11.1 简谐运动优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (8)

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人教课标版高中物理选修3-4：《简谐运动》教案-新版

《简谐运动》教学设计【教材分析】本节是人教版选修3-4第十一章《机械振动》第一节《简谐运动》。

机械振动是较复杂的机械运动，振动的知识在实际生活中有很多应用（如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等），可以使学生联系实际，扩大知识面；同时，也是以后学习波动知识的基础。

因此，学好此章内容，具有承上启下的作用。

《简谐运动》是《机械振动》这一章中最基本而又最重要的一节，是全章的基础。

本节课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，通过手机拍摄频闪照片的方法得出弹簧振子的图象；再通过分析揭示出弹簧振子的位移-时间图象是正弦式曲线，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、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。

【学情分析】现阶段高二的学生已具有运动学和动力学的基本知识，对高中物理的学习要求和方法已具有一定的认识，但在大小和方向都做周期性变化的力的作用下的物体运动还是第一次遇到，对这种运动模式的运动形式没有抽象认识；很难对较为复杂的运动有清晰的认识。

为此，如何帮助他们建立合理的简谐运动情景是教学的关键。

心理学研究表明，在学生的学习中调动眼、耳、口等各种感觉器官共同参与学习过程，则学习效率将得到极大的提高；而建构主义学习理论所要求的学习环境必须具备的基本要素是“情景创设”、“协商会话”和“信息资源提供”。

为此在课堂教学上首先通过实验演示给学生以直观的感受，创设学习的良好情景；再引导学生观察、思考、讨论得出初步的简谐运动规律，然后再次通过观察、思考、讨论得出正确而科学的结论。

由此培养学生的观察能力、空间想象能力、协同学习的能力和科学的思维能力，使学生的学习过程变得轻松而高效，并且同步培养学生自主学习的能力，为学生的可持续发展提供必要的训练。

简谐运动(公开课教学设计)

[学生活动]：思考、讨论、交流
[教师点拨]：运动的特点1、往复运动2、有一个中心位置（平衡位置）
【教师精讲】
一、机械振动的定义：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。我们把这类运动叫做机械振动，简称振动。
二、弹簧振子①忽略阻力②弹簧的质量与小球相比可忽略
弹簧振子是一种理想化模型
【讨论交流一】弹簧振子的振动是怎样一种运动呢？弹簧振子运动过程中的位移、速度的变化规律？
【教师精讲】
三、简谐运动
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，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。
2、简谐运动的图象：一条正弦曲线。
3、简谐运动是最基本、最简单的机械振动。
【课堂练习】
1、某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（）
2、本节对弹簧振子运动规律的分析不够全面，只分析了位移和速度的变化情况，对其他物理量本节均没有涉及；
3、本节课的难点在于根据弹簧振子的位移、速度变化的规律描绘位移时间图象，这个过程中由于时间安排未能很好的与学生互动，一些学生可能掌握的不够；
4、本节中对于猜想的验证由于时间原因留到了课后，使得学生对物理问题的研究过程存在缺陷。
11.1简谐运动
教者：庞亚茹
一、教材分析
《简谐运动》选自全日制普通高级中学教科书物理选修3-4第十一章第一节的内容。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。简谐运动是第十一章中的第一节内容，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。

11.1 简谐运动优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (9)

11、1简谐运动的教学设计一、教材分析高中物理教材总共涉及匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、机械振动这五种特殊的运动形式。

匀变速直线运动学生在初中学生学习，在模块1学生学习匀变速直线运动（加速度恒定且与速度在同一条直线上），在模块2学习了抛体运动（加速度恒定且与速度不在同一条直线上）和匀速圆周运动（加速度大小不变方向变化）。

机械运动这种运动形式安排在最后学习，是因为它的运动规律较前几种运动更复杂（它的加速度大小和方向都发生变化）。

《简谐运动》作为第一节课，一定要开好头，一定要激发学生的学习兴趣和求知欲。

本节课首先从学生身边和生活中的实例引出振动的概念，首先给学生鲜明的感官认识。

然后按从简单到复杂，一般到特殊，从运动学的角度认识弹簧振子（新教材在介绍各种运动规律时，都是按先运动再动力学顺序编排）。

再通过演示实验得出弹簧振子的图像（能激发学生兴趣），再通过数据分析（理论）得出其图像是正弦曲线，给出简谐运动的定义，并逐步引导学生认识这种运动形式与其它运动形式的不同。

