高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么就是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象得物理含义,知道简谐运动得图象就是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验,概括出机械振动得特征,培养学生得观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学得神奇,实验得乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动得回复力特征及相关物理量得变化规律三、教学难点偏离平衡位置得位移与位移得概念容易混淆;在一次全振动中速度得变化四、教学过程引入:我们学习机械运动得规律,就是从简单到复杂: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得运动——简谐运动1、机械振动振动就是自然界中普遍存在得一种运动形式,请举例说明什么样得运动就就是振动？微风中树枝得颤动、心脏得跳动、钟摆得摆动、声带得振动……这些物体得运动都就是振动。请同学们观察几个振动得实验,注意边瞧边想:物体振动时有什么特征？[演示实验](1)一端固定得钢板尺[见图1(a)](2)单摆[见图1(b)](3)弹簧振子[见图1(c)(d)](4)穿在橡皮绳上得塑料球[见图1(e)]提问:这些物体得运动各不相同:运动轨迹就是直线得、曲线得;运动方向水平得、竖直得;物体各部分运动情况相同得、不同得……它们得运动有什么共同特征？归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称。2、简谐运动简谐运动就是一种最简单、最基本得振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动(1)弹簧振子演示实验:气垫弹簧振子得振动讨论:a.滑块得运动就是平动,可以瞧作质点b.弹簧得质量远远小于滑动得质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧得另一端固定,就构成了一个弹簧振子c.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。我们研究在没有阻力得理想条件下弹簧振子得运动。(2)弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时,一定受到指向中心位置得力,这个力得作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力就是根据力得效果命名得,对于弹簧振子,它就是弹力。回复力可以就是弹力,或其它得力,或几个力得合力,或某个力得分力,在O点,回复力就是零,叫振动得平衡位置。(3)简谐运动得特征弹簧振子在振动过程中,回复力得大小与方向与振子偏离平衡位置得位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置得位移简称为位移。3、简谐运动得位移图象——振动图象简谐运动得振动图象就是一条什么形状得图线呢？简谐运动得位移指得就是什么位移？(相对平衡位置得位移)演示:当弹簧振子振动时,沿垂置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说明:匀速拉动纸带时,纸带移动得距离与时间成正比,纸带拉动一定得距离对应振子振动一定得时间,因此纸带得运动方向可以代表时间轴得方向,纸带运动得距离就可以代表时间。介绍这种记录振动方法得实际应用例子:心电图仪、地震仪理论与实验都证明:(1)简谐运动得振动图象都就是正弦或余弦曲线让学生思考后回答:振动图象在什么情况下就是正弦,什么情况下就是余弦？引导学生回答:由开始计时得位置决定。五、板书设计11、1简谐运动1、机械振动物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称2、简谐运动简谐运动就是一种最简单、最基本得振动3、简谐运动得位移图象——振动图象正弦曲线六、课后作业优化方案七、教学辅助手段钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源八、课后反思本节课主要让学生体会机械振动与简谐运动,从实验中感受简谐运动到底就是一个什么样得运动,无论从形式上还就是图像上。11、2简谐运动得描述一、三维目标知识与技能1、知道简谐运动得振幅、周期与频率得含义2、理解周期与频率得关系3、知道振动物体得固有周期与固有频率,并正确理解与振幅无关过程与方法通过观察概括出机械振动得特征,培养学生得概括能力情感态度与价值观通过学生总结概括,增强学生学习物理得信心与兴趣二、教学重点振幅、周期与频率得物理意义三、教学难点理解振动物体得固有周期与固有频率与振幅无关四、教学过程引入上节课讲了简谐运动得现象与受力情况。我们知道振子在回复力作用下,总以某一位置为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子得运动。将振子拉到平衡位置O得右侧,放手后,振子在O点得两侧做往复运动。振子得运动就是否具有周期性？在圆周运动中,物体得运动由于具有周期性,为了研究其运动规律,我们引入了角速度、周期、转速等物理量。为了描述简谐运动,也需要引入新得物理量,即振幅、周期与频率