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视频标签：简谐运动
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视频课题：人教版高中物理3-4第一章第一节简谐运动-武汉
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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）掌握简谐运动的位移图象。
2、过程与方法：
通过对简谐运动图象的绘制，认识简谐运动的特点。
3、情感、态度与价值观：
（1）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。
（2）渗透物理学方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子。
2学情分析
学生已学过几种基本的运动形式，以及用图像的方法对运动进行研究。
3重点难点
重点：理解简谐运动的位移－时间图象。
难点：简谐运动的图象的意义
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】引入新课
我们学习过多种形式的运动，今天学习一种更复杂的运动——机械振动（也简称振动）。
振动现象在生活中很常见，同学们能不能举出一些振动的物体？
什么是振动呢?
活动2【活动】观察运动
演示：单摆，弹簧振子
问题：这些物体的运动各不相同，有什么共同特征呢？（从物理学的角度）
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
活动3【讲授】一、机械振动
定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动。
平衡位置：物体振动时的中心位置，振动物体未开始振动时相对于参考系静止的 位置。
提问：挥手、拍篮球时是不是机械振动？
观察：这时弹簧振子摆动的幅度比刚开始小了很多，是什么原因呢？
总结：突出主要因素，忽略次要因的思想方法——建立理想化的模型。
活动4【讲授】二、弹簧振子
定义：当阻力可以忽略不计时，由小球和轻弹簧组成的系统就成为弹簧振子。（理想化的模型）
问题：忽略哪些次要因素？
归纳：1.阻力 2.弹簧质量 3.小球的尺寸
活动5【活动】三、弹簧振子的位移与时间的关系图像
引导：研究运动最直观的方法就是图像法，如x-t，v-t图像，我们先来研究振动的位移-时间图像。
提问：位移是怎样定义的？
说明：研究振动时所说的位移，都是对于平衡位置（坐标原点）的位移。
实验设计：
思考1：振子运动很快，我们怎样才能记录下小球的位置呢？
回答：频闪照相
思考2：频闪照相是在同一张底片上多次曝光，自由落体运动是单向直线运动，很容易判断各位置与时间的关系。振动的频闪照片会是什么样子？能否解决这一问题？
讨论回答：1.让频闪相机在竖直方向上匀速运动
2.用数码相机在固定位置每隔0.04s拍摄一张照片，顺序排列照片
思考3：时间轴是怎么建立的？
互动实验：
用数码相机拍摄弹簧振子的运动视频
用软件处理视频，1s提取25张照片
请学生根据图片获取时间和位移数据，并将数据点在坐标纸上描绘出来
（提示：建立坐标系，选取合适的标度，用光滑的曲线连接）
4．展示学生成果
5．由图象得出结论
学生：在误差允许的范围内，振动的x-t图像遵从正弦函数的规律
提问：怎样检验真的符合正弦规律？
回答：根据图象写出数学表达式x=Asin（ωt+φ），将图像中的点坐标代入表达式进行检验
6．老师用计算机进行拟合进一步验证
结论：弹簧振子的x-t图像满足正弦规律。
活动6【活动】四、简谐运动
定义：质点的位移随时间按正弦规律变 化的振动，叫做简谐运动。
简谐运动的位移－时间图象为正弦曲线。
简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。
弹簧振子的运动就是简谐运动。
教师：记录振动图像的方法有很多
例如：在小球上安装一只绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。
学生活动：一位同学手拿笔来回振动，另一位同学匀速拉纸，得出图像。
教师：介绍这种方法在实际中的重要应用。如医院里的心电图仪、地震仪中绘制地震曲线的装置等，都用类似的方法记录振动情况。
活动7【讲授】课堂小结
1．物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动。
2．弹簧振子是我们学习的又一个理想化的物理模型。
3．弹簧振子的位移随时间按正弦规律变化，其位移－时间图象是一条正弦曲线。这 样的振动叫做简谐运动。
4．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。
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