《简谐运动》教学设计
简谐运动教案
简谐运动教案简谐运动教案一、教学目标1. 理解简谐运动的定义和特征。
2. 了解简谐运动的力学模型。
3. 能够描述简谐运动的运动方程和力学能量的变化。
4. 掌握简谐运动的相关公式，并能够应用到问题中。
二、教学重点和难点1. 掌握简谐运动的定义和特征。
2. 理解简谐运动的力学模型。
3. 掌握简谐运动的运动方程和力学能量的变化。
4. 能够应用简谐运动的相关公式解决问题。
三、教学准备1. 多功能示波器、弹簧振子装置、振动模型示意图等实验装置。
2. PPT课件，视频教学资源。
四、教学过程Step 1 引入新课通过观察弹簧振子的运动或实验演示，引入简谐运动的概念，并与学生共同讨论弹簧振子运动的特点和规律。
Step 2 定义和特点向学生解释简谐运动的定义及特点，例如：周期性、振动都在某一平衡位置附近、加速度与位移成反比例关系等。
Step 3 力学模型介绍弹簧振子的力学模型，包括弹簧拉力、回复力和摩擦力等因素，以及简谐振动的拉格朗日方程。
Step 4 运动方程推导弹簧振子的运动方程，并与学生一起讨论和解决相关问题。
Step 5 力学能量变化介绍弹簧振子的力学能量变化规律，包括动能和势能的变化关系，以及总能量守恒定律。
Step 6 公式应用介绍简谐振动的相关公式，包括振动周期、频率、振幅、角频率、最大速度和加速度等，并引导学生运用公式解决问题。
Step 7 实验演示利用多功能示波器和弹簧振子装置进行实验演示，通过实时观测振动的频率、周期和幅度等参数，加深学生对简谐运动的理解和认识。
Step 8 练习和巩固布置相关的练习题，巩固学生对简谐运动的理解和应用能力。
五、课堂互动1. 提问学生关于简谐运动的问题，鼓励学生积极参与讨论。
2. 引导学生观察实验演示，提出问题并进行探究。
3. 鼓励学生多做思考和实际应用的练习，并与同学讨论答案。
六、教学反思通过本次教学，学生们对简谐运动的定义和特点有了更深入的理解，并能够运用相关公式解决简单问题。
物理简谐运动运动教案
物理简谐运动运动教案物理简谐运动运动教案「篇一」9．1 简谐运动一、教学目标：1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。
知道机械振动的概念。
2．知道什么是简谐运动，理解间谐运动回复力的特点。
3．理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度的变化情况。
4．知道简谐运动是一种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。
5．培养学生的观察力、逻辑思维能力和实践能力。
二、教学重点：简谐运动的规律三、教学难点：简谐运动的运动学特征和动力学特征四、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学五、教具：轻弹簧和小球，水平弹簧振子，气垫式弹簧振子，自制CAI课件，计算机，大屏幕六、教学过程（一）新课引入【演示】演示图1所示实验，在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，引导学生注意观察小球的运动情况。
（培养学生观察实验的能力）提问学生：小球的运动有哪些特点？（引发思考，激发兴趣）学生讨论，然后请一位学生归纳。
（培养学生表达能力）师生共同分析后，抓住“中心两侧”和“往复性”两个基本特征，得出“机械振动”的概念。
师生一起列举生活中有关振动的例子，增强感性认识，进一步提出，“研究振动要从最简单、最基本的振动入手，这就是简谐运动”。
（这实际上是交给学生一种研究问题的方法）（二）进行新课1、简谐运动的特点【演示】演示水平弹簧振子（小球）的振动和气垫式弹簧振子（滑块）的振动（提醒学生注意观察他们振动的时间），（建立理想模型概念，隐含振动产生的条件。
）说明：小球和滑块质量相同，连接的弹簧也相同（为避免这些因素对问题分析的干扰）。
提出问题（由学生思考回答）①、小球和滑块谁振动的时间长？为什么？（观察结果，滑块比小球振动时间长。
原因是小球受摩擦阻力较大，滑块受到的阻力小。
）②、如果小球受到更大的摩擦阻力，其结果如何？（振动时间更短，甚至不振动。
）③、如果把滑块和小球受到的`阻力忽略不计，弹簧的质量比滑块和小球的质量小得多，也忽略不计，其结果如何？（滑块和小球将持续振动。
高中物理简谐运动面试教案
高中物理简谐运动面试教案
1. 教学内容：简谐运动
2. 目标：让学生了解简谐运动的定义、特点、相关公式，并能够应用所学知识解决简单问题。
3. 教学步骤：
第一步：导入
介绍简谐运动的概念，引导学生思考简谐运动在生活中的具体应用。
第二步：讲解
