11.1《简谐运动》教案(1).
11.1简谐运动教案
第一章：机械振动钟摆的运动给人们提供了一种计时的方法，共振筛的运用提高了人们的劳动效率，车箱与车轴间的减振板使车辆的运动更加平稳，声带的振动可使我们通过语言交流思想感情，地震则可能给人类带来巨大的灾难.振动是一把双刃剑，由此可见学习机械振动的重要性.振动是一种运动的形式，并不仅仅局限于力学，在电学中同样有它的身影，这在3－2教材中已经有过体现，通过本章的学习你将融会贯通.1.1 简谐运动1.※知道简谐运动的概念2.※理解简谐运动的位移时间图象，并能解决相关问题振动现象在自然界中广泛存在.钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物体行走时扁担下物体的颤动、树梢在微风中的摇摆等都是振动，振动与我们的生活密切相关.那么我们应怎样研究振动呢？一.机械振动(1)定义：物体(或物体的一部分)在某一中心位置附近的往复运动，叫机械振动，简称振动.(2)特征：第一，有一个“中心位置”，即平衡位置，也是振动物体静止时的位置；第二，运动具有往复性.二.弹簧振子1.弹簧振子：弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，是一种理想化模型.弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子(小球)；与弹簧振子相连的小球体积足够小，可以认为小球是一个质点；忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内.2.弹簧振子的振动图象：如图所示，在弹簧振子的小球上安置一记录用的毛笔P，在下面放一白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线，此曲线有什么特征？为什么？(1)形状：正(余)弦曲线，如图所示.(2)物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律.(3)获取信息：①任意时刻质点的位移的大小和方向.如下图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.②任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如下图中a点，下一时刻离平衡位置更远，故a此刻向上振动.c点，下一时刻离平衡位置更远，故c此刻向下振动.③任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小，如图中b，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位移、加速度正在减小，c从负位移远离平衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大.3.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)特点：①简谐运动是最基本、最简单的振动.②简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，是变力作用下的变加速运动.弹簧上端固定在O 点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，下列说法正确的是( )A.小球运动的最低点为平衡位置B.弹簧原长时的位置为平衡位置C.球速为零的位置为平衡位置D.小球原来静止时的位置为平衡位置解析：平衡位置是振动系统不振动，振子受力平衡时所处的位置，此时弹簧处于伸长状态，故D 正确，B 错误；球在平衡位置两侧做往复运动，运动到最低点和最高点时球速都为零，但这两点并不是平衡位置，故A 、C 错误. 答案：D如图所示的弹簧振子，O 点为它的平衡位置，当振子m 离开O 点，再从A 点运动到C 点时，振子离开平衡位置的位移是( )A.大小为OC ，方向向左B.大小为OC ，方向向右C.大小为AC ，方向向左D.大小为AC ，方向向右 答案：B解析：振子离开平衡位置，以O 点为起点，C 点为终点，位移大小为OC ，方向向右.如图甲所示，弹簧振子以点O 为平衡位置，在A 、B 两点之间做简谐运动.取向右为正方向，振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示，下列说法正确的是( )A.t ＝0.4s 时，振子的速度方向向右B.t ＝0.8s 时，振子在O 点和B 点之间C.t ＝0.6s 和t ＝1.2s 时刻，振子的速度完全相同D.t ＝1.5s 到t ＝1.8s 的时间内，振子的加速度逐渐减小 答案：D解析：t ＝0.4s 时，振子的速度向左，A 错误；t ＝0.8s 时，振子在OA 之间，B 错；t ＝0.6s 和t ＝1.2s 时刻振子的速度方向相反，C 错；t ＝1.5s 到t ＝1.8s 时间内振子从B 运动到O ，加速度逐渐减小，D 正确.