《简谐运动》教学设计

《简谐运动》教学设计（通用6篇）

　　作为一名优秀的教育工作者，时常需要准备好教学设计，教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。那么优秀的教学设计是什么样的呢？以下是小编精心整理的《简谐运动》教学设计，希望对大家有所帮助。

　　一.教材分析：

　　（一）教材所处的地位及前后联系：

　　《简谐运动》是人教版高中物理（必修）第二册第八章《机械振动和机械波》中的内容。机械振动和机械波是在学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后而编排的，是力学的一个特例。机械振动和机械波是一种比较复杂的机械运动形式，对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础。此外，机械振动和机械波的知识与人们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。简谐运动是第八章中的第一节内容，是学习本章后面各节内容的基础，也是本章的重点和难点之一。在研究简谐运动规律时要用到以前学过的运动学、动力学、功和能的知识，可起到复习巩固的作用，因此这部分内容在教材中起着承前启后的作用。

　　（二）教学目标：

　　根据物理科的课程标准，物理教学应包括知识、能力和情感态度教育等三个方面。因此，本节课教学目标也应该包括以下三个方面：

　　1.知识目标

　　（1） 知道什么是机械振动、简谐运动。了解简谐运动的若干实例。

　　（2） 知道简谐运动中回复力的特点。

　　（3） 知道简谐运动是一种理想化模型。

　　（4） 理解简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。

　　（5） 知道在研究物理规律时一般遵循从简单到复杂的规律。

　　2.能力目标

　　（1） 通过对实验的观察，培养学生的观察和发现问题的能力。

　　（2）分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律，认识物理量之间存在密切的相互依存关系，培养逻辑思维能力。

　　3.情感态度和价值观

　　（1）通过对简单实验的操作，及参与对简谐运动规律的分析，培养学生参与科学研究的兴趣。

　　（2）通过对简谐运动的研究，使学生发现其中所严格遵循的简谐美、对称美。

　　（三）教材的重点和难点：

　　1.重点：

　　如果能抓住简谐运动中的各物理量的变化规律，也就把握了复杂的机械振动的要领，所以本节的教学重点为：

　　（1）简谐运动过程中有关物理量的变化规律。

　　（2）简谐运动回复力的特点。

　　2.难点：

　　刚进入高二年级的学生思维具有单一性、定势性，他们习惯于分析恒力作用下物体的单程运动，对变力作用下来回运动的振动过程的多量分析，学生普遍会感到有些困难，因此本节的教学难点为：从运动学和动力学的角度区分简谐运动中位移、回复力、加速度和速度的变化规律。

　　（四）学情分析及处理对策

　　通过前面章节的学习，学生已经具备运动学的基本知识及分析物理规律的一定能力。因此，本节课从研究弹簧振子的振动过程出发，去了解简谐运动的特点和理解其运动规律，使学生能顺利地掌握新知识，为本章的学习打好铺垫。

　　虽然通过初中和高一的`学习，学生已有一定的观察、实验能力，但抽象思维、推理和综合分析的能力仍然有限。因此，本节课通过演示实验和引导学生分析振动的动态过程，来进一步提高学生这几个方面的能力。

　　二、教法

　　1、物理实验具有形象、生动、易调动学生积极性，化抽象为具体之功效，所以本节课通过实验演示，增加感性认识，通过对生活中身边见过的振动实例加深

　　学生的切身体会。（所用仪器：弹簧振子、装有水的透明玻璃水槽、红色的小木块、钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、吉它）。

　　2、由于弹簧振子的振动时其位移、速度、加速度等物理量是动态变化的，学生不易掌握。因此教学时要密切联系旧有知识，借助计算机模拟辅助教学手段，把突破难点的过程当成巩固和加深对旧有知识的理解应用过程，及培养学生分析能力的过程。

　　因此，这节课可采用直观实验演示、讲授、讨论并辅以电教手段等多种形式的教学方法。

　　三、学法：

　　以直观教学为突破口，引导学生在不同的现象中寻找共同的特征。学生通过对演示实验观察，及回顾已学过的旧知识，积极参与讨论总结规律，达到接受知识的目的，及提高自身的观察、分析和逻辑思维能力。