1）简谐运动的定义：物体在一条直线上以某个固有频率作无限震动的运动。
2）简谐运动的特点：周期性、振动方向固定、周期固定等。
第三步：公式引入
1）位移、速度和加速度之间的关系。
2）速度振幅与位移振幅的关系。
3）加速度振幅与位移振幅的关系。
第四步：例题练习
通过一些例题来帮助学生掌握简谐运动的公式应用。
第五步：拓展
引导学生思考简谐运动在其他物理现象中的应用，如声波、光波等。
4. 操作练习：
1）某物体以振幅为5 cm、频率为2 Hz做简谐振动，请计算该物体的位移、速度、加速度。
2）某物体以频率为5 Hz做简谐振动，振幅为2 cm，请计算其速度振幅。
3）某物体以振幅为10 cm、频率为3 Hz做简谐振动，请计算其加速度振幅。
5. 总结
1）简谐运动是物理学中重要的概念，具有周期性、振动方向固定等特点。
2）掌握简谐运动的基本公式可以帮助我们更好地理解和解决物理问题。
通过以上教学步骤和练习，学生能够全面理解简谐运动的概念、特点，并能够灵活应用所学知识解决简单问题。
同时，通过引导学生思考简谐运动在实际生活中的应用，可以更好地将知识应用于实际情境中，提高学生的学习兴趣和理解能力。
培养实验能力：简谐运动实验教案
实验能力是大学教育的重要组成部分，是培养学生创新思维和实践能力的必备条件。
而简谐运动实验是大学物理实验中的重要实验之一，涉及到了波动力学、力学和振动等众多知识点，也是对学生实验能力考察的重要实践。
一、教学目标1.了解简谐运动的基本定义和特征。
2.熟悉简谐运动的公式及其理论推导。
3.掌握简谐运动实验器材的使用方法和注意事项。
4.通过实验，感受简谐运动的实际现象和特点。
5.培养学生的实验能力和团队协作精神。
二、教学步骤1.教师通过幻灯片或黑板等方式，向学生讲解简谐运动的概念和特征，引入实验主题。
同时引导学生讨论简谐运动在现实生活中的应用和作用。
2.教师提供实验器材，介绍实验装置的构造和使用方法，特别是振幅、频率、周期等参数的调节方法。
并对实验器材的安全使用事项进行说明。
3.学生根据实验任务组成小组，分工合作，每组负责一项实验任务。
学生按照教师的指导和要求，使用实验器材进行实验。
获得实验数据并进行记录，同时撰写实验报告。
4.学生对实验数据进行分析，计算出简谐运动的振幅、周期、频率、能量等参数，同时探讨实验数据的误差及原因。
5.学生通过对实验结果的分析和比较，探究简谐运动规律，并深入思考其在现实生活中的应用和作用。
6.学生撰写实验报告，记录实验过程和结果，同时进行实验数据的分析和归纳总结。
学生在小组内进行反思和交流，展示自己的实验成果并提出建议和意见。
教师对学生作出评价和建议。
三、教学效果通过这次实验教学，学生们对简谐运动的定义和特征有了更深入的了解，并掌握了实验器材的使用方法和注意事项。
通过实验的过程，学生培养了协作精神和实验能力，同时巩固了已掌握的理论知识。
学生们在交流和思考的过程中，提高了自己的分析和思考能力。
这些都为未来的科研工作和职业发展奠定了基础。
《主题四 第一节 简谐运动》教学设计教学反思
《简谐运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和特征。
2. 掌握简谐运动的运动学表示方法。
3. 学会用弹簧振子模型进行简谐运动的分析。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的概念和特征，弹簧振子模型的分析。
2. 教学难点：理解简谐运动的本质，能够根据实际情境判断是否为简谐运动。
三、教学准备1. 准备教学器材：弹簧振子模型、计时器、示波器、投影仪等。
2. 准备课程资料：简谐运动相关图片、视频、例题等。
3. 安排教学时间：本课时为单课时，约45分钟。
4. 设计课程流程：从概念引入→分析特征→运动学表示→弹簧振子模型分析，逐步展开教学内容。
四、教学过程：（一）引入1. 回顾高中物理中简谐运动的概念和特点。
2. 引入中职物理课程中的简谐运动，强调其在实际生产和生活中的应用。
（二）新课教学1. 讲解简谐运动的基本概念和原理。
（1）简谐运动的定义：物体在一定范围内，受到大小和方向随时间作正弦（或余弦）变化的力作用而产生的运动。
（2）简谐运动的特征：周期性、往复性、对称性。
2. 介绍简谐运动的数学表示方法——正弦函数和余弦函数。
（1）正弦函数的形式和特点。
（2）余弦函数的形式和特点。
3. 实例分析：通过弹簧振子模型，引导学生自己推导简谐运动的运动方程和位移-时间、速度-时间、加速度-时间曲线。
4. 讨论简谐运动的能量转化和守恒问题。
（1）简谐运动中能量的来源和转化方式。
（2）能量如何保持守恒。
5. 简谐运动的实际应用举例：弹簧、钟摆、振动筛等。