一弹簧振子沿x 轴在[－4,4]区间振动，振子的平衡位置在x 轴上的O 点.图1中的a 、b 、c 、d 为即学即用4个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向.图2给出的①②③④4条振动图线，可用于表示振子的振动图象.则()A.若规定状态a时t＝0，则图象为①B.若规定状态b时t＝0，则图象为②C.若规定状态c时t＝0，则图象为③D.若规定状态d时t＝0，则图象为④解析：a点t＝0时刻位移为3，由①振动图线可知a向x正方向运动，则选项A正确.b点t＝0时刻位移为2，②振动图象不在位移2处，选项B错.c点t＝0时位移为－2，向x负方向运动，而③振动图线向x正方向运动，选项C错.d点t＝0时，位移为－4，与④振动图线一致，据振动的对称性该质点一定能达到＋4位置.但图象上只到＋3位置，所以选项D不正确.答案：A点评：这类题关键在于明确t＝0时的位移及速度的方向，能够从一维坐标中找出有用信息，然后画出x－t图象.。
简谐运动教案
简谐运动教案
简谐运动是指物体在势能变化为简谐函数的作用下，按照正弦或余弦函数规律来运动的现象。
一、教学目标：
1. 理解简谐运动的概念和特点；
2. 掌握简谐运动的基本公式和相关计算方法；
3. 能够应用简谐运动的公式解决实际问题；
4. 培养学生的实验观察和探究能力。
二、教学内容：
1. 简谐运动的概念和特点；
2. 简谐运动的基本公式和相关计算方法；
3. 简谐运动的实验观察和探究。
三、教学重点和难点：
1. 理解简谐运动的概念和特点；
2. 掌握简谐运动的基本公式和相关计算方法。
四、教学方法：
1. 讲授法：通过讲解简谐运动的概念、特点和公式，引导学生理解和掌握相关知识；
2. 实验法：设计简单的实验，让学生观察和记录简谐运动的现象，并从中探究相关规律；
3. 讨论法：通过与学生的互动，引导学生参与讨论和解决问题，培养学生的思维能力和合作意识。
五、教学过程：
1. 导入：通过展示一个简谐运动的实例，引导学生思考什么是简谐运动，并让学生自由讨论；
2. 授课：讲解简谐运动的概念、特点和基本公式，引导学生理解和掌握相关知识；
3. 实验：设计一个简单的实验，观察和记录简谐运动的现象，并让学生进行分析和讨论；
4. 计算：通过一些简单的计算例题，让学生运用简谐运动的公式解决问题；
5. 拓展：引导学生思考简谐运动在实际生活中的应用，如钟摆、弹簧振子等；
6. 练习和总结：布置一些练习题，让学生巩固所学知识，并进行总结和回顾。
六、教学评价：
1. 通过实验的观察和记录，评价学生的实验观察和探究能力；
2. 通过练习题的完成情况，评价学生对简谐运动的理解和应用能力。
简谐运动(教案)
学习好资料欢迎下载板书：简谐运动一：机械运动在高一的时候我们学习过匀速直线运动，平抛运动，曲线运动等机械运动，今天我们来学习下运动的另外一种形式—机械振动。
下面我们通过一个视频来了解下机械振动。
（播放视频）通过视频的播放我们知道振动是自然界普通存在的一种运动，所以在高中阶段我们进行机械振动的学习就显得非常必要，好，我们来看几个实验。
（弹簧振子、塑料弹簧振动、单摆）接通电源后，接触面上的小孔就会喷出空气，在滑块与接触面上形成气垫层，那么就会使滑块在接触面上无摩擦的运动(首先我们让弹簧静止，给滑块一个拉力，使滑块离开原来的位置，我们看到滑块在来回运动；塑料弹簧，我们使他下面静止，给他一个力拉离原来的位置，也会发现弹簧上下运动；再看一个例子鼠标静止，然后施加一个外力把鼠标拉离原来的位置也会发现他往复运动)。
提问：这些物体运动的共同点是什么？（通过手势的来回摆动提示学生：是运动具有往复性）（给出机械运动的定义）物体（或者物体的某一部分）在某一位置两侧所做的往复运动，叫做机械振动，通常称为振动，这样的位置称为平衡位置。
板书：1 定义下面我们来说下机械运动所具有的特点：1，物体振动时候有一个中心位置（不振动时可以静止的位置，即是回复力为零的位置，也称为平衡位置）。
2，物体运动具有往复性、对称性（关于中心位置来回运动）、周期性（周而复始的运动）板书：2 特点板书：二简谐运动既然我们了解了机械运动的定义和特点，下面我们来介绍下一种简单的机械振动:简谐运动。
而我们在研究简谐运动时候又是以弹簧振子这种模型来进行探讨。
板书：1 弹簧振子什么叫做弹簧振子把一个有孔的小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的水平杆上，可以在杆上自由的滑动，弹簧的质量比小球的质量小得多，也可以忽略不计这样的系统称为弹簧振子，其中小球称为振子，这样的运动称为简谐运动。
（投影，让学生结合书本去看，并且归纳下弹簧振子的特点）1：摩擦力为零2：弹簧的质量远小于小球的质量。
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。
简谐运动 教案
简谐运动教案教案标题：简谐运动教案教案目标：1. 了解简谐运动的定义和特征；2. 掌握简谐运动的数学表示方法；3. 理解简谐运动的周期、频率和振幅的概念；4. 能够解决与简谐运动相关的问题。