这样的过程逻辑性强，很符合学生的认知规律。

二、学情分析学生在前面已学过四种运动形式，知道在掌握各种运动规律同时，还要知道各种运动形式所具备的力学条件，即能够建立起运动和力学的联系。

弹簧振子是一种理想化的模型，学生能够理解。

因理想化模型在前面学习质点时，就已学习过，知道如何建立理想化模型。

另外数学课中已学过正弦函数的知识，所以认定弹簧振子的图像是正弦曲线学生很容易接受。

但在本节课涉及到的对平衡位置位移x,学生很容易和前面在运动学中提到的位移（位置的改变）相混淆，所以教学中一定要注意区别。

三、教学目标（一）知识技能目标：1、认识弹簧振子，知道什么是机械振动。

2、知道机械振动中位移的含义，理解位移---时间图象是一条正弦曲线。

3、知道简谐运动的含义。

（二）过程与方法：通过实验画出弹簧振子的图象；通过数据分析揭示出弹簧振子的位移---时间图象是正弦曲线。

教科版高中选修3-4《简谐运动》教案

时间段落
第2段分钟
教学目标
1、理解简谐运动的运动规律，位移、回复力、加速度、速度变化的规律。
2、对水平的弹簧振子，能定量地说明弹性势能与动能的转化。
3、分析弹簧振子振动过程中能量的转化情况，提高学生分析和解决问题的能力。
4、简谐运动过程中能量的相互转化，对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透。
时间段落
第3段分钟
教学目标
1、通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到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。
2、学会证明简谐运动的方法。
内容模块
1.证明P12做一做，竖直弹簧下面的小球做简谐运动。
2.证明P12习题1斜面上弹簧振子为简谐运动。
3.证明P12习题2浮在水中的筷子的运动为简谐运动。
由振动过程的分析可知振子的位移总是相对于平衡位置而言的即初位置是平衡位置位移可以用振子的位置坐标x来表示方向始终从平衡位置指向外侧
教科版高中选修3-4《简谐运动》教案
《教科版高中选修3-4《简谐运动》教案》这是优秀的教学设计文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！
时间运动回复力的特征。
内容模块
振子的运动
A→O
O→A′
A′→O
O→A
对O点位移的方向怎样？大小如何变化？
回复力的方向怎样？大小如何变化？
加速度的方向怎样？大小如何变化？
速度的方向怎样？大小如何变化？
振子的动能
弹簧的势能
系统总能量
教学过程与方法
1.学生填表。
2.学生回答表中的内容。
3.教师总结简谐运动的运动规律。
在教师缄默的情境下学生自主学习活动时间分钟。
教学过程与方法

高中物理11.2简谐运动的描述(示范教案) 新人教版选修3-4

解析：这两个振动的周期相同，所以它们有确定的相位差，从图中可以看出，B的振动比A滞后1/4周期，所以两者的相位差是
Δ =
巩固练习：某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt+ ）cm，由此可知该振动的振幅是______cm，频率是Hz，t=0时刻振动物体的位移与规定正方向______（填“相同”或“相反”），t= 时刻振动物体的位移与规定正方向______（填“相同”或“相反”）。
（参考答案：0.1；50；相同；相反）
[小结]
学生活动
学生讨论一：
（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。
问题：猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?
教学难点
理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。
相位的物理意义。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备
挂图、多媒量有位移、时间和速度；描述匀变速直线运动的物理量有时间、速度和加速度；描述匀速圆周运动的物体时，引入了周期、频率、角速度等能反映其本身特点的物理量。
【例题1】两个简谐振动分别为
x1=4asin（4πbt+ π）
和x2=2asin（4πbt+ π）
求它们的振幅之比、各自的频率，以及它们的相位差。
解析：据x=Asin（ωt+ ）得到：A1=4a，A2=2a。
又ω=4πb及ω=2πf得：f=2b
它们的相位差是：
【例题2】如图所示是A、B两个弹簧振子的振动图象，求它们的相位差。

