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《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計(通用6篇)
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,時(shí)常需要準備好教學(xué)設計,教學(xué)設計是教育技術(shù)的組成部分,它的功能在于運用系統方法設計教學(xué)過(guò)程,使之成為一種具有操作性的程序。那么優(yōu)秀的教學(xué)設計是什么樣的呢?以下是小編精心整理的《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計,希望對大家有所幫助。
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計 1
一.教材分析:
。ㄒ唬┙滩乃幍牡匚患扒昂舐(lián)系:
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》是人教版高中物理(必修)第二冊第八章《機械振動(dòng)和機械波》中的內容。機械振動(dòng)和機械波是在學(xué)生學(xué)習了運動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及功和能的知識后而編排的,是力學(xué)的一個(gè)特例。機械振動(dòng)和機械波是一種比較復雜的機械運動(dòng)形式,對它的研究為以后學(xué)習電磁振蕩、電磁波和光的本性奠定了知識基礎。此外,機械振動(dòng)和機械波的知識與人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著(zhù)密切的關(guān)系,因此學(xué)習這部分知識有著(zhù)廣泛的現實(shí)意義。簡(jiǎn)諧運動(dòng)是第八章中的第一節內容,是學(xué)習本章后面各節內容的基礎,也是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。在研究簡(jiǎn)諧運動(dòng)規律時(shí)要用到以前學(xué)過(guò)的運動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功和能的知識,可起到復習鞏固的作用,因此這部分內容在教材中起著(zhù)承前啟后的作用。
。ǘ┙虒W(xué)目標:
根據物理科的課程標準,物理教學(xué)應包括知識、能力和情感態(tài)度教育等三個(gè)方面。因此,本節課教學(xué)目標也應該包括以下三個(gè)方面:
1.知識目標
。1) 知道什么是機械振動(dòng)、簡(jiǎn)諧運動(dòng)。了解簡(jiǎn)諧運動(dòng)的若干實(shí)例。
。2) 知道簡(jiǎn)諧運動(dòng)中回復力的特點(diǎn)。
。3) 知道簡(jiǎn)諧運動(dòng)是一種理想化模型。
。4) 理解簡(jiǎn)諧運動(dòng)中位移、速度、回復力和加速度的變化規律。
。5) 知道在研究物理規律時(shí)一般遵循從簡(jiǎn)單到復雜的規律。
2.能力目標
。1) 通過(guò)對實(shí)驗的觀(guān)察,培養學(xué)生的觀(guān)察和發(fā)現問(wèn)題的能力。
。2)分析簡(jiǎn)諧運動(dòng)過(guò)程中有關(guān)物理量的變化規律,認識物理量之間存在密切的相互依存關(guān)系,培養邏輯思維能力。
3.情感態(tài)度和價(jià)值觀(guān)
。1)通過(guò)對簡(jiǎn)單實(shí)驗的操作,及參與對簡(jiǎn)諧運動(dòng)規律的分析,培養學(xué)生參與科學(xué)研究的興趣。
。2)通過(guò)對簡(jiǎn)諧運動(dòng)的研究,使學(xué)生發(fā)現其中所嚴格遵循的簡(jiǎn)諧美、對稱(chēng)美。
。ㄈ┙滩牡闹攸c(diǎn)和難點(diǎn):
1.重點(diǎn):
如果能抓住簡(jiǎn)諧運動(dòng)中的各物理量的變化規律,也就把握了復雜的機械振動(dòng)的要領(lǐng),所以本節的教學(xué)重點(diǎn)為:
。1)簡(jiǎn)諧運動(dòng)過(guò)程中有關(guān)物理量的變化規律。
。2)簡(jiǎn)諧運動(dòng)回復力的特點(diǎn)。
2.難點(diǎn):
剛進(jìn)入高二年級的學(xué)生思維具有單一性、定勢性,他們習慣于分析恒力作用下物體的單程運動(dòng),對變力作用下來(lái)回運動(dòng)的振動(dòng)過(guò)程的多量分析,學(xué)生普遍會(huì )感到有些困難,因此本節的教學(xué)難點(diǎn)為:從運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度區分簡(jiǎn)諧運動(dòng)中位移、回復力、加速度和速度的變化規律。
。ㄋ模⿲W(xué)情分析及處理對策