教案步骤：引入活动：1. 利用一个摆钟或弹簧振子，向学生展示简谐运动的实例，并引发学生对简谐运动的兴趣。
知识讲解：2. 通过投影仪或黑板，向学生讲解简谐运动的定义和特征，包括物体做简谐运动的条件、简谐运动的周期、频率和振幅的概念。
示例分析：3. 给学生提供几个简谐运动的实例，并引导学生分析这些实例中的周期、频率和振幅的变化规律。
数学表示：4. 向学生介绍简谐运动的数学表示方法，包括位移、速度和加速度的函数关系，并通过实例演示如何利用正弦函数表示简谐运动。
问题解答：5. 给学生提供一些与简谐运动相关的问题，包括计算周期、频率和振幅等，让学生通过应用所学知识解决这些问题。
小组讨论：6. 将学生分成小组，让他们在小组内讨论并解决一些简谐运动的问题，鼓励他们共同合作和思考。
总结复习：7. 对本节课所学内容进行总结，并帮助学生梳理关键概念和重要公式。
作业布置：8. 布置与简谐运动相关的作业，包括计算题和思考题，以巩固学生对简谐运动的理解和应用能力。
教学评估：9. 利用课堂练习、小组讨论和作业完成情况等方式，对学生的掌握情况进行评估，并及时反馈。
拓展活动：10. 对于对简谐运动有更深入兴趣的学生，可以提供更高难度的简谐运动问题，或者引导他们进行简谐运动的实验观察和数据分析。
教学资源：- 摆钟或弹簧振子- 投影仪或黑板- 相关简谐运动实例- 小组讨论材料- 作业题目教案评估方法：- 课堂练习：检查学生对简谐运动概念和公式的理解程度；- 小组讨论：评估学生在合作和解决问题方面的能力；- 作业完成情况：检查学生对简谐运动的应用能力；- 教师观察：观察学生在课堂中的参与度和理解程度。
教案注意事项：- 确保教学资源的准备和使用；- 注重学生的互动和参与；- 鼓励学生思考和讨论问题；- 提供足够的练习和实践机会；- 及时给予学生反馈和指导。
11.1 简谐运动教案
11.1 简谐运动【教学目标】（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－时间图象，知道简谐运动及其图象。
（二）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。
（三）情感、态度与价值观1、通过对简谐运动图象的绘制，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）。
【教学重点】理解简谐运动的位移－时间图象。
【教学难点】根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移、路程及运动方向。
【教学方法】实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示【教学用具】一端固定的钢尺、单摆、音叉、小槌、水平弹簧振子、竖直弹簧振子、CAI课件【教学过程】（一）引入新课在自然界中有一种很常见的运动，如微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物行走时扁担的颤动、声带的振动、地震时大地的剧烈振动……，这些物体的运动称之为机械振动，简称振动。
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式。
（演示振动实例，建立振动的概念，归纳振动的特点）演示：一端固定的钢尺、单摆、水平和竖直的弹簧振子、穿在橡皮绳上的塑料球、音叉的叉股等物体的振动。
问题：这些物体的运动各不相同，运动轨迹有的是直线，有的是曲线；运动方向有的在水平方向，有的在竖直方向；物体各部分的运动情况有的相同、有的不同……，那么它们的运动有什么共同特征呢？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。
物体振动时有一个中心位置，如琴弦振动的中心位置就是琴弦静止时或未开始振动时的位置。
这个位置称为平衡位置。
（1）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。
（2）机械振动：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。
（3）振动特点：振动是一种往复运动，具有周期性和往复性。
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。
《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。
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 (6)
简谐运动
在同一个位置上小球的位
同？这个问题可以考查学生对物理量（特别是矢量）的理解程度，应让广泛的学生参与。
点特点
点作分析，从面体会简谐运动的
图示为放在光滑水平面上在
A、B间运动的弹簧振子。
(1)小球途经C时,其相对平衡
位置的位移是否一定相同？所受合
外力是否一定相同？
(2)若C点和D点关于位置O
对称,小球在C点和D点的位移有什
么关系?与小球的速度方向有关吗?