高中物理《简谐运动》优质课教案、教学设计

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。

1简谐运动-人教版选修3-4教案

简谐运动-人教版选修3-4教案一、教学内容本次教学内容是简谐运动。

简谐运动是物理学中一种很重要的运动方式，它是指物体在势能与动能交替转化，以相等的周期和相等的振幅，沿着固定轨道或直线来进行的运动。

简谐运动广泛应用于机械系统，电子系统，电磁波等领域。

二、教学目标1.理解简谐运动的概念，并能用简谐运动的表达式来描述物体的运动状态；2.掌握简谐运动的基本性质，如周期、角频率、振幅等；3.了解简谐振子的能量，并能用能量在势能和动能之间的转化来分析简谐振子的运动情况；4.掌握简谐运动的图形表达，如位置-时间图像、速度-时间图像、加速度-时间图像等；5.培养学生的动手实践能力，能够进行简谐振动实验并分析实验结果。

三、教学重点1.简谐运动的基本概念和表达式；2.简谐振子的基本能量分析方法。

四、教学难点1.简谐运动的图像表达；2.简谐振子的实验分析。

五、教学方法1.讲授教学法：讲解简谐运动的基本概念、公式、图像的表示方式等；2.演示教学法：通过简谐振子的实验演示，来使学生更好地理解简谐振动的运动情况；3.自主学习教学法：通过简谐振子的实验操作，使学生自学和理解简谐振子的基本原理和表达式。

六、教学过程1. 简谐运动的概念1.引导学生了解简谐运动的基本概念；2.分享简谐运动的实例，如弹簧振子、单摆等；3.通过讲解，让学生理解简谐运动的几何意义。

2. 简谐运动的公式1.通过讲解联立牛顿第二定律和位移反比于一次幂的力学关系来推导简谐运动的公式；2.让学生理解周期、角频率、振幅等基本概念。

3. 简谐振子的能量和图像表达1.让学生通过简单的实验，测定简谐振子的动能和势能；2.通过计算，让学生理解简谐振子的能量在势能和动能之间的转化情况；3.通过实验结果，让学生了解简谐振子的位置-时间图像、速度-时间图像和加速度-时间图像等的表示方法。

4. 简谐振子的实验1.配置简谐振子实验装置，例如压电陶瓷振子等；2.让学生通过实验，观测简谐振子在不同频率下运动情况；3.通过分析实验结果，让学生了解不同频率下简谐振子的运动情况。

2019-2020年高中物理《简谐运动》教案8 新人教版选修3-4

2019-2020年高中物理《简谐运动》教案8 新人教版选修3-4一、教学目的1．进一步理解振动图象的物理意义。

2．会利用振动图象求振动的振幅、周期及任意时刻的位移。

3．会利用振动图象确定振动质点任意时刻的速度、加速度、位移及回复力的方向。

二、教学过程1．复习提问教师：怎样描绘简谐运动图象学生：建立一个平面直角坐标系，用横坐标表示时间t，用纵坐标表示振动物体对平衡位置的位移x，选好原点，规定好坐标轴上的标度，根据各个时刻振动物体位移的方向和大小，就可以在坐标平面上确定一系列的点，将这些点用平滑的曲线连接起来，就得到了简谐运动的图象。

教师：简谐运动图象是一条什么样的图线？学生：是一条余弦(或正弦)曲线。

教师：大家知道图象非常直观，振动图象表示振动质点的位移随时间变化的规律。

它不仅可以方便的确定任意时刻的位移，而且描述简谐运动的物理量都能较全面的反映。

下面我门来看看简谐运动图象的有关应用。

2．振动图象的应用例1．请确定图1中所示的四条振动图象表示振动的振幅、周期及频率分别是多少？例2．下图是弹簧振子的振动图线，请回答下列问题：(1)振子的振幅、周期、频率各是多少？(2)在图中画出振子在t为0.2s、0.3s、0.4s、0.6s、0.7s、0.8s时刻所受的回复力、加速度、速度、位移的方向。

例3．如例2所述再比较t为0.4s、0.5s两时刻所受回复力大小、加速度大小及位移大小比较t为0.2s和0.4s两时刻所受回复力、加速度及位移。

例4．如例2所述，试着指出哪些时刻振子的加速度相同，位移相同？例5．如例2所述，试比较t为0.2s、0.3s、0.4s、0.6s、0.7s、0.8s各时刻动能的大小？弹性势能的大小？例6．甲、乙两个弹簧振子的振动图象如图所示，它们的质量之比m甲∶m乙＝2∶3，劲度系数之比k甲∶k乙＝3∶2，则它们的频率之比为_______，最大加速度之比为_________。