6. 布置思考题：简谐运动在实际应用中应该注意的问题和改进措施。
（三）课堂互动1. 组织小组讨论，让学生互相交流自己对简谐运动的理解和看法。
2. 邀请学生上台演示简谐运动，并对其运动过程进行讲解。
3. 针对学生的疑惑和问题进行解答和讨论。
（四）小结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调简谐运动的重要性和应用价值。
2. 布置相关作业，包括理论题和实际应用题，以巩固学生对简谐运动的理解和应用。
简谐运动--优质获奖精品教案 (3)
11.1 简谐运动教学目标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：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；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：第一节简谐运动（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（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讨论：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。
简谐运动教案
简谐运动教案一、教学目标1.了解简谐运动的定义和特点；2.掌握简谐运动的基本方程与参数；3.能够用简谐运动的基本方程解决相关问题。
二、教学重点1.简谐运动的定义和特点；2.简谐运动的基本方程与参数。
三、教学难点1.理解简谐运动的定义和特点；2.掌握简谐运动的基本方程与参数。
四、教学方法1.知识讲授结合实例分析的方法；2.理论与实践相结合的方法。
五、教学过程1.引入新课（5分钟）教师通过引入简单的物理实验或运动现象，例如摆动的钟摆、弹簧的拉伸和压缩等，引发学生对简谐运动的疑问和兴趣。
2.概念讲解（10分钟）教师通过板书或PPT展示简谐运动的定义和特点，并解释说明其中的物理意义。
3.实例分析（20分钟）教师通过具体的实例分析，展示简谐运动的基本方程及其解法。
例如，弹簧振子、单摆等。
4.让学生动手实践（20分钟）学生分组进行实验或观察简谐运动的现象，例如悬挂物体的摆动、弹簧的振动等。
通过实践感受简谐运动的特点和规律。
5.讲解简谐运动的基本方程与参数（20分钟）教师通过板书或PPT讲解简谐运动的基本方程及其参数的含义。
并解答学生在实践中遇到的问题。
6.练习与巩固（20分钟）让学生进行简单的计算题和应用题练习，巩固所学的知识。
并进行课堂讲评。
7.总结与拓展（15分钟）教师对本次课的重点进行总结，并提供一些相关的拓展知识或应用领域，引导学生进行进一步的学习。
六、课后作业1.完成课堂练习的题目；2.拓展阅读简谐运动相关的知识，了解其在其它领域的应用。
七、教学反思通过本节课的教学，学生能够了解简谐运动的定义和特点，掌握简谐运动的基本方程与参数，并能够应用所学知识解决简谐运动相关问题。
在课堂教学中，结合实例进行讲解和实践操作，培养了学生的观察和动手实践能力。
但是，在设计课堂教学过程时，需要注意控制时间，以保证每个环节都能得到充分的展开和巩固。
另外，在课后作业的设计上，可以增加一些综合运用的题目，提高学生的应用能力。
《主题四 第一节 简谐运动》教学设计
《简谐运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的观点和特点。
2. 掌握简谐运动的位移-时间、速度-时间、加速度-时间等基本图像。
3. 学会根据基本图像分析简谐运动的性质和规律。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的图像分析。
2. 教学难点：根据图像理解简谐运动的复杂性和规律性。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种简谐运动的图像。
2. 准备相关实验器械，进行实验演示和操作。
3. 准备习题和案例，供学生练习和讨论。
4. 提醒学生提前预习，准备笔记本和笔，以便记录教室内容和思考。
四、教学过程：（一）引入1. 回顾高中物理中简谐运动的观点和特点。
2. 引入中职物理课程中简谐运动的观点和特点，强调其在实际生产和生活中的应用。
（二）新课教学1. 示范讲解：教师利用简单的弹簧振子模型进行示范讲解，让学生直观地了解简谐运动的特点和规律。
2. 实验探究：学生通过实验操作，观察和分析弹簧振子的运动规律，进一步理解简谐运动的特点和规律。
3. 理论分析：结合高中物理中的相关知识，对简谐运动进行理论分析，帮助学生深入理解简谐运动的本质。