　　四、教学程序设计：

　　（一）导入新课（3分钟）

　　创设学习情境、激发学习兴趣为导入新课的指导思想，列举生活的事例引导学生观察归纳其特征。

　　请学生用吉它表演一小段演奏曲子，以优美的音乐进入课堂。老师提出问题：吉它为什么会发出声音？引导学生观察吉它弦的运动，得出吉它弦在振动。

　　（二）新课教学（28分钟）

　　指导学生观察演示实验，发现各种振动的共同特点，得出机械振动的概念。

　　（1）、【演示】演示实验并要求学生注意观察下列物体运动的特点。

　　单摆摆球来回摆动、小木块在水槽中上下运动、弹簧振子来回运动

　　（2）、引导学生分组讨论得出：它们的运动与前面学过的运动的不同之点就是运动具有往复性。从而引出机械振动的概念，接着指导学生认识各种振动的平衡位置的确定。

　　（3）、指导学生阅读课本上介绍的做机械振动物体，然后请学生举出生活中看到的其他机械振动的例子（如荡秋千、钟摆、喇叭的振动等），并让学生做使刻度尺振动的小实验，来加深对机械振动的理解。

　　老师指明机械振动是较复杂性的机械运动。指出研究复杂事物的一般方法：即从简单到复杂的方法。研究振动时也要从最简单最基本的形式--简谐运动开始，再逐步深入了解较复杂的振动过程。从而引入课题。

　　教学目标：

　　(1)理解简谐振动的判断，掌握全过程的特点；

　　(2)理解简谐振动方程的物理含义与应用；

　　能力目标：

　　(1)培养对周期性物理现象观察、分析；

　　(2)训练对物理情景的理解记忆；

　　教学过程：

　　（一）、简谐振动的周期性：周期性的往复运动

　　（1）一次全振动过程：基本单元

　　平衡位置O：周期性的往复运动的对称中心位置

　　振幅A：振动过程振子距离平衡位置的最大距离

　　（2）全振动过程描述：

　　周期T：完成基本运动单元所需时间

　　T=2π

　　频率f：1秒内完成基本运动单元的次数

　　T=

　　位移S：以平衡位置O为位移0点，在全振动过程中始终从平衡位置O点指向振子所在位置

　　速度V：物体运动方向

　　（二）、简谐振动的判断：振动过程所受回复力为线性回复力

　　（F=-ＫＸ）K：简谐常量

　　X：振动位移

　　简谐振动过程机械能守恒：KA2=KX2+mV2=mVo2

　　（三）、简谐振动方程：

　　等效投影：匀速圆周运动（角速度ω=π）

　　位移方程：X=Asinωt

　　速度方程：V=Vocosωt

　　加速度：a=sinωt

　　线性回复力：F=KAsinωt

　　上述简谐振动物理参量方程反映振动过程的规律性

　　简谐振动物理参量随时间变化关系为正余弦图形

　　课堂思考题：

　　（1）简谐振动与一般周期性运动的区别与联系是什么？

　　（2）如何准确描述周期性简谐振动？

　　（3）你知道的物理等效性观点应用还有哪些？

　　（四）、典型问题：

　　（1）简谐振动全过程的特点理解类

　　例题1、一弹簧振子，在振动过程中每次通过同一位置时，保持相同的物理量有（ ）

　　A速度B加速度C动量D动能

　　例题2、一弹簧振子作简谐振动，周期为T，（ ）

　　A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的`整数倍；

　　B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反；

　　C.若Δt=T，则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动加速度一定相等；

　　D.若Δt=T/2，则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等

　　同步练习

　　练习1、一平台沿竖直方向作简谐运动，一物体置于振动平台上随台一起运动.当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最小

　　A.当振动平台运动到最低点

　　B.当振动平台运动到最高点时

　　C.当振动平台向下运动过振动中心点时

　　D.当振动平台向上运动过振动中心点时

　　练习2、水平方向做简谐振动的弹簧振子其周期为T，则：

　　A、若在时间Δt内，弹力对振子做功为零，则Δt一定是的整数倍

　　B、若在时间Δt内，弹力对振子做功为零，则Δt可能小于

　　C、若在时间Δt内，弹力对振子冲量为零，则Δt一定是T的整数倍

　　D、若在时间Δt内，弹力对振子冲量为零，则Δt可能小于

　　练习3、一个弹簧悬挂一个小球，当弹簧伸长使小球在位置时处于平衡状态，现在将小球向下拉动一段距离后释放，小球在竖直方向上做简谐振动，则：

　　A、小球运动到位置O时，回复力为零；

　　B、当弹簧恢复到原长时，小球的速度最大；

　　C、当小球运动到最高点时，弹簧一定被压缩；

　　D、在运动过程中，弹簧的最大弹力大于小球的重力；

　　（2）简谐振动的判断证明

　　例题、在弹簧下端悬挂一个重物，弹簧的劲度为k，重物的质量为m。重物在平衡位置时，弹簧的弹力与重力平衡，重物停在平衡位置，让重物在竖直方向上离开平衡位置，放开手，重物以平衡位置为中心上下振动，请分析说明是否为简谐振动，振动的周期与何因素有关？