小结：例1至例6要求学生明确由于计时起点不同，振动图象也不一样，关键明确有关振幅、周期、频率、回复力的概念，结合牛顿第二定律F＝ma解决加速度的大小和方向问题。

高中物理选修3-4教学设计2：11.1 简谐运动教案

11.1简谐运动教学设计一、教学设计思路：1．从生活走向物理，从物理走向科技。

用“弦”引入振动，让学生通过对琴弦振动的听、看、摸来感受振动，通过学生举例后说明振动在生活中是丰富多彩，纷繁复杂的。

然后以“弹簧振子”为研究主体，以位移时间关系为线索，在对振子的规律的研究过程中，采用了“振子振动”与“匀速圆周投影”的同步性的研究方法，并拓展这种方法到科技创想中，设计以“简谐运动”的方式“穿越地球”，激发学生对进一步学习振动的好奇与向往。

2．将感性认识作为认知的起点，在做中学，自主构建新知。

“振动的琴弦”“弹簧振子”“描绘振动图像”、“猜想狭缝振动”、“激光追踪”等多个实验，让学生在设计、操作的过程中对知识的学习从感性认识开始，自主探究，小组合作，最终建构“简谐运动”。

3．给予学生的不仅仅是知识，更注重的是物理学的思想方法。

忽略摩擦，建立理想模型“弹簧振子”。

根据“匀速圆周的投影”获得“振子振动”的规律，为学生今后定量的研究“简谐运动”的速度、加速度，回复力和位相等物理量奠定了方法基础。

建立振动图像及借助“单位圆”的“正弦线”证明的过程数理结合，提升了学生能力。

二、学情分析及教学目标（一）学情分析1．知识上：已掌握圆周运动、正弦函数等相关知识；2．方法上：初步掌握伽利略研究运动的科学方法、等效转化法、运动的正交分解；3．心理上：对新事物具有强烈的好奇心，观察实验和猜想颇感兴趣。