4. 小组讨论：组织学生分组讨论，分享自己对简谐运动的理解和感受，增进学生的思考和交流。
5. 答疑解惑：针对学生在讨论中提出的问题和怀疑，教师进行解答和指导，确保学生充分理解和掌握简谐运动的知识点。
（三）实践应用1. 安置学生自行设计一个简谐运动的模型，并动手制作和操作，体会简谐运动的实际应用。
2. 引导学生思考简谐运动在实际生产和生活中的应用，如机械震动、声音传播、医学影像等，加深学生对简谐运动的理解和应用。
（四）小结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调简谐运动的特点和规律，帮助学生回顾和稳固所学知识。
2. 安置课后作业，要求学生自行查阅相关资料，了解简谐运动在其他领域的应用，拓宽学生的知识面。
3. 鼓励学生积极思考和探索，激发学生对物理学科的兴趣和热爱。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的观点和特点。
《主题四第一节简谐运动》教学设计教学反思-2023-2024学年中职物理高教版机械建筑类
《简谐运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和特征。
2. 掌握简谐运动的运动学表示方法（位移、速度、加速度）。
3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的特征及其运动学表示方法。
2. 教学难点：理解简谐运动的周期性和对称性。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、实物展示台、示波器、弹簧振子模型等。
2. 准备实验器材：弹簧振子实验装置。
3. 准备教学视频和案例。
4. 设计网络学习资源，提供给学生进行课前预习和课后复习。
四、教学过程：（一）引入1. 播放简谐运动的视频，让学生观察并思考其运动特点。
2. 提问：什么是简谐运动？它有什么特点？（二）新课教学1. 简谐运动概念讲解(1)教师介绍简谐运动定义：物体受力大小与位移成正比，且总是指向平衡位置的机械运动叫简谐运动。
(2)引导学生理解简谐运动的特征：周期性、往复性、对称性。
2. 演示实验(1)利用弹簧振子模型进行实验，观察振幅、频率等参数的变化。
(2)通过实验，让学生观察简谐运动的运动特点，并尝试解释现象。
3. 理论知识讲解(1)简谐运动的基本规律：F = -kx，其中F为回复力，k为弹簧的劲度系数，x为物体偏离平衡位置的位移。
(2)讲解简谐运动的周期和频率，以及它们与振幅之间的关系。
4. 实例分析(1)通过实例分析，让学生了解简谐运动在日常生活中的应用，如弹簧、钟摆等。
(2)讨论简谐运动的能量转化问题，让学生了解能量的转化和守恒定律。
5. 课堂互动(1)鼓励学生提出自己对简谐运动的问题和观点，并进行讨论。
(2)组织小组活动，让学生进行简谐运动的模拟实验，并交流实验心得。
（三）小结1. 再次强调简谐运动的概念和特征。
2. 总结简谐运动的基本规律和影响因素。
3. 强调简谐运动在日常生活中的应用。
（四）作业布置1. 阅读相关资料，了解简谐运动在实际中的应用。
2. 完成课后练习题。
3. 预习下一节内容。
《第二章 2 简谐运动的描述》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择性必
《简谐运动的描述》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和性质。
2. 掌握简谐运动的位移-时间、速度-时间、加速度-时间等图表的分析方法。
3. 能够独立对简单的简谐运动进行描述和分析。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的性质及其图表分析。
2. 教学难点：对简谐运动的正确理解和准确描述。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种简谐运动的图表和示例。
2. 准备实物弹簧振子或相关模拟设备。
3. 准备足够的练习题和思考题，供学生实践和讨论。
4. 引导学生提前预习，对简谐运动有初步了解。
四、教学过程：1. 导入新课：首先，我们将回顾一些高中物理中已经学过的知识，比如什么是位移、速度和加速度等，并逐步引入新的概念——简谐运动。
简谐运动是一种常见的物理运动形式，它在我们日常生活中有着广泛的应用。
2. 简谐运动的基本概念：我们将介绍简谐运动的定义、条件和特点。
通过一些实例，让学生理解简谐运动的基本概念和规律。
3. 简谐运动的图像：图像是描述物理现象的有力工具。