　　解析：当重物在平衡位置时，假设弹簧此时伸长了x0，

　　根据胡克定律：F=kx由平衡关系得：mg=kx0

　　确定平衡位置为位移的起点，当重物振动到任意位置时，此时弹簧的形变量x也是重物该时刻的位移，此时弹力F1=kx

　　由受力分析，根据牛顿第二定律F=Ma得：F1–mg=ma

　　由振动过程中回复力概念得：F回=F1–mg

　　联立（1）、（3）得：F回=kx-kx0=k（x-x0）

　　由此可得振动过程所受回复力是线性回复力即回复力大小与重物运动位移大小成正比，其方向相反，所以是简谐振动。

　　由（2）得：a=-（x-x0），结合圆周运动投影关系式：a=-ω2（x-x0）得：ω2=

　　由ω=π得：T=2π此式说明该振动过程的周期只与重物质量的平方根成正比、跟弹簧的劲度的平方根成反比，跟振动幅度无关。

　　同步练习：

　　用密度计测量液体的密度，密度计竖直地浮在液体中。如果用手轻轻向下压密度计后，放开手，它将沿竖直方向上下振动起来。试讨论密度计的振动是简谐振动吗？其振动的周期与哪些因素有关？

　　（3）简谐振动方程推导与应用

　　例题：做简谐振动的小球，速度的最大值vm=0.1m/s，振幅A=0.2m。若从小球具有正方向的速度最大值开始计时，求：

　　（1）振动的周期

　　（2）加速度的最大值

　　（3）振动的表达式

　　解：根据简谐振动过程机械能守恒得：KA2=mVm2

　　=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π

　　a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0，速度最大，位移为0则

　　Acosφ=0v=-ωAsinφ则φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)

　　一、教材分析

　　本节内容是在上一节了解了简谐运动的位移特点的基础上，以简谐运动为例，学习描述振动特点的物理量，为描述其他振动奠定基础。进而使学生了解不同的运动形式应用不同的物理量描述。是本章的重点内容。

　　二、教学目标

　　1.知识与技能

　　1.知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。

　　2.理解周期和频率的关系。

　　3.知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。

　　2.过程与方法

　　通过观察演示实验，总结频率与振幅无关，培养学生的观察、概括能力。

　　三、教学重点难点

　　教学重点：简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。

　　教学难点：

　　1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别；

　　2、对全振动概念的理解，对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解；

　　3、相位的物理意义

　　四、学情分析

　　学生学习了交流电后对周期性的运动应由周期与频率描述并不难接受，但对振幅的意义理解是一个新问题，因此要区分位移、振幅、路程的概念，从而使学生能够理解振幅。

　　五、教学方法

　　思考、讲授、实验相结合。

　　六、课前准备

　　弹簧振子、预习学案

　　七、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.振幅

　　演示：在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别把振子从平衡位置向下拉不同的距离，让振子振动。

　　现象：

　　①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同；

　　②振子振动的强弱不同。

　　在物理学中，我们用振幅来描述物体的振动强弱。

　　(1)物理意义：振幅是描述振动 的物理量。

　　(2)定义：振动物体离开平衡位置的 ，叫做振动的振幅。

　　(3)单位：在国际单位制中，振幅的单位是米(m)。

　　(4)振幅和位移的区别

　　①振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离；而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离。

　　②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。

　　③位移是矢量，振幅是标量。

　　④振幅等于最大位移的数值。

　　2.周期和频率

　　(1)全振动

　　从O点开始，一次全振动的完整过程为：OAOAO。从A点开始，一次全振动的完整过程为：AOAOA。从A点开始，一次全振动的完整过程为：AOAOA。

　　在判断是否为一次全振动时不仅要看是否回到了原位置，而且到达该位置的振动状态(速度)也必须相同，才能说完成了一次全振动。只有物体振动状态再次恢复到与起始时刻完全相同时，物体才完成一次全振动。

　　振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，也就是连续的两次位置和振动状态都相同时所经历的过程，叫做一次全振动。