PPT
探究问题
注意引导学生如何准确简捷地表述小组讨论后的结论。
同时也形成认真倾听他人观点
如图所示的弹簧振子,小球在
水平方向做简谐运动,O点为小球的
平衡位置,A、B为其左右两端的最
大位移位置。
分析小球的速度如何
变化? 总结其变化特点。
PPT
正弦函数的方程式即是数学表达式，也是有物理意义的物理方程。
将两者统一起来需要一个过程，学生的认识不可能一步到位，教师一定要让学生有个体会过程，不可越俎代
图为某弹簧振子的位移图象,
若此图象为正弦曲线,则弹簧振子
的振动周期为多少?振子离开平衡
位置的最大位移为多少?根据数学
知识写出此正弦函数的方程式。
PPT
板书设计§11.1简谐运动。
11.1《简谐运动》学案和作业剖析
吴兴高级中学选修3-4 第十一章机械振动学案11.1简谐运动【学习目标】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，弹簧振子的位移随时间的变化规律。
3•知道简谐运动是最简单、最基本的振动，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。
4.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。
5•会用实验方法得到振动图象，了解振动图象是记录实际振动的常用方法。
【学习过程】、弹簧振子问题驱动引入：如图所示，把一个有孔的小木球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑杆上，能够自由振动，这个系统可称为弹簧振子吗？若将小木球改为同体积的钢球呢?主体活动立体互动1、组成：如图所示,如果球与杆之间的摩擦可以，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以，则该装置为弹簧振子,它是一个理想化模型。
2、平衡位置：振子原来时的位置。
3、机械振动：振子在平衡附近的运动，简称振动。
、简谐运动及其图象问题驱动1、教材P4 “做一做”中绘制弹簧振子的振动图象中，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，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，如图所示。
(1) 振子的位移一时间图象有什么特点(2) 为什么这就是振子的位移一时间图象(3) 在这里如何理解振子的位移主体活动立体互动1、简谐运动①定义：质点的位移与时间的关系遵从的规律，即它的图像(x-t图像)是一条正弦曲线。
②特点：简谐运动是最简单、最基本的，弹簧振子的运动就是< 2、简谐运动的图象①坐标系的建立：在简谐运动的图像中，以横轴表示，以纵轴表示振子离开平衡位置的。
②物理意义：表示振动物体的______ 随的变化规律。
2、弹簧下端悬挂一钢球，上端固定（如图所示）, 它们组成一个振动系统。
设弹簧的劲度系数为 的位移是多少？此时钢球的加速度是多少 ？③ 图像的绘制方法 a 频闪照相法b.数码相机和计算机绘制④ 应用：医院里的 ________ 及 中绘制地震曲线的装置等。
(教案)第一章1.简谐运动(1)Word版含解析
《简谐运动》教学设计课题简谐运动课型新课课时1课时一、教材分析本节课设计的是一节研究学习“简谐运动”的新授课课，旨在向学生介绍一种常见的运动——机械振动中的简谐运动，并使学生熟悉此类运动并为后续简谐运动与图像学习奠定基础。
主要用弹簧振子贯穿整个教学过程，使讲授的理论知识具体化到一个模型，使学生能熟练判断简谐运动。
并为后面解决实际问题做好准备。
二、学情分析学生已经学习了胡克定律和加速度、速度、位移、动能、势能，已具备相应解决问题的能力，本堂内容旨在学习新内容的同时串用已学内容，能够认识简谐运动并能够解决相应问题。
三、设计理念在学习新课的基础上进行回顾式学习、让学生感受物理到物理学习的连贯价值，并能解决实际问题。
四、教学目标“物理观念”维度1．认识机械振动；2．认识弹簧振子，能分析弹簧振子运动过程中各物理量的变化。
3．通过对弹簧振子的研究，了解回复力和简谐运动的概念。
4．了解描述简谐运动特征的物理量：振幅、周期、频率。
“科学思维”维度理解并掌握“动态分析法”，会运用此方法分析弹簧振子运动过程中加速度、速度、位移变化的问题，并能解释实际生活中振动现象。
在分析问题的过程中培养科学思维的方法和科学思维的能力。
“科学探究”维度与同学合作交流，培养学生解决实际问题的能力。
“科学态度与责任”维度认识科学知识与生活的紧密联系，感受到物理学习的价值，培养学生尊重物理规律、不断探求科学真理的求知态度。