通過(guò)前面章節的學(xué)習,學(xué)生已經(jīng)具備運動(dòng)學(xué)的基本知識及分析物理規律的一定能力。因此,本節課從研究彈簧振子的振動(dòng)過(guò)程出發(fā),去了解簡(jiǎn)諧運動(dòng)的特點(diǎn)和理解其運動(dòng)規律,使學(xué)生能順利地掌握新知識,為本章的學(xué)習打好鋪墊。
雖然通過(guò)初中和高一的`學(xué)習,學(xué)生已有一定的觀(guān)察、實(shí)驗能力,但抽象思維、推理和綜合分析的能力仍然有限。因此,本節課通過(guò)演示實(shí)驗和引導學(xué)生分析振動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程,來(lái)進(jìn)一步提高學(xué)生這幾個(gè)方面的能力。
二、教法
1、物理實(shí)驗具有形象、生動(dòng)、易調動(dòng)學(xué)生積極性,化抽象為具體之功效,所以本節課通過(guò)實(shí)驗演示,增加感性認識,通過(guò)對生活中身邊見(jiàn)過(guò)的振動(dòng)實(shí)例加深
學(xué)生的切身體會(huì )。(所用儀器:彈簧振子、裝有水的透明玻璃水槽、紅色的小木塊、鋼板尺、鐵架臺、單擺、豎直彈簧振子、吉它)。
2、由于彈簧振子的振動(dòng)時(shí)其位移、速度、加速度等物理量是動(dòng)態(tài)變化的,學(xué)生不易掌握。因此教學(xué)時(shí)要密切聯(lián)系舊有知識,借助計算機模擬輔助教學(xué)手段,把突破難點(diǎn)的過(guò)程當成鞏固和加深對舊有知識的理解應用過(guò)程,及培養學(xué)生分析能力的過(guò)程。
因此,這節課可采用直觀(guān)實(shí)驗演示、講授、討論并輔以電教手段等多種形式的教學(xué)方法。
三、學(xué)法:
以直觀(guān)教學(xué)為突破口,引導學(xué)生在不同的現象中尋找共同的特征。學(xué)生通過(guò)對演示實(shí)驗觀(guān)察,及回顧已學(xué)過(guò)的舊知識,積極參與討論總結規律,達到接受知識的目的,及提高自身的觀(guān)察、分析和邏輯思維能力。
四、教學(xué)程序設計:
。ㄒ唬⿲胄抡n(3分鐘)
創(chuàng )設學(xué)習情境、激發(fā)學(xué)習興趣為導入新課的指導思想,列舉生活的事例引導學(xué)生觀(guān)察歸納其特征。
請學(xué)生用吉它表演一小段演奏曲子,以?xún)?yōu)美的音樂(lè )進(jìn)入課堂。老師提出問(wèn)題:吉它為什么會(huì )發(fā)出聲音?引導學(xué)生觀(guān)察吉它弦的運動(dòng),得出吉它弦在振動(dòng)。
。ǘ┬抡n教學(xué)(28分鐘)
指導學(xué)生觀(guān)察演示實(shí)驗,發(fā)現各種振動(dòng)的共同特點(diǎn),得出機械振動(dòng)的概念。
。1)、【演示】演示實(shí)驗并要求學(xué)生注意觀(guān)察下列物體運動(dòng)的特點(diǎn)。
單擺擺球來(lái)回擺動(dòng)、小木塊在水槽中上下運動(dòng)、彈簧振子來(lái)回運動(dòng)
。2)、引導學(xué)生分組討論得出:它們的運動(dòng)與前面學(xué)過(guò)的運動(dòng)的不同之點(diǎn)就是運動(dòng)具有往復性。從而引出機械振動(dòng)的概念,接著(zhù)指導學(xué)生認識各種振動(dòng)的平衡位置的確定。
。3)、指導學(xué)生閱讀課本上介紹的做機械振動(dòng)物體,然后請學(xué)生舉出生活中看到的其他機械振動(dòng)的例子(如蕩秋千、鐘擺、喇叭的振動(dòng)等),并讓學(xué)生做使刻度尺振動(dòng)的小實(shí)驗,來(lái)加深對機械振動(dòng)的理解。
老師指明機械振動(dòng)是較復雜性的機械運動(dòng)。指出研究復雜事物的一般方法:即從簡(jiǎn)單到復雜的方法。研究振動(dòng)時(shí)也要從最簡(jiǎn)單最基本的形式--簡(jiǎn)諧運動(dòng)開(kāi)始,再逐步深入了解較復雜的振動(dòng)過(guò)程。從而引入課題。
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計 2
教學(xué)目標:
(1)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷,掌握全過(guò)程的特點(diǎn);
(2)理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程的物理含義與應用;
能力目標:
(1)培養對周期性物理現象觀(guān)察、分析;
(2)訓練對物理情景的理解記憶;
教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期性:周期性的往復運動(dòng)
。1)一次全振動(dòng)過(guò)程:基本單元
平衡位置O:周期性的往復運動(dòng)的對稱(chēng)中心位置
振幅A:振動(dòng)過(guò)程振子距離平衡位置的最大距離
。2)全振動(dòng)過(guò)程描述:
周期T:完成基本運動(dòng)單元所需時(shí)間
T=2π
頻率f:1秒內完成基本運動(dòng)單元的次數
T=