　　一次全振动是简谐运动的最小运动单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。

　　(2)周期和频率

　　演示：在两个劲度系数不同的弹簧下挂两个质量相同的小球，让这两个弹簧振子以相同的振幅振动，观察到振子振动的快慢不同。

　　为了描述简谐运动的快慢，引入了周期和频率。

　　①周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，叫做振动的周期，单位：s。

　　②频率：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率，单位：Hz，1Hz=1 s-1。

　　③周期和频率之间的关系：T= 1f

　　④研究弹簧振子的周期

　　问题：猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定？

　　演示：两个不同的弹簧振子(弹簧不同，振子小球质量也不同)，学生观察到：两个弹簧振子的振动不同步，说明它们的周期不相等。

　　猜想：影响弹簧振子周期的因素可能有：振幅、振子的质量、弹簧的劲度系数。

　　注意事项：

　　a.秒表的正确读数及使用方法。

　　b.应选择振子经过平衡位置的时刻作为开始计时的时刻。

　　c.振动周期的求解方法：T= tn，t表示发生n次全振动所用的总时间。

　　d.给学生发秒表，全班同学同时测讲台上演示的弹簧振子的.振动周期。

　　实验验证：弹簧一端固定，另一端系着小球，让小球在竖直方向上振动。

　　实验一：用同一弹簧振子，质量不变，振幅较小与较大时，测出振动的周期T1和T1，并进行比较。

　　结论：弹簧振子的振动周期与振幅大小 。

　　实验二：用同一弹簧，拴上质量较小和较大的小球，在振幅相同时，分别测出振动的周期T2和T2，并进行比较。

　　结论：弹簧振子的振动周期与振子的质量 ，质量较小时，周期较 。

　　实验三：保持小球的质量和振幅不变，换用劲度系数不同的弹簧，测出振动的周期T3和T3，并进行比较。

　　结论：弹簧振子的振动周期与弹簧的劲度系数 ，劲度系数较大时，周期较 。

　　通过上述实验，我们得到：弹簧振子的周期由振动系统本身的 和 决定，而与 无关。

　　⑤固有周期和固有频率

　　对一个确定的振动系统，振动的周期和频率只与振动系统本身有关，所以把周期和频率叫做固有周期和固有频率。

　　3.相位

　　(观察和比较两个摆长相等的单摆做简谐运动的情形)

　　演示：将并列悬挂的两个等长的单摆(它们的振动周期和频率相同)，向同一侧拉起相同的很小的偏角同时释放，让它们做简谐运动。

　　现象：两个简谐运动在同一方向同时达到位移的最大值，也同时同方向经过平衡位置，两者振动的步调一致。

　　对于同时释放的这两个等长单摆，我们说它们的相位相同。

　　演示：将两个单摆拉向同一侧拉起相同的很小的偏角，但不同时释放，先把第一个放开，当它运动到平衡位置时再放开第二个，让两者相差 周期，让它们做简谐运动。

　　现象：两者振动的步调不再一致了，当第一个到达另一侧的最高点时，第二个小球又回到平衡位置，而当第二个摆球到达另一方的最高点时，第一个小球又已经返回平衡位置了。与第一个相比，第二个总是滞后1/4周期，或者说总是滞后1/4全振动。

　　对于不同时释放的这两个等长单摆，我们说它们的相位不相同。

　　要详尽地描述简谐运动，只有周期(或频率)和振幅是不够的，在物理学中我们用不同的相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的不同阶段。

　　相位是表示物体振动步调的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。

　　4.简谐运动的表达式

　　(1)简谐运动的振动方程

　　既然简谐运动的位移和时间的关系可以用正弦曲线或余弦曲线来表示，那么若以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，根据三角函数知识，x和t的函数关系可以写成公式中的A代表振动的振幅，叫做圆频率，它与频率f之间的关系为：=2公式中的 表示简谐运动的相位，t=0时的相位 叫做初相位，简称初相。

　　(2)两个同频率简谐运动的相位差

　　设两个简谐运动的频率相同，则据=2f，得到它们的圆频率相同，设它们的初相分别为 1和 2，它们的相位差就是 (t+ 2)-(t+ )= 2- 1

　　讨论：

　　个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动？

　　(相位每增加2就意味着发生了一次全振动)

　　②甲和乙两个简谐运动的相位差为3/2，意味着什么？

　　(甲和乙两个简谐运动的相位差为3/2，意味着乙总是比甲滞后3/2个周期或3/2次全振动)

　　(3)相位的应用

　　(三)课堂小结

　　本节学习了描述简谐振动特点的物理量：振幅、周期和频率，知道振幅是描述振动强弱的物理量，是最大位移的绝对值，标量，并与振动的位移与路程进行了比较，知道位移是矢量，路程也是标量。