（二）教学目标1．知识与技能（1）知道弹簧振子模型；（2）掌握质点运动“位移-时间”图像的物理意义；（3）理解“简谐运动”的定义。

2．过程与方法（1）掌握用“火花放电”式获得图像的方法；（2）理解根据“匀速圆周的投影”获得“振子振动”的规律的方法。

3．情感态度与价值观让振动从生活中的“琴弦”走向物理模型“振子”，最后走向科技“穿越地球”的奇妙旅行方式，激发学生对进一步学习振动的好奇与向往。

三、教学重点、难点1．重点：建立弹簧振子模型、掌握振动图像的获取方式及意义、明确简谐运动的定义。

高中物理选修3-4教学设计8：11.3 简谐运动的回复力和能量教案

11.3 简谐运动的回复力和能量这节课我们就来学习简谐运动的动力学特征.新课学习（板书）一、简谐运动的回复力当把弹簧振子从它静止的位置O 拉开一小段距离到A 再放开后，它会在A －O －B 之间振动.为什么会振动？”分析：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，我们把这个力叫做简谐运动的回复力.（板书）1、定义：受到总能使振动物体回到平衡位置,且始终指向平衡位置的力2、方向：始终指向平衡位置3、特点：回复力是根据力的效果命名的，不是什么新的性质的力，4、振动方向的合力可以是重力，弹力，摩擦力，还可以是几个力的合力或某个力的分力对于水平方向的弹簧振子，回复力就是弹簧的弹力.振子由于惯性而离开平衡位置，当振子离开平衡位置后，振子所受的回复力总是使振子回到平衡位置，这样不断地进行下去就形成了振动.振动的平衡位置O 也可以说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置.弹簧振子振动时，不同的位置位移不同，回复力也不同，那回复力与位移又有什么关系呢？分析：由振动过程的分析可知，振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，位移可以用振子的位置坐标x 来表示，方向始终从平衡位置指向振子（外侧）.回复力的方向始终指向平衡位置，因而回复力的方向与振子的位移方向始终相反.对水平方向的弹簧振子来说，回复力就是弹簧的弹力.在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的回复力F 跟振子偏离平衡位置的位移x 成正比，方向跟位移的方向总是相反.以O 点为坐标原点建立坐标轴，即可得二、简谐运动的动力学特征：F=-kx式中F 为回复力，x 为偏离平衡位置的位移，k 是劲度系数，负号表示回复力与位移的方向总相反.大量理论研究表明：如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动.做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx的形式.式中k是比例常数.这就是简谐运动的动力学特征.这也是判断物体是否做简谐运动的方法回忆前面学的判断物体是否做简谐运动的方法？课件展示：两种判断物体是否做简谐运动的条件：①x-t图像为正弦曲线②F-x满足F=-kx的形式下面用第二种方法来判断竖直的弹簧拉一个小球的振动是不是简谐运动？提醒：先找平衡位置.因为x为振子到平衡位置的位移.向下为正方向平衡位置:mg kx=振子在c点受到的弹力为:()F'k x x=+振子受的回复力()F mg F'mg k x xmg kx kxkx=-=-+=--=-回复力与位移的关系符合简谐运动的定义问：此时弹簧振子的回复力还是不是弹簧的弹力？（不是）那是什么？指点受到的合力重力和弹力的合力所以说：回复力不一定是弹力可能是几个力的合力.振动具有周期性和重复性，在振动过程中，相关物理量的变化情况分x；a；F；v三、简谐运动的能量因不考虑各种阻力，因而振动系统的总能量守恒.（用CAI课件模拟弹簧振子的振动，分别显示分析x、F、a、v、E k、E p、E的变化情况）1、（多选）作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）A.速度B.位移C.回复力D.加速度[答案] BCD2、做简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是（）A．加速度B．速度C．位移D．回复力[答案] B3、（多选）弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是（）A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零B．振子做减速运动，加速度却在增大C．振子向平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反D．振子远离平衡位置运动时,加速度方向与速度方向相反[答案] ABD。

[精品]新人教选修3-4高中物理第十一章 11.1简谐运动

选修3-4第十一章机械振动一、简谐运动教案一、教材分析本节内容是机械振动的最简单的运动形式，是习其它振动形式的基础，对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）正确解简谐运动图象的物含义，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，培养生的观察、概括能力。

三、教重点难点简谐运动的位移时间图像既是重点也是难点。

四、情分析在生已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生的困难。

五、教方法实验、观察与总结六、课前准备弹簧振子、坐标纸、预习案七、课时安排 1课时八、教过程（一）预习检查、总结疑惑生回答预习案的内容，提出疑惑（二）精讲点拨1、机械振动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。

2、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？．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。

3、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。

4、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。

选修3-4初识简谐运动教案

理解间谐运动的特证；知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义２、过程与方法通过实验与观察、讨论与交流，理解简谐运动及其描述其特征的几个物理量３、情感态度与价值观学会分析简谐运动的实例，提高学生理论联系实际的能力教学方法：实验观察、讨论与交流，计算机辅助教学法教学重点、难点：重点：简谐运动的特征特征量的理解难点：简谐运动特征的理解教学仪器多媒体课件、弹簧振子、单摆等教学过程多媒体短片：小提琴弹奏中琴弦的振动讨论与交流：①一根琴弦，为什么会发出动听的音乐?②琴弦的振动有什么特点呢?③你还能列举出哪些振动的事例？学生举例：①音叉发声时所做的振动；②钟摆的摆动；③在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，小球所做的运动；④水中浮标的上下浮动；⑤树梢在微风中的摆动；⑥担物行走时扁担的振动。

引入：本节课我们就来研究振动。

我们研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动：1、简谐运动的特点演示水平弹簧振子：讨论与交流：①振动物体（质点）受到哪些力的作用？（三个或四个）②弹簧的弹力的方向有什么规律？（方向始终指向平衡位置）③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。

）④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。

）⑤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。

）结论：振动的条件：①回复力的作用②阻力要足够小简谐运动实际是一个理想化的物理模型讨论与交流：①你能求出振子所受到的回复力吗，能求出加速度吗？②你认为简谐运动是一种什么运动？结论：回复力的大小与位移大小成正比，方向总是指向平衡位置，Ｆ＝－ｋｘa=－ｋｘ/m简谐运动是一种变加速运动。