通过简谐运动的图像，学生可以更直观地理解简谐运动的特点和规律。
4. 简谐运动的位移-时间图像：我们通过一系列的图像演示，让学生了解如何从位移-时间图像中读取信息，以及如何根据位移-时间图像分析简谐运动的特征。
5. 简谐运动的周期和频率：通过实验和观察，学生将了解简谐运动的周期和频率的概念，并理解它们在描述简谐运动中的重要性。
6. 速度和加速度：我们将介绍简谐运动的速度和加速度的概念，并通过实验和观察，让学生了解它们如何随着时间的变化而变化。
7. 实验：为了让学生更好地理解简谐运动，我们将安排一个简单的实验，让学生亲手操作，观察和分析简谐运动的特征。
8. 总结与反思：在课程的最后，我们将引导学生总结本节课的主要内容，并鼓励学生反思自己的学习过程，发现学习中存在的问题和不足，为下一节课做好准备。
通过这个过程，你正在帮助自己建立一种积极的学习态度，不断挑战自己，追求进步。
高中物理_简谐运动教学设计学情分析教材分析课后反思
选修3-4 11.1《简谐运动》教学设计一、本节教材分析简谐运动是最简单、最基本、最有规律性的机械振动，通过学习，使学生既了解到机械振动的基本特点，又体会到振动这种运动形式较直线运动、曲线运动都要复杂.在本节教材中研究弹簧振子的振动情况时，忽略了摩擦力和弹簧的质量，应让学生认真领会这种理想化的方法.二、教学三维目标（一）知识与技能1.知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动，了解简谐运动的若干实例.2.理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况.3.知道简谐运动是一种理想化模型以及在什么条件下可以把实际发生的振动看作简谐运动.（二）过程与方法1.通过对简谐运动中位移、回复力、加速度、速度等物理量间变化规律的综合分析，知道各物理量之间有密切的相互依存关系，学会用联系的观点来分析问题.2.本节中通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到了有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法.(三) 情感态度与价值观1.通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动.2.通过对简谐运动的分析，使学生知道各物理量之间的普遍联系三、教学重点1.什么是简谐运动.2.简谐运动中回复力的特点.3.简谐运动过程中的位移、回复力、加速度和速度的变化规律.四、教学难点物体做简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律.五、教学方法1.关于机械振动概念的得出，采用实验演示、多媒体展示、阅读、归纳等综合教法.2.关于弹簧振子和简谐运动规律的教学，采用多媒体模拟展示，结合运动学、动力学相关公式推导表对比等教学方法.六、教学过程设计首先用多媒体出示本节课的教学目标（一）同学们观察动画: 蝴蝶翅膀的振动，小提琴发声实验演示：弹簧的下面挂着一个小球，拉动小球时，小球的运动提出问题：（让学生思考并回答）1、蝴蝶翅膀的振动和小球的运动有什么共同特点？（都在平衡位置附近做往复运动）2、它们为什么会做这样的运动？（受到外力的作用）从而得出机械振动的概念：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称振动。
《主题四第一节简谐运动》教学设计教学反思-2023-2024学年中职物理高教版21机械建筑类
《简谐运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和特点。
2. 掌握简谐运动的振动方程的建立方法。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的振动方程的建立。
2. 教学难点：理解简谐运动的特点，能够正确画出简谐运动的图象。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、笔、示波器、弹簧振子模型等。
2. 准备教学视频：关于简谐运动的动态演示视频。
3. 准备练习题：用于学生理解和掌握简谐运动的知识点。
4. 安排教学活动：在课堂上进行简谐运动的演示实验，引导学生观察和分析，然后建立振动方程，最后进行练习和巩固。
四、教学过程：1. 引入课题（1）复习简谐运动概念及分类，了解什么是简谐运动，包括正弦型简谐运动、余弦型简谐运动、以及什么是周期运动等。
（2）说明物理研究的对象。
说明：对于基础好一点的物理班来说，一般物体我们不必提出参考系的概念，但是对于非匀变速运动、变速运动（含匀变速曲线运动）、或未知力的作用，有必要也必须提出参考系的概念。
