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视频课题：人教版3-4第一章第一节《简谐运动》河北省优课
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人教版高中物理选修3-4 第十一章 机械振动 第一节 简谐运动 教学设计
课题 简谐运动
课型 新授课 课时数 第1课时
教学 目标
（一） 知识与技能
1． 知道什么是机械振动及其产生条件；
2． 掌握简谐运动的定义，掌握其位移随时间的变化规律。 （二） 过程与方法：
1． 通过对物理现象的观察、分析、讨论和归纳，培养学习物理的科学方法；
2． 通过对弹簧振子振动的分析得出简谐运动的一般规律性的结论，培养“从个别到一般”的 科学思维和概括能力。
（三）情感态度与价值观：
1．理想模型的构建是为了突出主要矛盾忽略次要矛盾，矛盾的对立统
一是和谐的自然法则；
2．通过小组合作、讨论、探究，培养学生表达、 沟通、协作能力。
重点 难点
弹簧振子模型， 简谐运动的特点及定义
教学 过程
主 要 内 容 学生活动
一、
二、
创设情景，引入新课： 演示：音叉发声
振动现象在自然界中广泛存在，如：音叉的振动、小
球的摆动等等。
演示：扇子扇动，单摆摆动等
任务一：观察思考：机械振动有什么共同特点？如何定义机械振动？
学生总结，回答问题
板书：
一、 机械振动
概念：物体在某一位置附近往复 运动即为机械振动，简称振动。
研究问题要从最基本、最简单的开始研究，引出简谐运动。 板书：
第一节：简谐运动： 简介——弹簧振子
演示：有摩擦的弹簧振子，很快停下来。
任务二：观察思考，阅读课本第二页第二段，总结弹
簧振子构造特点？ 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，研究弹簧振子在理想条件下的振动。 板书：
二、 弹簧振子
忽略阻力，弹簧和小球质量相比可以忽略。
创设真实情景，给学生以直观感受。引导学生观察运动的特点。
通过观察实验现象，讨论得出结论，引导学生注意和以往所学运动形式的区别。学生
完成任务一
学生观察、阅读完成任务二 培养学生阅读能力、总结归纳能力。
3
三
理想化模型
演示：竖直弹簧振子、水平弹簧振子、 投影：气垫导轨弹簧振子
思考引导：对弹簧振子运动的研究， 应从哪个物理量入手呢？
引出：研究位移随时间变化的规律
任务三：如何记录振子的位移，并得到弹簧振子的位移—时间图象？
小组讨论：如何得到弹簧振子的位移—时间图象？利用我们之前实验操作中用到的仪器，能设计出哪些实验方法？
请各小组积极回答，总结可行的实验方法。
方法一：频闪相机法。多媒体课件演示，不断改进实验方法，得出图像。
方法二：普通数码相机拍照，多张照片依次重叠。 方法三：利用位移传感器和计算机得出图像，播放视频。 方法四：描图记录法，教师在前面演示利用打点计时器得到弹簧振子的位移时间图像。 还有很多方法，鼓励学生大胆发言。 学生体验：体验描图记录法绘出振动图像
一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂直方向模仿弹簧振子的运动用笔往复画线，观察得到的图象。
说明：匀速拉动纸带时，纸带移动的距离与时间成正比，纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间，因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向，纸带运动的距离就可以代表时间。
介绍这种记录振动方法的实际应用例子：心电图仪、
科学方法教育
完成任务三
科学素养、科学研究及思维方法培养
给学生充足时间讨论 ，培养学生科学探究能力，以及表达、沟通、协作等综合能力。
学生发言与教师讲解同时进行，调动学生的学习积极性和思考主地震仪。
教师演示实验：简谐振动记录仪
气垫导轨、电火花打火记录仪打出纸带展示，并发给各小组。
任务四：探究弹簧振子位移-时间图像的性质
方法一：假设验证法
假定是正弦曲线， 可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式， 然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。
方法二：计算机拟合法
在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线， 看一看弹簧振子的位移—时间的关系可以用什么函数表示。
方法三：对照法
与现成的正余弦函数图像比对，看是否重合。 方法四：单位圆实验法
利用课件视频展示 理论和实验都证明：简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。 结论：弹簧振子位移与时间图象（x—t图象）是一条正（余）弦函数曲线。 由此得出：
板书：
动性。
引导学生观察思考。 完成任务四
讨论、思考的基础上用电脑进行模拟展示，使学生的学习效果提高。
数形结合 单位圆应用 培养学生利用数学知识解决物理问题的能力
5
五、 六、
三、 简谐运动定义：如果质点的位移与时间的关系遵