　　(四)反思总结，当堂检测

　　(五)布置作业：问题与练习1、3

　　今天我说课的内容是《普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4》第十一章机械振动第1节“简谐运动”。本次说课包括四部分：说教材和学生、说教法、说教学程序和说板书。

　　一、说教材和学生

　　1、学情分析：

　　学生在初中只是了解匀速直线运动，这是一种没有加速度的运动；在高中物理1模块中，学生学习了匀变速直线运动，这是具有恒定加速度的运动，而且加速度方向和初速度方向在一条直线上；在物理2模块中，学生学习了抛体运动，这也是具有加速度的运动，但是加速度的方向和初速度的方向可以不在一条直线上；还学习了匀速圆周运动，这是一种具有变化加速度的运动，但加速度的大小不变，只是方向变化。

　　2、教材分析：

　　而本章所学习的机械运动，是加速度大小和方向都发生变化的。在学生的学习经验中，质点的运动是根据质点运动的轨迹、速度、加速度的特点来划分的，所以教材用运动学的概念来引入和定义简谐运动：“如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像是一条正弦曲线这样的振动叫做简谐运动。”沿着这条思路，教材形成了以下内容线索：

　　什么是弹簧振子？——弹簧振子是怎样运动的？——弹簧振子的x-t图像是怎样的？——弹簧振子的x-t图像是不是正弦曲线？——定义：如果振动物体的x-t图像是正弦曲线，这种运动就是简谐运动。——简谐运动和匀速圆周运动有什么关系等。这样的线索逻辑上自然和谐，采用了多种合理的教学方式，很有层次。于是也形成了以下逻辑线索：

　　简谐运动是最简单、最基本、最有规律性的机械振动。首先通过学生身边和生活中实际的例子引出振动的概念；而后按照从简单到复杂、从特殊到一般的思路，从运动学的角度认识弹簧振子，通过演示实验得出弹簧振子的图像；再通过数据分析揭示出弹簧振子的x-t图像是正弦曲线，然后从其运动学特征给出了简谐运动的定义，并进一步引导学生认识简谐运动是一种较前面所学的直线运动和曲线运动更复杂的机械运动；最后回归生活和应用举例，使学生知道机械振动是一种普遍的运动形式。

　　3、教学目标

　　根据素质教育的要求和新课改的精神，我确定的教学目标如下：

　　（一）知识与技能

　　1、知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移。

　　2、知道弹簧振子的位移－时间图像，知道简谐运动及其图像。

　　（二）过程与方法

　　通过对简谐运动图像的绘制，认识简谐运动的特点。

　　（三）情感、态度与价值观

　　1、通过对简谐运动图像的绘制，培养认真、严谨、实事求是的科学态度。

　　2、从图像中了解简谐运动的规律，培养分析问题的能力及审美能力（逐步认识客观存在的简洁美、对称美等）。

　　4、教学重难点

　　1、形成简谐运动的概念和认识它的x-t函数图像。

　　2、简谐运动x-t图像关系的建立。

　　通过播放视频、演示实验，让学生充分观察、思考，并利用已有的.知识和生活经验，归纳、总结出简谐振动的x-t规律，来突破重点和难点。

　　5、课时安排：综上情况我决定用1.5课时完成新课标的任务，用1.5课时完成《优化方案》上的习题。

　　二、说教法

　　根据教材和学生的实际情况，我决定将演示实验法、启发法和讲授法三种教法相结合，利用多媒体来组织和引导学生观察、思考和总结，充分调动学生学习的积极性和主动性，发挥其主体作用，培养认真、严谨、实事求是的科学态度。

　　三、说教学流程

　　（一）、创设情境，激发学生的学习兴趣

　　教师播放一些生活中常见的机械振动的视频。例如：钟摆，鼓面的振动，行走时扁担的颤动，树叶的摆动，大地的振动等，以上这些运动都有什么共同特点？

　　[点评：以学生熟悉的现象导入，激发学生的学习兴趣。]

　　教师：这些运动有什么共同特点？

　　学生：学生回答问题。

　　教师：以上这些运动都是物体在某位置附近做往复的周期性运动，再来看一段视频以加深对这一运动的理解。（播放视频）

　　[点评：让学生带着这个结论观看视频，有助于对机械振动现象的理解。]