位移S:以平衡位置O為位移0點(diǎn),在全振動(dòng)過(guò)程中始終從平衡位置O點(diǎn)指向振子所在位置
速度V:物體運動(dòng)方向
。ǘ、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷:振動(dòng)過(guò)程所受回復力為線(xiàn)性回復力
。‵=-KX)K:簡(jiǎn)諧常量
X:振動(dòng)位移
簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程機械能守恒:KA2=KX2+mV2=mVo2
。ㄈ、簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程:
等效投影:勻速圓周運動(dòng)(角速度ω=π)
位移方程:X=Asinωt
速度方程:V=Vocosωt
加速度:a=sinωt
線(xiàn)性回復力:F=KAsinωt
上述簡(jiǎn)諧振動(dòng)物理參量方程反映振動(dòng)過(guò)程的規律性
簡(jiǎn)諧振動(dòng)物理參量隨時(shí)間變化關(guān)系為正余弦圖形
課堂思考題:
。1)簡(jiǎn)諧振動(dòng)與一般周期性運動(dòng)的區別與聯(lián)系是什么?
。2)如何準確描述周期性簡(jiǎn)諧振動(dòng)?
。3)你知道的物理等效性觀(guān)點(diǎn)應用還有哪些?
。ㄋ模、典型問(wèn)題:
。1)簡(jiǎn)諧振動(dòng)全過(guò)程的特點(diǎn)理解類(lèi)
例題1、一彈簧振子,在振動(dòng)過(guò)程中每次通過(guò)同一位置時(shí),保持相同的物理量有( )
A速度B加速度C動(dòng)量D動(dòng)能
例題2、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng),周期為T(mén),( )
A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運動(dòng)位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的`整數倍;
B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運動(dòng)速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt=T,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運動(dòng)加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長(cháng)度一定相等
同步練習
練習1、一平臺沿豎直方向作簡(jiǎn)諧運動(dòng),一物體置于振動(dòng)平臺上隨臺一起運動(dòng).當振動(dòng)平臺處于什么位置時(shí),物體對臺面的正壓力最小
A.當振動(dòng)平臺運動(dòng)到最低點(diǎn)
B.當振動(dòng)平臺運動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)
C.當振動(dòng)平臺向下運動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)
D.當振動(dòng)平臺向上運動(dòng)過(guò)振動(dòng)中心點(diǎn)時(shí)
練習2、水平方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的彈簧振子其周期為T(mén),則:
A、若在時(shí)間Δt內,彈力對振子做功為零,則Δt一定是的整數倍
B、若在時(shí)間Δt內,彈力對振子做功為零,則Δt可能小于
C、若在時(shí)間Δt內,彈力對振子沖量為零,則Δt一定是T的整數倍
D、若在時(shí)間Δt內,彈力對振子沖量為零,則Δt可能小于
練習3、一個(gè)彈簧懸掛一個(gè)小球,當彈簧伸長(cháng)使小球在位置時(shí)處于平衡狀態(tài),現在將小球向下拉動(dòng)一段距離后釋放,小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧振動(dòng),則:
A、小球運動(dòng)到位置O時(shí),回復力為零;
B、當彈簧恢復到原長(cháng)時(shí),小球的速度最大;
C、當小球運動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧一定被壓縮;
D、在運動(dòng)過(guò)程中,彈簧的最大彈力大于小球的重力;
。2)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的判斷證明
例題、在彈簧下端懸掛一個(gè)重物,彈簧的勁度為k,重物的質(zhì)量為m。重物在平衡位置時(shí),彈簧的彈力與重力平衡,重物停在平衡位置,讓重物在豎直方向上離開(kāi)平衡位置,放開(kāi)手,重物以平衡位置為中心上下振動(dòng),請分析說(shuō)明是否為簡(jiǎn)諧振動(dòng),振動(dòng)的周期與何因素有關(guān)?
