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視頻標(biāo)簽：簡諧運(yùn)動(dòng)
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版3-4第一章第一節(jié)《簡諧運(yùn)動(dòng)》河北省優(yōu)課
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人教版高中物理選修3-4 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第一節(jié) 簡諧運(yùn)動(dòng) 教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 簡諧運(yùn)動(dòng)
課型 新授課 課時(shí)數(shù) 第1課時(shí)
教學(xué) 目標(biāo)
（一） 知識與技能
1． 知道什么是機(jī)械振動(dòng)及其產(chǎn)生條件；
2． 掌握簡諧運(yùn)動(dòng)的定義，掌握其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。 （二） 過程與方法：
1． 通過對物理現(xiàn)象的觀察、分析、討論和歸納，培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法；
2． 通過對彈簧振子振動(dòng)的分析得出簡諧運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律性的結(jié)論，培養(yǎng)“從個(gè)別到一般”的 科學(xué)思維和概括能力。
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀：
1．理想模型的構(gòu)建是為了突出主要矛盾忽略次要矛盾，矛盾的對立統(tǒng)
一是和諧的自然法則；
2．通過小組合作、討論、探究，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)、 溝通、協(xié)作能力。
重點(diǎn) 難點(diǎn)
彈簧振子模型， 簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及定義
教學(xué) 過程
主 要 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)
一、
二、
創(chuàng)設(shè)情景，引入新課： 演示：音叉發(fā)聲
振動(dòng)現(xiàn)象在自然界中廣泛存在，如：音叉的振動(dòng)、小
球的擺動(dòng)等等。
演示：扇子扇動(dòng)，單擺擺動(dòng)等
任務(wù)一：觀察思考：機(jī)械振動(dòng)有什么共同特點(diǎn)？如何定義機(jī)械振動(dòng)？
學(xué)生總結(jié)，回答問題
板書：
一、 機(jī)械振動(dòng)
概念：物體在某一位置附近往復(fù) 運(yùn)動(dòng)即為機(jī)械振動(dòng)，簡稱振動(dòng)。
研究問題要從最基本、最簡單的開始研究，引出簡諧運(yùn)動(dòng)。 板書：
第一節(jié)：簡諧運(yùn)動(dòng)： 簡介——彈簧振子
演示：有摩擦的彈簧振子，很快停下來。
任務(wù)二：觀察思考，閱讀課本第二頁第二段，總結(jié)彈
簧振子構(gòu)造特點(diǎn)？ 運(yùn)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——彈簧振子，研究彈簧振子在理想條件下的振動(dòng)。 板書：
二、 彈簧振子
忽略阻力，彈簧和小球質(zhì)量相比可以忽略。
創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景，給學(xué)生以直觀感受。引導(dǎo)學(xué)生觀察運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論得出結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生注意和以往所學(xué)運(yùn)動(dòng)形式的區(qū)別。學(xué)生
完成任務(wù)一
學(xué)生觀察、閱讀完成任務(wù)二 培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力、總結(jié)歸納能力。
3
三
理想化模型
演示：豎直彈簧振子、水平彈簧振子、 投影：氣墊導(dǎo)軌彈簧振子
思考引導(dǎo)：對彈簧振子運(yùn)動(dòng)的研究， 應(yīng)從哪個(gè)物理量入手呢？
引出：研究位移隨時(shí)間變化的規(guī)律
任務(wù)三：如何記錄振子的位移，并得到彈簧振子的位移—時(shí)間圖象？
小組討論：如何得到彈簧振子的位移—時(shí)間圖象？利用我們之前實(shí)驗(yàn)操作中用到的儀器，能設(shè)計(jì)出哪些實(shí)驗(yàn)方法？
請各小組積極回答，總結(jié)可行的實(shí)驗(yàn)方法。
方法一：頻閃相機(jī)法。多媒體課件演示，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，得出圖像。
方法二：普通數(shù)碼相機(jī)拍照，多張照片依次重疊。 方法三：利用位移傳感器和計(jì)算機(jī)得出圖像，播放視頻。 方法四：描圖記錄法，教師在前面演示利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到彈簧振子的位移時(shí)間圖像。 還有很多方法，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言。 學(xué)生體驗(yàn)：體驗(yàn)描圖記錄法繪出振動(dòng)圖像
一同學(xué)勻速拉動(dòng)一張白紙，另一同學(xué)沿與紙運(yùn)動(dòng)方向相垂直方向模仿彈簧振子的運(yùn)動(dòng)用筆往復(fù)畫線，觀察得到的圖象。