　　（二）、引出机械振动

　　在播放第二个视频的时候，教师书写机械振动的定义。

　　（板书：1.定义：物体在平衡位置附近的往复运动.）

　　教师：这里所说的平衡位置指的是什么呢？

　　（板书：2.平衡位置：物体振动的中心位置，通常是物体停止振动时所处的位置。）

　　教师：同学们想一下机械振动有什么特点呢？

　　（板书：3.特点：对称性、周期性）

　　教师可以播放flash动画辅助理解。

　　例题1：下列运动中属于机械振动的有（ACD）

　　A、树枝在风的作用下的运动

　　B、竖直向上抛出的物体的运动

　　C、说话时声带的振动

　　D、爆炸声引起的窗扇的运动

　　教师：同学们还能再举出一些机械振动的例子吗？

　　[点评：进一步加强对机械振动的理解。]

　　学生：学生回答。

　　教师播放几个机械振动的实例。

　　（三）、引出弹簧振子

　　教师：在研究复杂问题时我们通常是从简单的情况开始研究的，接下来我们就来学习一下弹簧振子，什么是弹簧振子呢？

　　（板书：1.定义：小球和弹簧所组成的系统.）

　　教师演示弹簧振子的振动。

　　教师：为什么振子最后停下来了呢？

　　学生：学生回答。

　　教师：但是我们的看到的弹簧振子却是可以一直往复运动的，这是因为弹簧振子是一个理想化的模型。

　　（板书：理想化的条件：①小球看成质点②忽略弹簧质量③忽略摩擦力）

　　教师：再引入一个概念，并解释。

　　（板书：3.位移：小球相对于平衡位置的位移。）

　　教师：接下来大家请思考一个问题：弹簧振子的运动到底是怎样的一种运动呢？现在我们来研究一下弹簧振子的位移随时间的变化图像。

　　（板书：三、弹簧振子的x-t图像）（板书：1、图像绘制方法（1）描点作图法）

　　教师播放动画，描点、连线。才想：弹簧振子的位移—时间图像可能是正弦曲线。

　　（板书：（2）、描图记录法）

　　教师播放视频和flash动画并做一定的解释。

　　（板书：（3）、频闪照相）

　　教师播放flash动画并做一定的解释。

　　（板书：(4)、用传感器和计算机描绘）

　　PPT播放思考：我们所得到的小球运动的x—t图像很像正弦曲线，是不是这样呢？你用什么方法来检验？

　　（板书：2、验证：）

　　教师：同学们想一想我们可以用什么办法来验证呢？

　　学生：学生回答。

　　（板书：方法一验证法：方法二拟合法：）

　　教师：实际上通过验证我们得到的结论是：弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线.

　　教师：所以我们得到了简谐运动的定义。

　　（板书：1.定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。）

　　教师：简谐运动的图像就是：

　　（板书：2.简谐运动的图象）

　　教师：既然弹簧振子的振动图像是正弦曲线，那么这个图像有什么意义呢？我们从图像中能够获得哪些信息呢？我们在下次课将进一步学习这些。

　　最后小结

　　四、说板书

　　第十一章机械振动简谐运动

　　一、机械振动

　　1、定义：

　　2、平衡位置

　　3、特点：对称性周期性

　　二、弹簧振子

　　1、定义：

　　2、条件（理想化）：

　　①小球看成质点

　　②忽略弹簧质量

　　③忽略摩擦力

　　3、位移：

　　三、弹簧振子的x-t图像

　　1、图像绘制方法

　　（1）、描点作图法

　　（2）、描图记录法

　　（3）、频闪照像法

　　（4）、用传感器和计算机描绘

　　2、验证：验证法拟合法

　　四、简谐运动

　　1、定义：

　　2、图像：

　　一、 教学手段和教学方法的使用

　　方法：引导发现法、问题探究法、学导式综合运用。

　　理由：（1）这种方法属于教育理论的启发式。

　　（2）体现教师主导、学生主体的原则。

　　（3）有利于学生思维的发展。

　　手段：讨论式、多媒体计算机

　　理由：（1）提高学生兴趣。

　　（2）注意力集中。

　　（3）提高课堂吸收率

　　二、 学法指导

　　教学问题实际上就是不仅使学生学会，而且要使学生会学。本节课使学生学会观察、学会发现、学会联想、学会对比、学会归纳、学会总结。鼓励学生通过分析和解决问题，从而激发他们的兴趣。在教学过程中我是通过“四让”来体现的，即“概念让学生说，规律让学生找，道理让学生讲，题目让学生做。”这样完全使学生从原来的学会向会学转化，调动学生的积极性，激发了学生的兴趣，从而也培养了学生的创新意识和良好的思维习惯以及如何建立物理模型的科学方法。