解析:當重物在平衡位置時(shí),假設彈簧此時(shí)伸長(cháng)了x0,
根據胡克定律:F=kx由平衡關(guān)系得:mg=kx0
確定平衡位置為位移的起點(diǎn),當重物振動(dòng)到任意位置時(shí),此時(shí)彈簧的形變量x也是重物該時(shí)刻的位移,此時(shí)彈力F1=kx
由受力分析,根據牛頓第二定律F=Ma得:F1–mg=ma
由振動(dòng)過(guò)程中回復力概念得:F回=F1–mg
聯(lián)立(1)、(3)得:F回=kx-kx0=k(x-x0)
由此可得振動(dòng)過(guò)程所受回復力是線(xiàn)性回復力即回復力大小與重物運動(dòng)位移大小成正比,其方向相反,所以是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。
由(2)得:a=-(x-x0),結合圓周運動(dòng)投影關(guān)系式:a=-ω2(x-x0)得:ω2=
由ω=π得:T=2π此式說(shuō)明該振動(dòng)過(guò)程的周期只與重物質(zhì)量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比,跟振動(dòng)幅度無(wú)關(guān)。
同步練習:
用密度計測量液體的密度,密度計豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計后,放開(kāi)手,它將沿豎直方向上下振動(dòng)起來(lái)。試討論密度計的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)嗎?其振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)?
。3)簡(jiǎn)諧振動(dòng)方程推導與應用
例題:做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的小球,速度的最大值vm=0.1m/s,振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開(kāi)始計時(shí),求:
。1)振動(dòng)的周期
。2)加速度的最大值
。3)振動(dòng)的表達式
解:根據簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程機械能守恒得:KA2=mVm2
=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π
a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0,速度最大,位移為0則
Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計 3
一、教材分析
本節內容是在上一節了解了簡(jiǎn)諧運動(dòng)的位移特點(diǎn)的基礎上,以簡(jiǎn)諧運動(dòng)為例,學(xué)習描述振動(dòng)特點(diǎn)的物理量,為描述其他振動(dòng)奠定基礎。進(jìn)而使學(xué)生了解不同的運動(dòng)形式應用不同的物理量描述。是本章的重點(diǎn)內容。
二、教學(xué)目標
1.知識與技能
1.知道簡(jiǎn)諧運動(dòng)的振幅、周期和頻率的含義。
2.理解周期和頻率的關(guān)系。
3.知道振動(dòng)物體的固有周期和固有頻率,并正確理解與振幅無(wú)關(guān)。
2.過(guò)程與方法
通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗,總結頻率與振幅無(wú)關(guān),培養學(xué)生的觀(guān)察、概括能力。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):簡(jiǎn)諧運動(dòng)的振幅、周期和頻率的概念;相位的物理意義。