从 正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦函数 曲线，这样的振动叫做简谐运动。 简谐运动是最简单、最基本的运动。例如：弹簧振子的运动就是简谐振动。
演示：音叉的振动，单摆的摆动看做简谐运动。
小结：
实战演练：
1.关于简谐运动下列说法正确的是（ ） A、简谐运动的图像就是振子运动的轨迹。 B、简谐运动变加速运动。
C、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线 D、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动 2.某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断： A、t=1s、 t=3s时振子的位移分别是多少？
机械振动
弹簧振子
简谐运动
任务一
任务二
任务三、四
观察思考
理想化模型
小组讨论
阅读思考
6
七、
B、1s到2s的时间内振子的速度方向如何？
3s到4s内呢？
C、 1s到2s的时间内振子的加速度方向？ 3s到4s 内呢？
总结提升：由简谐运动的位移——时间图像能得到哪些信息？
1、
物理意义：图像表示振动物体的 随 变化的规律。
2、 如何得到振动物体某一时刻的位移？ 3、 如何判断振动物体某一时刻的速度方向？ 4、 如何判断振动物体某一时刻加速度的方向？ 5、
图像所表示的振动物体偏离平衡位置的最大位移有何物理意义：
一个完整的图像所对应的时间有何物理意义
课后作业：（1）完成任务单 （2）作业考试化
课后作业: 完成任务单，作业考试化
智慧课堂课时教学任务单
第二学期 第 12周 第 2 课时高二年级物理备课组
| 课题 | 简谐运动 |
| 课时 | 1课时 |
| 重、难点 |
弹簧振子构造、简谐运动的定义 探究简谐运动位移随时间变化的规律 |
| 任务明细 | 备注 | ||||||||||||||||||||||||||||
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一、 机械振动 任务一：观察思考 机械振动有什么共同的特点？如何定义机械振动？  机械振动定义：物体在某一位置附近 运动即为机械振动，简称振动。  任务二：观察思考 弹簧振子构造？ 二、弹簧振子构造：小球、弹簧所组成的系统称作弹簧振子. （1）不计 。 （2）弹簧的质量与小球相比可以 。 科学方法：弹簧振子是 模型。 思考：对弹簧振子运动的研究， 应从哪个物理量入手呢？ 任务三：如何记录振子的位移？并得到弹簧振子的位移—时间图象？ 小组讨论：利用我们之前实验操作中用到的、或从书本上学习过的仪器，能设计出哪些实验方法？ 方法一： 方法二： 方法三： 其他方法： 体验描图记录法绘出振动图像 1、一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂直方向模仿弹簧振子的运动用笔往复画线，观察得到的图象。 2、教师演示：振动图像记录仪，利用气垫导轨、电火发记录仪得到位移时间图像。 任务四：探究弹簧振子位移-时间图像的性质 猜想： 实验验证： 小组讨论，有哪些验证方法？ 方法一： 方法二： 方法三： 其他方法 结论： 三、 简谐运动定义： 如果质点的位移与时间的关系遵从 的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条 曲线，这样的振动叫做简谐运动。 简谐运动是最简单、最基本的运动。 例如：弹簧振子的运动就是简谐振动。 小结：
实战演练： 1.关于简谐运动下列说法正确的是（ ） A、简谐运动的图像就是振子运动的轨迹。 B、简谐运动变加速运动。 C、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线 D、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动 2.某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断： A、t=1s、 t=3s时振子的位移分别是多少？ B、1s到2s的时间内振子的速度方向如何？ 3s到4s内呢？  C、 1s到2s的时间内振子的加速度方向？ 3s到4s 内呢？总结提升：由简谐运动的位移——时间图像能得到哪些信息？ 1、 物理意义：图像表示振动物体的 随 变化的规律。 2、 如何得到振动物体某一时刻的位移？ 3、 如何判断振动物体某一时刻的速度方向？ 4、 如何判断振动物体某一时刻加速度的方向？ 5、 图像所表示的振动物体偏离平衡位置的最大位移有何物理意义： 6、 一个完整的图像所对应的时间有何物理意义 |
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| 课后作业：（1）完成任务单 （2）作业考试化 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 课后记 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