五、教学重点重点：研究弹簧振子并分析弹簧振子的振动过程。
教学难点难点：分析弹簧振子运动过程中各物理量的变化规律。
六、教学方法观察法、分组讨论法、讲练结合法。
七、教学资源泡沫球、扁担、荷叶、毛巾、自制弹簧振子等实验用具。
八、教学程序教学环节教学内容与教师活动学生活动设计意图1.创设情景，引入课题微信对话：加速度大小方向都变化。
简单分析引出课题。
1.学生观看视频，思考。
激趣、引出课题2.课堂讨论。
一、展示弹簧拉着一个小球的模型，引导学生总结出此为视频中所有振动的抽象模型。
简谐运动教案
简谐运动一、教学目标（一）知识与技能1．知道什么是简谐运动，理解简谐运动回复力和胡克定律的概念。
2．理解简谐振动的图像特点，会根据图像分析简谐振动；3．理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度周期、频率、振幅、位移等一系列描述简谐运动的情况。
（二）过程与方法1.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。
2.利用多媒体辅助演示，学生讨论总结规律。
二、教学重点、难点分析1．本课重点在于简谐运动的规律。
2.用函数及图像表达简谐运动三、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学四、教具：轻弹簧和小球，水平弹簧振子，气垫式弹簧振子，自制PPT课件，计算机，五、教学过程一．【预习导引】振动现象在自然界中广泛存在，如：钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、上课铃声、耳膜的振动、高层建筑随风摆动、机器的有节奏的轰鸣、扁担的晃动，某些同学上课时腿的抖动。
二．【创设情景】观察弹簧振子的振动情况。
三．【学生活动】通过观察弹簧振子的振动，分析平衡位置、通过课件学会描绘弹簧振子位移－时间图像。
四．【建构新知】1、概念：物体在某一位置附近运动即为机械振动，简称振动。
2、平衡位置简介―――弹簧振子（结构，运动演示）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五．【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)、打开PPT 课件《简谐运动的特点》，切换到“弹簧振子”场景，向学生介绍“我们又遇到了一个理想化的物理模型”，如图2所示。
（教师要讲明“理想化”理想在那里，培养学生的建模能力）（2）将场景切换到“位移”。
通过课件演示，让学生了解弹簧振子的运动特点：振子作的是位移周期性变化的运动。
《简谐运动》教学设计
《简谐运动》教学设计《简谐运动》教学设计一．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。
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 (4)
11.1 简谐运动
教学目标
1．知识与技能
（1）知道弹簧振子理想模型和简谐运动的运动学定义；
（2）知道弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线，并理解振动图象的物理意义；
（3）理解振动图象“时间轴”的展开过程，会将底片的位移转换成振动时间.
2．过程与方法
（1）引导学生经历探究“弹簧振子振动图象”的过程，发展学生“猜想假设”、“设计实验”、“处理数据”、“分析论证”和“误差分析”的能力，培养学生思维的灵活性和深刻性；
（2）引导学生经历误差分析的过程，让学生体验建立物理模型的思想方法.
3．情感态度与价值观
（1）通过对弹簧振子振动图象的探究，培养学生认真、合作、实事求是的科学态度，同时让学生体验成功探究的快乐，增强学生参与科学探究的兴趣；
（2）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，增强学生的实践意识.
教学重点
（1）弹簧振子的位移概念；
（2）弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线.
教学难点
（1）弹簧振子的位移概念；
（2）设计实验方案确定弹簧振子在各个不同时刻位移；
（3）论证弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线的思路和方法.
教学资源
太阳能摇摆花、水摆（由饮料瓶制成）、气垫导轨、气源、弹簧振子（改装滑块）、在竖直方向振动的弹簧振子、弹簧振子频闪照片、教师自拍的弹簧振子实验视频、“豪杰解霸”视频播放软件、多媒体教学课件.