教學(xué)難點(diǎn):
1、振幅和位移的聯(lián)系和區別、周期和頻率的聯(lián)系和區別;
2、對全振動(dòng)概念的理解,對振動(dòng)的快慢和振動(dòng)物體運動(dòng)的快慢的理解;
3、相位的物理意義
四、學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)習了交流電后對周期性的運動(dòng)應由周期與頻率描述并不難接受,但對振幅的意義理解是一個(gè)新問(wèn)題,因此要區分位移、振幅、路程的概念,從而使學(xué)生能夠理解振幅。
五、教學(xué)方法
思考、講授、實(shí)驗相結合。
六、課前準備
彈簧振子、預習學(xué)案
七、教學(xué)過(guò)程
(一)預習檢查、總結疑惑
學(xué)生回答預習學(xué)案的內容,提出疑惑
(二)精講點(diǎn)撥
1.振幅
演示:在鐵架臺上懸掛一豎直方向的彈簧振子,分別把振子從平衡位置向下拉不同的距離,讓振子振動(dòng)。
現象:
、賰煞N情況下,彈簧振子振動(dòng)的范圍大小不同;
、谡褡诱駝(dòng)的強弱不同。
在物理學(xué)中,我們用振幅來(lái)描述物體的振動(dòng)強弱。
(1)物理意義:振幅是描述振動(dòng) 的物理量。
(2)定義:振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的 ,叫做振動(dòng)的振幅。
(3)單位:在國際單位制中,振幅的單位是米(m)。
(4)振幅和位移的區別
、僬穹侵刚駝(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離;而位移是振動(dòng)物體所在位置與平衡位置之間的距離。
、趯τ谝粋(gè)給定的振動(dòng),振子的位移是時(shí)刻變化的,但振幅是不變的。
、畚灰剖鞘噶,振幅是標量。
、苷穹扔谧畲笪灰频臄抵。
2.周期和頻率
(1)全振動(dòng)
從O點(diǎn)開(kāi)始,一次全振動(dòng)的完整過(guò)程為:OAOAO。從A點(diǎn)開(kāi)始,一次全振動(dòng)的完整過(guò)程為:AOAOA。從A點(diǎn)開(kāi)始,一次全振動(dòng)的完整過(guò)程為:AOAOA。
在判斷是否為一次全振動(dòng)時(shí)不僅要看是否回到了原位置,而且到達該位置的振動(dòng)狀態(tài)(速度)也必須相同,才能說(shuō)完成了一次全振動(dòng)。只有物體振動(dòng)狀態(tài)再次恢復到與起始時(shí)刻完全相同時(shí),物體才完成一次全振動(dòng)。
振動(dòng)物體以相同的速度相繼通過(guò)同一位置所經(jīng)歷的過(guò)程,也就是連續的兩次位置和振動(dòng)狀態(tài)都相同時(shí)所經(jīng)歷的過(guò)程,叫做一次全振動(dòng)。
一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運動(dòng)的最小運動(dòng)單元,振子的運動(dòng)過(guò)程就是這一單元運動(dòng)的不斷重復。
(2)周期和頻率
演示:在兩個(gè)勁度系數不同的彈簧下掛兩個(gè)質(zhì)量相同的小球,讓這兩個(gè)彈簧振子以相同的振幅振動(dòng),觀(guān)察到振子振動(dòng)的快慢不同。
為了描述簡(jiǎn)諧運動(dòng)的快慢,引入了周期和頻率。
、僦芷冢鹤龊(jiǎn)諧運動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間,叫做振動(dòng)的周期,單位:s。
、陬l率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內完成的全振動(dòng)的次數,叫頻率,單位:Hz,1Hz=1 s-1。
、壑芷诤皖l率之間的關(guān)系:T= 1f
、苎芯繌椈烧褡拥闹芷
問(wèn)題:猜想彈簧振子的振動(dòng)周期可能由哪些因素決定?