（3）通过观察弹簧振子的振动图像，让学生自己总结出简谐运动的特征：回复力、加速度、位移等。
（4）通过观察弹簧振子的振动图像，让学生自己总结出简谐运动的周期性。
（5）说明：振动图像和波动图像都是用图线表示振动和波的物理量随时间的变化规律。
它们分别表示振动物体和介质中各点在某一时刻的振动情况，而不能表示出振动物体在空间的位置。
因此，振动图像和波动图像不能叠加，不能求和。
（6）通过实验演示及分析，让学生明确简谐运动的物理意义及研究简谐运动的现实意义。
2. 讲授新课（1）让学生明确简谐运动的定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。
简谐运动是最基本也最简单的机械振动。
（2）引导学生从定义中得出几个基本结论：回复力方向总指向平衡位置；加速度方向总指向平衡位置；位移方向总是背离平衡位置；速度方向有时指向平衡位置，有时背离平衡位置。
简谐运动--优质获奖精品教案 (6)
11.1简谐运动教学目标1、知识与能力：（1）弹簧振子的“理想化模型”（2）简谐运动的位移-时间图像的获得、猜想及验证（3）从运动学角度对简谐运动的定义2、过程与方法：（1）从已有知识的对比和迁移，体会“从简单入手”“理想模型”的科学研究方法。
（2）体会科学探究的常用方法：图像法，及位移时间图像的获得。
（3）猜想所获得图像的形状和验证的科学探究方法。
3、情感态度价值观：（1）观察生活事例，了解实际应用，培养热爱科学、乐于探究的品质。
（2）让学生在探究问题的过程中了解科学家的工作方法和思维方法，培养学生学习、合作、探究的科学精神和价值观。
教学重点1、理想化模型的思想2、振动图像的得到及意义3、猜想和验证的科学探究方法教学难点振动图像的得到及将位移在时间轴上展开的方法教学资源自制PPT课件，苏威尔教学传感器系统，视频剪辑。
教学过程1、导入新课及基本概念：【师】到现在为止，我们学过哪些形式的运动？【生】匀速直线运动，匀加速直线运动，匀速圆周运动，平抛运动。
【师】振动也是生活中常见的一种运动形式：摆钟、秋千的摆动，过独木桥时桥的颤动，敲动音叉时叉股的振动。
实验室里，一根轻弹簧和小球就能组成一个最简单的振动系统。
大家看，现在小球处于平衡状态。
我们把小球静止时所在的位置称为：平衡位置。
将小球向下拉一段距离后放手，仔细观察，小球在运动形式上最显著的特点是什么？【学生回答】往复性【教师总结】我们把这种物体在某一位置附近的往复运动，叫做机械振动。
而物体静止时所在的位置称为平衡位置。
今天我们就来研究机械振动。
人们认识新事物时往往会借助原有方法的有效迁移。
【复习】我们研究各种运动的时候是有先后顺序的，最先研究了匀速直线运动，然后研究匀加速直线运动，体现了研究问题“从简单到复杂”的思想。
我们还把物体抽象为质点，这体现了物理研究中忽略次要因素，突出主要因素的理想化模型的思想。
我们手边的这个由小球和弹簧组成的振动系统，显然比我们生活中的很多振动形式都要简单，可以抽象为一个理想化模型——弹簧振子。
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人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-4第十一章第一节《简谐运动》教学设计宁波市镇海区龙赛中学吕征315201lufox@一、设计思想：1．设计思想：本课的设计思路构建于探究教学模式之“科学探究”模式理论。
通过实验探究形成简谐运动规律的认知；让学生在收获振动图象的同时，体验学习探究过程，了解振动图象的获得方法，发展对学科的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。
2．设计元素：在课堂实践数码类频闪实验操作及实验振动图象仪设计为主辅结合的探究教学，改变了以下几节演示实验的功能。
二、教材分析：《课标》、《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求。
基本要求：①知道机械振动是一种周期性的往复运动。
②知道弹簧振子是理想化模型。
③知道弹簧振子的位移随时间的变化规律。
④知道简谐运动是最简单、最基本的振动。
⑤知道简谐运动的图象是正弦曲线，会根据图象特点判断物体是否做简谐运动。
⑥会用实验方法得到振动图象。
发展要求：①理解简谐运动的图象的意义和特点，知道简谐运动的图象并不表示质点的运动轨迹。
②了解振动图象是记录实际振动的常用方法。
选修3-4《机械振动》这一章“简谐运动”的安排与过去不一样，简谐振动的新授课定义与过去也不同。