　　三、 教学程序的设计

　　根据建构主义理论，本节的课堂程序设计的主导思想是：以问题为中心组织教学，让学生处在一个充满问题的未知领域内，通过问题的不断提出、不断探索、不断解决、不断总结，使学生理解并掌握作简谐运动的物体的受力特点及其运动规律，这样在他们的头脑中形成了完整的认知结构，从而使学生的思维向纵深发展。同时，学生还学到了类比、归纳等学习方法。

　　1、创设情景，大屏幕演示简谐运动并提出问题

　　2、分组研究、讨论，学生将自己得到的结果在组内公布，答案不一致的进行讨论。这本身就是研究性学习中共同学习的一种体现，也是学生团结合作精神的一种体验。然后每组同学将讨论结果在班内公布，这也培养了学生的竞争意识。

　　3、联想猜测，研究发现，培养学生的探索精神

　　4、归纳总结，培养学生总结、归纳能力

　　5、巩固训练，加深印象，巩固新知

　　6、作业布置，作业分为必做题、选做题和思考题。这既是素质教育的需要，又是分层次教学的充分体现，同时通过思考题在课下继续锻炼学生的思维能力。

　　五、教学程序的设计

　　本节课在程序上分为“问题提出—历史介绍—方法讲解—模拟训练—联想猜测—研究发现—归纳总结—作业布置”等八个阶段。

　　1、问题提出

　　本节课将计算y=x2在〔0，1〕上的曲边梯形的面积，那么如何计算呢？心理学表明：思维从疑问开始，问题的提出使学生的思维得以启动，同时这个曲边梯形并不象正方形、长方形、圆、扇形等有现成的公式可以利用，它没有现成的公式可用，问题本身具有新鲜感和诱惑力，极大地引起了学生的兴趣，这样引入符合教学论中的激发性原则。

　　2、历史介绍

　　介绍300年前，牛顿、卡瓦列利、瓦里士等著名学者对这个问题的研究成果。使学生了解一下数学史，了解一下大科学家对这个问题本身的看法，由于学生的大科学家的崇拜，更加调动了学生的学习兴趣；同时，通过对科学家不畏艰难勇于探索事迹的介绍，也是对学生不怕困难刻苦学习精神的教育。这也符合教学论中思想性与科学性统一的原则。

　　3、方法讲解

　　由于微积分的发展完善经过了近千年历史，所以微积分思想方法不适合让学生在课上自己探索、发现、归纳、总结，即自学式；所以由教师利用多媒体计算机形象地模拟、演示、描述，使学生从感性上理解，再逐步上升到理性上的认识，这符合人们认识事物的一般规律，即先由感性认识再逐步上升到理性认识；同时计算机的直观形象的演示，也符合教学论中的直观性原则；极限理论与计算机的结合运用，使学生清楚地看到曲边梯形的面积由量变到质变的变化过程，这也符合事物的发展变化由量变到质变的哲学原理。

　　4、模拟训练

　　练习题目的设置，主要是为了强化本节课的重点，通过学生自己亲自尝试、体验，才能深刻理解“分割、近似代替、求和、取极限”的微积分思想方法；对学困生来讲，这样才能打好基础，这样安排即符合教学论中的巩固性原则，也符合素质教育理论中面向全体的基本要求。

　　5、联想猜测

　　数学的发现和进展都是从联想猜测开始的，在经过几道题目的训练之后，对y=1/x2在〔0，1〕上曲边梯形面积为确定数值，那么在〔1，＋∞）上呢？有这样的猜测是正常的，因为在这之前学习数列知识时，遇到过这样的问题，即1/2+1/22+1/23+……，这无穷多个正数之和的结果却是1，因此通过对这个问题的联想之后，自然要对y=1/x2在〔1，＋∞）的面积提出猜测，这符合人们思维认识发展的一般规律，也符合数学发展的一般规律，同时也再次激发学生进一步学习的.浓厚兴趣，学生也从中学到了联想、猜测的思想方法。

　　6、研究发现

　　类似于数列问题一样，也可利用极限工具来处理，方法确定之后，由师生共同探索，先研究y=1/x2在〔1，a〕上的曲边梯形面积，在让a→＋∞，即可得到y=1/x2在〔1，＋∞〕上的面积，而y=1/x在〔1，＋∞〕上却没有结果；从研究过程中，培养了学生的探索精神；这样处理使优秀学生的思路得以扩展，这也符合素质教育中面向全体的基本观点，使各类学生都有所发展。从结果上看y=1/x2在〔1，＋∞〕上能够求出面积，而y=1/x在〔1，＋∞〕上却没有

