Ｏ
向Ａ
振子做加速度不断增大的减速运动
８）在Ａ位置，x最大，F最大，a最大，V＝０
6、你对简谐振动有什么认识？总结其运动有哪些特点？
运动的位移时间图像为弦函数的运动称简谐运动。
简谐运动是一种最简单、最基本的振动，例弹簧振子的运动就是简谐运动。
（三）课堂小结
本节学习了机械振动的概念，知道了简谐振动的运动特点，其振动图象为一条正弦或余弦函数。
（四）反思总结，当堂检测
（五）布置作业：问题与练习3、4
九、板书设计
一、简谐运动
1、
机械振动：平衡位置附近的往复运动
2、简谐振动：运动的位移时间图像为弦函数的运动称简谐运动。
3、简谐振动的特点：对称性。
4、运动性质：变加速运动。
十、教学反思
本节只是从运动的特点来认识简谐振动，对简谐振动的实质还不能真正理解，需下一步继续学习。