在过去的教学中先是从动力学的角度下的定义开始就说：“物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。
”从认知为什么这样运动的角度就好像在说：“物体在大小、方向都不变的力的作用下的运动叫做匀变速运动。
”而新教科书中简谐运动的定义是从运动学的角度来定义简谐运动，“如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。
”因为实际上，大多数情况下人们对事物的认识总是首先大致回答“是什么”，然后再探讨“为什么”。
认知机械振动这种非匀变速往复杂运动，先把运动的描述与运动的成因分清楚，这种教学安排在必修1中先学习“运动的描述”“匀变速直线运动的研究”后学习“相互作用”“牛顿运动定律”的理念一脉相承，承前启后。
目的是使学生的思维条理化，这属于科学方法、科学态度教育的范畴。
探究简谐运动的规律就从探究简谐振动图象的过程建立起来，在猜想验证的过程中认知简谐运动的图象是一条正弦曲线，在拓展设计振动图象仪的过程加深简谐运动的图象并不表示质点的运动轨迹印象，并了解到时空转换思想是记录实际振动的常用方法。
原教材设计与前认知有距离，学习要求高。
新课程中以探究感知简谐运动的图象来引入非匀变速往复运动规律的学习，教材以生动的素材、具有时代性的实验事例和帖近学生原有认知的知识编排为基础，增加了实验感性认识素材，增强了趣味性和灵活性，重视基础和思路，更注重“研究性学习”，力图激发学生主动学习、探究学习的渴望。
三、学情分析：①电学内容结束后，学生学习机械振动会觉得“振动现象在自然界中广泛存在”并不陌生。
为什么没有一起安排在运动学里呢？通过现象分析到弹簧振子的实验观察，会发现简谐振动是非匀变速的往复来回运动，是与原来学习的运动类型相异的复杂运动时，会感受到到好奇和求知欲。
但大多数学生在已有的认知水平和能力基础上去自然简单套用。
②学生对振子位移的物理定义理解上会感到冲突和困难。
③由于条件所限闪光照相法教学实践中很少会实际操作，课堂学生互动实验操作会有困难。
④学生在设计用实验方法得到振动图象时会遇到大的困难，设计不出。
⑤可能早已有了数学函数及图象认知而缺乏新鲜感，产生认知欲疲劳没有了主动性。
四、教学目标：（一）、知识与技能1、知道机械振动是一种周期性的往复运动2、知道弹簧振子是理想化模型3、知道弹簧振子的位移随时间的变化规律4、知道简谐运动是最简单、最基本的振动5、知道简谐运动的图象是正弦曲线，会根据图象特点判断物体是否做简谐运动（二）、过程与方法1、培养学生猜想能力，了解运用实验和图象方法探究物体运动规律的能力2、了解到时空转换思想是记录实际振动的常用方法，会用实验方法得到振动图象3、在实验论证猜想环节，培养运用数学图象知识描述物理规律，运用图象的能力（三）、态度情感与价值观1、运用实验物理方法探究简谐运动规律图象，体验到物理学研究的社会价值和科学价值。
2、通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。
五、重点难点：重点：1、弹簧振子理想化模型2、弹簧振子的位移随时间的变化规律3、运用时空转换思想记录实际振动的方法难点：1、运用数学图象描述弹簧振子的位移随时间的变化规律2、运用时空转换思想记录实际振动的方法六、教学方法和教学手段1．教学方法：运用物理“科学探究”教学模式。
2．教学手段：演示实验、分组实验相结合，数码计算机辅助。
七、课前准备：1.学习黄国龙著作《新课程背景下中学物理》探究教学模式构建和策略探讨》、谷雅慧课程标准高中物理教科书(人教版)选修3-4编写思想2.了解学生的认知水平和物理学科兴趣水平3．教学环境：物理实验室，将准备好的分组实验器材先放置于学生桌下。
4．教学用具：演示视频，弹簧振子（水平式，竖直式）各一套，线槽轨道，数码相机理光R5系列三脚架二套；注演示射器摆锤，双铁架台，木板安装完成一套，多媒体课件。
八、教学过程：1．观察自然生活，结合实践，引入新课[观察演示视频]日常自然生活和社会生活中的各种振动现象：1．钟摆的摆动2.水中浮标的上下浮动3．树梢在微风中摇摆4．琴弦的振动5．地震等等。
课堂互动演示：请一位同学来手拉开（如图1）的弹簧小球装置，观察作用效果。
启发学生发现这些物体振动的共同特点，建立振动的概念。
引入新课：类似于以上这种物体或物体的一部分在某一中心位置附近做来回往复运动，叫机械振动，简称振动。
揭示自然生活中的各种振动现象的普遍性。
学习和研究并且发现这类振动的物理规律是很具有价值和重要意义的。
2．运用“科学探究”教学模式，引导学生探究弹簧振子的运动规律（1）从复杂到简单分析讨论，提炼研究模型。
[师生对话]与实际振动现象相比较，振子和弹簧构成的振动系统是简单的，基本的。