說明：勻速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶移動(dòng)的距離與時(shí)間成正比，紙帶拉動(dòng)一定的距離對應(yīng)振子振動(dòng)一定的時(shí)間，因此紙帶的運(yùn)動(dòng)方向可以代表時(shí)間軸的方向，紙帶運(yùn)動(dòng)的距離就可以代表時(shí)間。
介紹這種記錄振動(dòng)方法的實(shí)際應(yīng)用例子：心電圖儀、
科學(xué)方法教育
完成任務(wù)三
科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)研究及思維方法培養(yǎng)
給學(xué)生充足時(shí)間討論 ，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，以及表達(dá)、溝通、協(xié)作等綜合能力。
學(xué)生發(fā)言與教師講解同時(shí)進(jìn)行，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和思考主地震儀。
教師演示實(shí)驗(yàn)：簡諧振動(dòng)記錄儀
氣墊導(dǎo)軌、電火花打火記錄儀打出紙帶展示，并發(fā)給各小組。
任務(wù)四：探究彈簧振子位移-時(shí)間圖像的性質(zhì)
方法一：假設(shè)驗(yàn)證法
假定是正弦曲線， 可用刻度尺測量它的振幅和周期，寫出對應(yīng)的表達(dá)式， 然后在曲線中選小球的若干個(gè)位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，代入所寫出的正弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗(yàn)，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。
方法二：計(jì)算機(jī)擬合法
在圖中，測量小球在各個(gè)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，把測量值輸入計(jì)算機(jī)中作出這條曲線，然后按照計(jì)算機(jī)提示用一個(gè)周期性函數(shù)擬合這條曲線， 看一看彈簧振子的位移—時(shí)間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。
方法三：對照法
與現(xiàn)成的正余弦函數(shù)圖像比對，看是否重合。 方法四：單位圓實(shí)驗(yàn)法
利用課件視頻展示 理論和實(shí)驗(yàn)都證明：簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象都是正弦或余弦曲線。 結(jié)論：彈簧振子位移與時(shí)間圖象（x—t圖象）是一條正（余）弦函數(shù)曲線。 由此得出：
板書：
動(dòng)性。
引導(dǎo)學(xué)生觀察思考。 完成任務(wù)四
討論、思考的基礎(chǔ)上用電腦進(jìn)行模擬展示，使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果提高。
數(shù)形結(jié)合 單位圓應(yīng)用 培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力
5
五、 六、
三、 簡諧運(yùn)動(dòng)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵
從 正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（x—t圖象）是一條正弦函數(shù) 曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡諧運(yùn)動(dòng)。 簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單、最基本的運(yùn)動(dòng)。例如：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡諧振動(dòng)。
演示：音叉的振動(dòng)，單擺的擺動(dòng)看做簡諧運(yùn)動(dòng)。
小結(jié)：
實(shí)戰(zhàn)演練：
1.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是（ ） A、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像就是振子運(yùn)動(dòng)的軌跡。 B、簡諧運(yùn)動(dòng)變加速運(yùn)動(dòng)。
C、物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是正弦曲線 D、只要振動(dòng)圖象是正弦曲線,物體一定做簡諧運(yùn)動(dòng) 2.某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖象判斷： A、t=1s、 t=3s時(shí)振子的位移分別是多少？
機(jī)械振動(dòng)
彈簧振子
簡諧運(yùn)動(dòng)
任務(wù)一
任務(wù)二
任務(wù)三、四
觀察思考
理想化模型
小組討論
閱讀思考
6
七、
B、1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子的速度方向如何？
3s到4s內(nèi)呢？
C、 1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子的加速度方向？ 3s到4s 內(nèi)呢？
總結(jié)提升：由簡諧運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間圖像能得到哪些信息？
1、
物理意義：圖像表示振動(dòng)物體的 隨 變化的規(guī)律。
2、 如何得到振動(dòng)物體某一時(shí)刻的位移？ 3、 如何判斷振動(dòng)物體某一時(shí)刻的速度方向？ 4、 如何判斷振動(dòng)物體某一時(shí)刻加速度的方向？ 5、