　　结果，其规律并没有给出，实质上这是数学分析广义积分中的柯西法则和阿贝尔法则，这样处理，给学生留下悬念，为学生将来的发展做下铺垫，这符合教学论中的量力性原则和系统性原则。

　　7、归纳总结

　　完成了本节课的教学内容后，在教师的引导下，师生共同归纳总结，目的是让学生在头脑中更深刻更清晰地留下思维的痕迹，在此基础上，归纳出“分割、近似代替、求和、取极限”的微积分思想方法，同时师生共同总结，容易调动学生的学习积极性和主动参与意识，符合教学论中的激发性原则。

　　8、作业布置

　　通过本节课的教学内容，布置相应的作业，通过作业反馈本节课知识掌握的效果，以便下节课查陋补缺，这符合教学论中的程序原则和反馈原则。

　　学习目标：

　　1.知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。

　　2.理解周期和频率的关系。

　　3.知道振动物体的固有周期和固有频率，并 正确理解与振幅无关。

　　学习重点：

　　振幅、周期和频率的物理意义。

　　学习难点：

　　理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。

　　1.知识链接：上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。我们知道振子在回复力 作用下，总以某一位置为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子的运动。将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后，振子在O点的两侧做往复运动。振子的运动是否具有周期性？

　　在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率。

　　（A级）

　　2.新课学习

　　实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。说明振子离开平衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念——振幅。

　　振幅：

　　振幅定义：_________________________________________

　　振幅物理意义：表示_________的物理量。

　　振幅和位移的区别？

　　①振幅是指振动物体离开平衡位置的_______；而位移是振动物体所在位置与_______之间的距离。

　　②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻_______但振幅是不变的。

　　③位移是矢量，振幅是_______。

　　④_______等于最大位移的数值。

　　周期 频率

　　周期定义：________________________________________

　　频率定义：_________________________________________

　　周期（频率）物理意义：_____________________________________

　　周期和频率之间的关系：_______

　　周期单位：_______频率单位_______

　　弹簧振子周期与那些因素有关：_______，_______

　　固有周期：______________________________

　　固有频率：______________________________

　　简谐运动的周期或频率与_________无关。

　　相位及简谐运动表达式

　　相位是表示物体_________的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。

　　初相：______________________________

　　函数表达式：______________________________公式中的A代表振动的________，ω叫做________，它与频率f之间的关系为：ω=2πf；公式中的（ωt+ ）表示简谐运动的________，t=0时的.相位 叫做________，简称初相。

　　（B级）1.关于振幅的各种说法，正确的是（ ）

　　A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离

　　B.振幅大小表示振动能量的大小

　　C.振幅有时为正，有时为负

　　D.振幅大，振动物体的最大加速度也一定大

　　（B级）2.振动的周期就是指振动物体（ ）

　　A.从任一位置出发又回到这个位置所用的时间

　　B.从一个最大偏移位置运动到另一个最大偏移位置所用的时间

　　C.从某一位置出发又以同一运动方向回到这个位置所用的时间

　　D.经历了两个振幅的时间

　　E.经达了四个振幅的时间

　　（B级）3.做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,下面说法正确的是（ ）

　　A.速度一定为正值，加速度一定为负值

　　B.速度一定为负值，加速度一定为正值

　　C.速度不一定为正值，加速度一定为正值

　　D.速度不一定为负值，加速度一定为正值

　　（B级）4.做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是（ ）

　　A.振子通过平衡位置时，速度最大

　　B.振子在最大位移处时，加速度最大

　　C.振子在连续两次通过同一位置时，位移相同

　　D.振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量相同

　　（C级）5.一弹簧振子作简谐运动，下列说法中正确的有（ ）

　　A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值

　　B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大

　　C.振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同

　　D.振子每次过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

　　（B级）课本问题与练习

　　1.

　　4.

　　反思小结：

　　11.2过关检测卡

　　编写人：曹树春 审核:高二物理组

　　寄语：宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来!

　　（B级）题一、质点沿直线以O为平衡位置做简谐运动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A、B相距10cm，质点从A到B的时间为0.1s，从质点到O点时开始计时，经0.5s，则下述说法正确的是[ ]

　　A.振幅为5cm B.振幅为10cm

　　C.通过路程50cm D.质点位移为50 cm

　　（B级）题二、一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为[ ]

　　A.1∶2，1∶2.

　　B.1∶1，1∶1.

　　C.1∶1，1∶2.

　　D.1∶2，1∶1.

更多优质范文、模板、稿件、作文请关注微信公众号(本站右侧),找素材就来“八零资讯”。

上传您的稿件，人人都是创作者！