演示:兩個(gè)不同的彈簧振子(彈簧不同,振子小球質(zhì)量也不同),學(xué)生觀(guān)察到:兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)不同步,說(shuō)明它們的周期不相等。
猜想:影響彈簧振子周期的因素可能有:振幅、振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數。
注意事項:
a.秒表的正確讀數及使用方法。
b.應選擇振子經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)刻作為開(kāi)始計時(shí)的時(shí)刻。
c.振動(dòng)周期的求解方法:T= tn,t表示發(fā)生n次全振動(dòng)所用的總時(shí)間。
d.給學(xué)生發(fā)秒表,全班同學(xué)同時(shí)測講臺上演示的彈簧振子的.振動(dòng)周期。
實(shí)驗驗證:彈簧一端固定,另一端系著(zhù)小球,讓小球在豎直方向上振動(dòng)。
實(shí)驗一:用同一彈簧振子,質(zhì)量不變,振幅較小與較大時(shí),測出振動(dòng)的周期T1和T1,并進(jìn)行比較。
結論:彈簧振子的振動(dòng)周期與振幅大小 。
實(shí)驗二:用同一彈簧,拴上質(zhì)量較小和較大的小球,在振幅相同時(shí),分別測出振動(dòng)的周期T2和T2,并進(jìn)行比較。
結論:彈簧振子的振動(dòng)周期與振子的質(zhì)量 ,質(zhì)量較小時(shí),周期較 。
實(shí)驗三:保持小球的質(zhì)量和振幅不變,換用勁度系數不同的彈簧,測出振動(dòng)的周期T3和T3,并進(jìn)行比較。
結論:彈簧振子的振動(dòng)周期與彈簧的勁度系數 ,勁度系數較大時(shí),周期較 。
通過(guò)上述實(shí)驗,我們得到:彈簧振子的周期由振動(dòng)系統本身的 和 決定,而與 無(wú)關(guān)。
、莨逃兄芷诤凸逃蓄l率
對一個(gè)確定的振動(dòng)系統,振動(dòng)的周期和頻率只與振動(dòng)系統本身有關(guān),所以把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率。
3.相位
(觀(guān)察和比較兩個(gè)擺長(cháng)相等的單擺做簡(jiǎn)諧運動(dòng)的情形)
演示:將并列懸掛的兩個(gè)等長(cháng)的單擺(它們的振動(dòng)周期和頻率相同),向同一側拉起相同的很小的偏角同時(shí)釋放,讓它們做簡(jiǎn)諧運動(dòng)。
現象:兩個(gè)簡(jiǎn)諧運動(dòng)在同一方向同時(shí)達到位移的最大值,也同時(shí)同方向經(jīng)過(guò)平衡位置,兩者振動(dòng)的步調一致。
對于同時(shí)釋放的這兩個(gè)等長(cháng)單擺,我們說(shuō)它們的相位相同。
演示:將兩個(gè)單擺拉向同一側拉起相同的很小的偏角,但不同時(shí)釋放,先把第一個(gè)放開(kāi),當它運動(dòng)到平衡位置時(shí)再放開(kāi)第二個(gè),讓兩者相差 周期,讓它們做簡(jiǎn)諧運動(dòng)。
現象:兩者振動(dòng)的步調不再一致了,當第一個(gè)到達另一側的最高點(diǎn)時(shí),第二個(gè)小球又回到平衡位置,而當第二個(gè)擺球到達另一方的最高點(diǎn)時(shí),第一個(gè)小球又已經(jīng)返回平衡位置了。與第一個(gè)相比,第二個(gè)總是滯后1/4周期,或者說(shuō)總是滯后1/4全振動(dòng)。
對于不同時(shí)釋放的這兩個(gè)等長(cháng)單擺,我們說(shuō)它們的相位不相同。
要詳盡地描述簡(jiǎn)諧運動(dòng),只有周期(或頻率)和振幅是不夠的,在物理學(xué)中我們用不同的相位來(lái)描述簡(jiǎn)諧運動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的不同階段。
相位是表示物體振動(dòng)步調的物理量,用相位來(lái)描述簡(jiǎn)諧運動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。
4.簡(jiǎn)諧運動(dòng)的表達式
(1)簡(jiǎn)諧運動(dòng)的振動(dòng)方程
既然簡(jiǎn)諧運動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系可以用正弦曲線(xiàn)或余弦曲線(xiàn)來(lái)表示,那么若以x代表質(zhì)點(diǎn)對于平衡位置的位移,t代表時(shí)間,根據三角函數知識,x和t的函數關(guān)系可以寫(xiě)成公式中的A代表振動(dòng)的振幅,叫做圓頻率,它與頻率f之間的關(guān)系為:=2公式中的 表示簡(jiǎn)諧運動(dòng)的相位,t=0時(shí)的相位 叫做初相位,簡(jiǎn)稱(chēng)初相。
(2)兩個(gè)同頻率簡(jiǎn)諧運動(dòng)的相位差
設兩個(gè)簡(jiǎn)諧運動(dòng)的頻率相同,則據=2f,得到它們的圓頻率相同,設它們的初相分別為 1和 2,它們的相位差就是 (t+ 2)-(t+ )= 2- 1
討論:
個(gè)物體運動(dòng)時(shí)其相位變化多少就意味著(zhù)完成了一次全振動(dòng)?