在振子和弹簧构成的振动系统中，如果弹簧质量与小球相比小得多可以忽略，则作来回往复运动只是振子，最简单。
如果摩擦可以忽略，则最基本。
我们用这个最简单，最基本的振动振子来作为实际机械振动的理想运动模型。
（2）迁移运动学研究方法，认知振子的位移定义。
[引导性提问]在直线运动研究中我们首先要确定记录运动物体在不同时刻的具体位置，即运动物体的位移大小和方向。
作来回往复运动的振子如何确定它的位移呢？[师生对话]根据位移知识，先要明确来回往复运动的振子的初始位置。
往复运动是运动方向发生变化的直线运动。
选取振子在静止时的平衡位置为振子的位移初始位置对分析运动最简单。
（3）优化课堂实验情境，真实记录弹簧振子运动过程[引导性提问]在运动学的研究方法中有哪些记录运动物体在不同时刻的位移的实验方法和手段呢？[师生互动实验]可以采用打点记录，频闪照相，描轨法等方法来记录运动，进面分析运动特点，发现运动规律。
利用理光R5系列数码相机的M 连拍功能，交流方案，选取多种（三种方案）振动运动情境课堂实拍摄数码连拍照片。
图1方案三圆弧面上小球教师即时展示和指导对获得的三张数码照片集合（图2图3图4）进行分析讨论和评价优选。
从学生直观性思维感性化特点优选方案一，竖直振子上下振动离开静止时的平衡线的位移与纵坐标轴代表x 相似。
用激光打印机在课堂上即时打印（图2）连拍照片集合，排好序列号，由实验学生按照拍摄先后的顺序编排粘贴在黑板上。
如图4（4）创设感性实验猜想情景，引导学生进行猜想。
[提出问题]如果把连拍照片叠在一起能不能清楚观察到弹簧振子的位移随时间在发生变化？[学生]不能按照拍摄先后的顺序逐张依次粘贴起来，照片水平的排列方向就代表横坐标时间t 轴。
可以清楚观察到弹簧振子的位移随时间在发生变化。
那么，以有限的记录弹簧振子的来回往复运动来看，弹簧振子的位移－时间图象是一条什么样的曲线呢？[学生猜想]1、学生1位移－时间图象是图5所示的几段直线相连。
2、学生2位移－时间图象是图6所示的几段曲线相连3、学生3位移－时间图象是图7所示的余弦（正弦）曲线[理论分析评价学生猜想]图4方案二水平振子图5图6师生互动：1、对于学生1图5所示的x-t几段直线图象，由x-t直线图象表示振子是匀速直线运动，而实验观察振子是往复变速运动，猜想1可以否定。
2、对于学生2图6所示的x-t几段曲线图象，由0~T/4过程中，曲线的斜率变小，速度变小，而实验观察振子从最大位移向平衡位置运动过程中振子是加速运动的，猜想2也可以否定。
3、对于学生3图7所示以实验中的变速运动过程分析和连拍照片对比都很接近，可是是不是就是余弦（正弦）曲线还需要进一步的论证。
[数理对比验证]从实验连拍照片可以看出，振子的位移-时间的关系很象余弦（正弦）曲线。
能不能借助计算机的拟合计算来从数理对比的方法来验证学生3的猜想呢？师生互动：由于打印的放大效果，请学生用刻度尺量出图4连拍照片16张集合中每一张振子离开平衡位置的位移。
列表记录。
建立坐标，把测量数值运用Excel作出曲线，如图8。
初步得出结论：弹簧振子运动的位移与时间的关系可以用余弦（正弦）曲线（函数）来表示。
图8（5）创设拓展实验设计情景，进一步引导学生进行实验验证。
[提出问题]如果不是离散的连拍照片，能不能设计一种能连续描绘振动图象的实验装置，清楚观察到弹簧振子的位移随-时间变化就是一条正弦（余）曲线呢？[学生设计]：在以上实验的振子上粘接一段毛笔头，让毛笔头可以连续来画图象了。
实验操作结果只画出了一条直线，而且来回重复越来越粗。
（振子在摩擦下很快振动停止）[分析评价]：设计方案原来只是描绘运动振子的轨迹方案，而并不是描绘振子位移随时间变化的关系图象方案。
分析二者的区别和联系，发现不成功的原因是不同时刻的位移重叠在了一起。
启发对比：用连拍照片如果把不同时刻连拍照片叠在一起能不能清楚观察到弹簧振子的位移随时间在发生变化？[学生]不能。
按照拍摄先后的顺序逐张依次粘贴起来，照片水平的排列方向就是代表了横坐标时间t 轴。
应该把不同时刻的位移分开来连续记录描绘。
如何实现把不同时刻的位移分开呢？渗透时空转化的思维方法和生活实例，古时用杆影的长短，偏转来记录时间，树轮的圈数记录时间，钟表的刻度记录时间，照片依次排放，排队的先后等等记录时间。
[过渡设计]优化设计实验方案，描绘的记录板必须要移动开来。
当振子振动时，让笔下的纸沿水平方向拉出一段距离。
互助组合实验，两人合作模拟振动绘制振动图象。
[分析评价]：在学生调试中发现曲线不均匀，图形很不完美。
进一步说明，由于时间的流逝是均匀的，拉动纸通过的距离与时间应成正比才能实现时空量的转换。
vt x =[分享演示实验成果分组学生实验]给出分组实验器材：安装完成的注射器摆锤，双铁架台，实验室光滑木板整个装置如图10所示。