教学流程
教学过程。
《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。
简谐运动教案
简谐运动教案教案标题：简谐运动教案教案目标：1. 理解简谐运动的基本概念和特征。
2. 能够应用简谐运动的公式解决相关问题。
3. 分析和比较不同简谐运动的特征。
教材和资源：1. 教材：简谐运动相关章节、课本、参考书籍。
2. 资源：投影仪、幻灯片、实验装置。
教案步骤：引入活动：1. 利用投影仪展示简谐运动的相关图片和视频，引发学生对简谐运动的兴趣。
2. 提问学生对简谐运动有何了解，师生互动交流。
知识讲解：1. 讲解简谐运动的基本概念，包括定义、运动特征和数学表达式。
2. 分析简谐运动的周期、频率和振幅的关系，并给出相应的公式。
3. 介绍简谐运动的力学原理和简谐运动在日常生活和工程中的应用。
示例演练：1. 提供一些简谐运动的实例，让学生计算相应的周期、频率和振幅。
2. 引导学生利用简谐运动公式解决相关问题，并进行实际计算练习。
3. 鼓励学生自主思考和讨论简谐运动在不同情况下的变化规律。
实验探究：1. 组织学生进行简谐运动的实验，使用弹簧振子、单摆等实验装置。
2. 引导学生记录实验数据，整理实验结果，并分析实验现象与理论知识的对应关系。
3. 讨论实验中可能的误差来源和改进方法，提高学生实验设计和数据处理的能力。
拓展应用：1. 引导学生探究简谐运动的共振现象，并讨论其在工程和科学领域的应用。
2. 设计小组活动，要求学生应用简谐运动的知识解决真实问题，并展示解决方案。
3. 鼓励学生自主学习扩展内容，例如阻尼振动和受迫振动。
总结评价：1. 小结简谐运动的相关概念、公式和特征，确保学生对所学内容的理解。
2. 针对教学过程中的难点和问题，进行答疑和解释，帮助学生消化和巩固所学知识。
3. 对学生的参与和表现进行评价，鼓励学生的积极参与和思考能力的提升。
教案扩展：1. 结合实例，引导学生了解更复杂的简谐运动问题，如谐振器的调频和共振。
2. 在学生掌握简谐运动的基础上，引导学生学习其他相关内容，如波动和波速的计算。
3. 学生可以选择一个感兴趣的简谐运动应用领域，进行深入研究和发表报告。
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。
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简谐运动
一、教学目的
1、知识与能力:
(1认识弹簧振子
(2通过观察和分析,理解简谐运动的位移——时间图像是一条正弦曲线,培养分析和概括能力;
2、过程与方法:经历对简谐运动运动学特征的探究过程,加深领悟用图像描绘运动的方法;
3、情感、态度、价值观:培养学习物理的兴趣,陶冶热爱生活的情操。
二、教学重点:简谐运动位移——时间图像的建立及图像的物理含义
三、教学难点:简谐运动位移——时间图像的建立
四、教具:水平弹簧振子、竖直弹簧振子、单摆、振铃、托盘天平、物体平衡仪、音叉、乒乓球等。
五、教学过程
[引入]今天我们开始学习第十一章机械振动,第一节简谐运动(板书。
首先请大家欣赏一段古筝演奏。
问题1:古筝为什么能够发出声音?(琴弦的振动
问题2:还有哪些乐器是靠琴弦的振动发出声音的?(小提琴、大提琴、吉他、二胡、琵琶等
振动在我们生活中十分常见
问题3:能不能再举例一些生活中类似这样的振动?(说话时声带振动等;剧烈而令人恐惧的振动——地震
我们实验室也普遍存在这样的振动,请大家仔细观察,演示如:天平指针的振动、音叉的振动、单摆的振动、水平弹簧振子、竖直弹簧振子。
在我们演示的振动中有水平方向的振动也有竖直方向的振动。
问题4:它们具有共同的特征是什么?(在某一中心位置来回运动,强化“往复”和“周期性”
我们把这个中心位置叫做平衡位置(原来静止的位置,标出竖直弹簧振子的平衡位置,把振动的物体叫做振子
一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动。
简称为振动
特点:往复性、周期性
简图示意:
实际的振动是非常复杂的,大家已经观察到刚刚的振动在阻力的作用下,有些很快就停下来,有些振动的幅度正在减弱。
为了研究的方便,我们
突出主要矛盾、忽略次要因素,不计一切阻力,简化为理想模型。
我们把像这样由弹簧和振子构成的振动系统称为弹簧振子。
弹簧振子将保持这个幅度永远运动下去。
二、弹簧振子:是理想模型
1、条件:振子看做质点;轻质弹簧;不计一切阻力
本章从最简单的开始研究,学习怎样描述振动,振动有什么性质。
我们以前学习过几种运动形式,如匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动。
问题5:要描述一种运动,应该从哪些物理量着手?(位移、速度、加速度等
本节课我们主要研究弹簧振子的位移与时间的关系。
2、振动位移:指由平衡位置指向某一振动位置的有向线段。
(注意矢量方向的选取和表示方法,以竖直弹簧振子为例
以简图为例:
研究直线运动的位移与时间关系时,我们采用过公式法,还有图像法。
对于振动这样一个复杂的运动,我们可以用位移——时间图像来研究。
如何得到振子振动的x-t图像呢?