2、描述简谐运动特征的物理量：演示：竖直弹簧振子的振动讨论与交流：①振动的范围大小不同能表明什么？②简谐运动是周期性运动吗？你能描述一个运动周期吗？结论：①振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅。

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简谐运动
知识目标
1．知道什么是机械振动；
2．知道简谐运动的含义。

能力目标：
1．掌握简谐运动的动力学公式；
2．掌握简谐运动回复力的特征；
3．掌握在一次全振动过程中回复力、加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律(定性)。

情感目标
1．培养学生通过实验总结规律的能力.
2．培养学生利用所学知识解释生活中的自然想象，激发学生学习物理的兴趣.
重点难点
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．回复力的特征是形成加速度、速度、位移等物理量周期性变化的原因。

难点：
偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆，这是难点．在一次全振动中速度的变化(大小、方向)较复杂，比较困难。

教学过程
1．机械振动
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请同学举例说明什么样的运动是振动？
说明微风中树枝的颤动、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。

演示几个振动的实验，要求同学边看边想：物体振动时有什么特征？
(1)一端固定的钢板尺
(2)单摆
(3)弹簧振子
(4)穿在橡皮绳上的塑料球
提出问题：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？
在同学回答的基础上归纳出：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。

明确：物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的往复运动，叫做机械振动
2．简谐运动
指出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
演示气垫弹簧振子的振动。

通过同学的观察、分析、讨论得到：
①滑块的运动是平动，可以看作质点。

②弹簧的质量远远小于滑块的质量，可以忽略不计。

明确：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。

③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。

说明我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。

(2)弹簧振子为什么会振动？
提出问题：当把振子从它静止的位置O拉开一小段距离到B再放开后，它为什么会在B—O—C之间振动呢？
要求同学运用学过的力学知识认真分析、思考。

引导同学分析振子受力及从B→O→C→O→B的运动情况，突出弹力的方向及在O点振子由于惯性继续运动。

归纳得到：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，这个力叫回复力。

回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。

说明回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某个力的分力。

在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。

(2)简谐运动的特征
说明弹簧振子在振动过程中，回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。

在研究机械振动时，我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。

演示：计算机模拟弹簧振子的振动
引导同学分析、讨论：
振子从B运动到E时，位移大小为|OE|，方向向右；
振子从C运动到D时，位移大小为|OD|，方向向左；
振子运动到O时，位移为零；
位移可以用振子坐标x来表示。

提出问题：弹簧振子振动时，回复力与位移是什么关系？
归纳同学的回答得到：根据胡克定律，弹簧振子的回复力与位移成正比，与位移方向相反。

明确：物体在跟位移大小成正比，并且总指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动。

写出F＝-kx
说明式中F为回复力；x为偏离平衡位置的位移；k是常数，对于弹簧振子，k是劲度系数，对于其他物体的简谐运动，k是别的常数；负号表示回复力与位移的方向总相反。

弹簧振子的振动只是简谐运动的一种。

2．在一次全振动中，相关物理量的变化规律
演示：计算机模拟弹簧振子的振动。

(与前面相似，加x、v、a、F的显示)
让同学观察当振子从B→O→C→O→B时，就完成了一次全振动，以后振子会重复上述过程。

(1)位移的变化
演示：x的变化。

(2)回复力的变化
提出问题：当位移x变化时，回复力F如何变化？
在同学回答的基础上明确：根据简谐运动的特征，F与x成正比变化，且方向相反演示：F的变化。

(3)加速度的变化
提出问题：当回复力F变化时，加速度α如何变化？
在同学回答的基础上明确：根据牛顿第二定律，a与F成正比，且方向相同。

演示：a的变化。

(4)速度的变化
引导同学分析讨论：B→O振子怎样运动？
明确：是加速度变小的加速运动，速度v变大，O速度最大。

再分析讨论：O→C振子做什么运动？
明确：是加速度变大的减速运动，速度v变小，C速度为零。

演示：v的变化。

发给同学表格，并将表格用投影幻灯投影在幕上。

符号约定：增大↑减小↓最大M 零0 向左←向右→要求同学填写指定表格，讨论1～2名同学的所填内容是否正确。