圖像所表示的振動(dòng)物體偏離平衡位置的最大位移有何物理意義：
一個(gè)完整的圖像所對應(yīng)的時(shí)間有何物理意義
課后作業(yè)：（1）完成任務(wù)單 （2）作業(yè)考試化
課后作業(yè): 完成任務(wù)單，作業(yè)考試化
智慧課堂課時(shí)教學(xué)任務(wù)單
第二學(xué)期 第 12周 第 2 課時(shí)高二年級物理備課組
| 課題 | 簡諧運(yùn)動(dòng) |
| 課時(shí) | 1課時(shí) |
| 重、難點(diǎn) |
彈簧振子構(gòu)造、簡諧運(yùn)動(dòng)的定義 探究簡諧運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間變化的規(guī)律 |
| 任務(wù)明細(xì) | 備注 | ||||||||||||||||||||||||||||
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一、 機(jī)械振動(dòng) 任務(wù)一：觀察思考 機(jī)械振動(dòng)有什么共同的特點(diǎn)？如何定義機(jī)械振動(dòng)？  機(jī)械振動(dòng)定義：物體在某一位置附近 運(yùn)動(dòng)即為機(jī)械振動(dòng)，簡稱振動(dòng)。  任務(wù)二：觀察思考 彈簧振子構(gòu)造？ 二、彈簧振子構(gòu)造：小球、彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振子. （1）不計(jì) 。 （2）彈簧的質(zhì)量與小球相比可以 。 科學(xué)方法：彈簧振子是 模型。 思考：對彈簧振子運(yùn)動(dòng)的研究， 應(yīng)從哪個(gè)物理量入手呢？ 任務(wù)三：如何記錄振子的位移？并得到彈簧振子的位移—時(shí)間圖象？ 小組討論：利用我們之前實(shí)驗(yàn)操作中用到的、或從書本上學(xué)習(xí)過的儀器，能設(shè)計(jì)出哪些實(shí)驗(yàn)方法？ 方法一： 方法二： 方法三： 其他方法： 體驗(yàn)描圖記錄法繪出振動(dòng)圖像 1、一同學(xué)勻速拉動(dòng)一張白紙，另一同學(xué)沿與紙運(yùn)動(dòng)方向相垂直方向模仿彈簧振子的運(yùn)動(dòng)用筆往復(fù)畫線，觀察得到的圖象。 2、教師演示：振動(dòng)圖像記錄儀，利用氣墊導(dǎo)軌、電火發(fā)記錄儀得到位移時(shí)間圖像。 任務(wù)四：探究彈簧振子位移-時(shí)間圖像的性質(zhì) 猜想： 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 小組討論，有哪些驗(yàn)證方法？ 方法一： 方法二： 方法三： 其他方法 結(jié)論： 三、 簡諧運(yùn)動(dòng)定義： 如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從 的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（x—t圖象）是一條 曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡諧運(yùn)動(dòng)。 簡諧運(yùn)動(dòng)是最簡單、最基本的運(yùn)動(dòng)。 例如：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡諧振動(dòng)。 小結(jié)：
實(shí)戰(zhàn)演練： 1.關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是（ ） A、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像就是振子運(yùn)動(dòng)的軌跡。 B、簡諧運(yùn)動(dòng)變加速運(yùn)動(dòng)。 C、物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡一定是正弦曲線 D、只要振動(dòng)圖象是正弦曲線,物體一定做簡諧運(yùn)動(dòng) 2.某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖象判斷： A、t=1s、 t=3s時(shí)振子的位移分別是多少？ B、1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子的速度方向如何？ 3s到4s內(nèi)呢？  C、 1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子的加速度方向？ 3s到4s 內(nèi)呢？總結(jié)提升：由簡諧運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間圖像能得到哪些信息？ 1、 物理意義：圖像表示振動(dòng)物體的 隨 變化的規(guī)律。 2、 如何得到振動(dòng)物體某一時(shí)刻的位移？ 3、 如何判斷振動(dòng)物體某一時(shí)刻的速度方向？ 4、 如何判斷振動(dòng)物體某一時(shí)刻加速度的方向？ 5、 圖像所表示的振動(dòng)物體偏離平衡位置的最大位移有何物理意義： 6、 一個(gè)完整的圖像所對應(yīng)的時(shí)間有何物理意義 |
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| 課后作業(yè)：（1）完成任務(wù)單 （2）作業(yè)考試化 | |||||||||||||||||||||||||||||
| 課后記 |
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視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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