问题6:首先要解决的问题就是怎样把振子振动的轨迹记录下来?
借助沙漏实验:
先让振子静止,记录振子的平衡位置;
问题7:先不拉动木板,振子的轨迹是什么形状?
漏下的沙子就记录了振子振动的轨迹。
困惑的是,后面的运动把前面的运动覆盖了。
问题8:怎样把振子在不同时间的运动分开呢?(匀速拖动底板
我们试一试,演示实验:
“做一做”学生实验(教材第4页练习2,明确实验要求,匀速拉动纸带板书曲线
问题8:留下的痕迹是振子运动的轨迹吗?(不是,轨迹是直线
问题9:展示学生的记录纸带,图像间隔疏与密分别是什么原因?拉动纸带的快慢是否影响振子振动的快慢?(不影响,是独立的
问题10:留下来的曲线是否能表示振子的位移随时间变化的规律呢?位移和时间在曲线是如何体现的?(能,建立坐标轴,纵轴表示位移、横轴表示时间
问题11:在这里,我们看不见时间,只能看见振子的空间位移,纸带的
空间位移,那么时间到底是怎么体现的?(通过纸带的空间位移体现时间
问题12:为什么匀速拉动纸带上的位移就可以表示时间呢?(因为匀速
直线运动中,发生相等的位移需要相等的时间,纸带上位移的均匀变化
反映了时间均匀的流逝,所以可以用移动纸带的位移长短来表示时间的
长短
因此,这样得到的曲线实际上就是某一个振子振动的位移——时间图像。
板书图像
教材采用了频闪照片的方法获得振子的位移——时间图像,请大家阅读
教材第2页。
这种方法我们以前研究自由落体运动和平抛运动时学习过。
演示:动画模拟
问题13:大家观察振子的位移——时间图像呈现什么形状?(正弦函数
的图像怎么证明?(证明的方法,数学已经学过,不详细讲
三、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。
简谐运动是最简单、最基本的振动,弹簧振子的运动就是简谐运动。
动画演示:
观察1:某一段图像对应哪段振动?(下坡的图像对应振子向下运动,上
坡的图像对应振子向上运动。
观察2:位移在t轴上方的时间段里,振子的运动方向都向上吗?
问题13:那么,我们能从振动的x-t图像获得哪些信息呢?(思考与讨论
四、图像信息:
1、某一质点做简谐运动时,位移随时间变化的图像
2、某一时刻该质点振动的位移大小和方向
3、某一时刻该质点振动的瞬时速度方向
4、某一段时间内质点运动的路程
强调:图像不是轨迹,振子始终在一条直线上做往复运动。
练习1:观察黑板上上竖直方向的弹簧振子运动,画出振动的位移——时
间图像。
练习2:教材第5页3、4题。
请大家用两分钟的时间回顾这节课,对本堂课所学内容做个小结。
强调过程与方法的总结:突出主要矛盾,忽略次要因素的哲学思想;借助空
间位移表示时间来记录振动的方法;尤其是这堂课学到的记录振动的方法在在实际中有很多应用,如医院里心电图仪、绘制地震曲线的装置。
因此这些思考问题的方式和解决问题的方法对我们以后的人生来说或许比知识本身更有价值。