(相位每增加2就意味著(zhù)發(fā)生了一次全振動(dòng))
、诩缀鸵覂蓚(gè)簡(jiǎn)諧運動(dòng)的相位差為3/2,意味著(zhù)什么?
(甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運動(dòng)的相位差為3/2,意味著(zhù)乙總是比甲滯后3/2個(gè)周期或3/2次全振動(dòng))
(3)相位的應用
(三)課堂小結
本節學(xué)習了描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)特點(diǎn)的物理量:振幅、周期和頻率,知道振幅是描述振動(dòng)強弱的物理量,是最大位移的絕對值,標量,并與振動(dòng)的位移與路程進(jìn)行了比較,知道位移是矢量,路程也是標量。
(四)反思總結,當堂檢測
(五)布置作業(yè):?jiǎn)?wèn)題與練習1、3
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計 4
今天我說(shuō)課的內容是《普通高中課程標準實(shí)驗教科書(shū)物理選修3-4》第十一章機械振動(dòng)第1節“簡(jiǎn)諧運動(dòng)”。本次說(shuō)課包括四部分:說(shuō)教材和學(xué)生、說(shuō)教法、說(shuō)教學(xué)程序和說(shuō)板書(shū)。
一、說(shuō)教材和學(xué)生
1、學(xué)情分析:
學(xué)生在初中只是了解勻速直線(xiàn)運動(dòng),這是一種沒(méi)有加速度的運動(dòng);在高中物理1模塊中,學(xué)生學(xué)習了勻變速直線(xiàn)運動(dòng),這是具有恒定加速度的運動(dòng),而且加速度方向和初速度方向在一條直線(xiàn)上;在物理2模塊中,學(xué)生學(xué)習了拋體運動(dòng),這也是具有加速度的運動(dòng),但是加速度的方向和初速度的方向可以不在一條直線(xiàn)上;還學(xué)習了勻速圓周運動(dòng),這是一種具有變化加速度的運動(dòng),但加速度的大小不變,只是方向變化。
2、教材分析:
而本章所學(xué)習的機械運動(dòng),是加速度大小和方向都發(fā)生變化的。在學(xué)生的學(xué)習經(jīng)驗中,質(zhì)點(diǎn)的運動(dòng)是根據質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)的軌跡、速度、加速度的特點(diǎn)來(lái)劃分的,所以教材用運動(dòng)學(xué)的概念來(lái)引入和定義簡(jiǎn)諧運動(dòng):“如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數的規律,即它的振動(dòng)圖像是一條正弦曲線(xiàn)這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運動(dòng)!毖刂(zhù)這條思路,教材形成了以下內容線(xiàn)索:
什么是彈簧振子?——彈簧振子是怎樣運動(dòng)的?——彈簧振子的x-t圖像是怎樣的?——彈簧振子的x-t圖像是不是正弦曲線(xiàn)?——定義:如果振動(dòng)物體的x-t圖像是正弦曲線(xiàn),這種運動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運動(dòng)!(jiǎn)諧運動(dòng)和勻速圓周運動(dòng)有什么關(guān)系等。這樣的線(xiàn)索邏輯上自然和諧,采用了多種合理的教學(xué)方式,很有層次。于是也形成了以下邏輯線(xiàn)索:
簡(jiǎn)諧運動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本、最有規律性的機械振動(dòng)。首先通過(guò)學(xué)生身邊和生活中實(shí)際的例子引出振動(dòng)的概念;而后按照從簡(jiǎn)單到復雜、從特殊到一般的思路,從運動(dòng)學(xué)的角度認識彈簧振子,通過(guò)演示實(shí)驗得出彈簧振子的圖像;再通過(guò)數據分析揭示出彈簧振子的x-t圖像是正弦曲線(xiàn),然后從其運動(dòng)學(xué)特征給出了簡(jiǎn)諧運動(dòng)的定義,并進(jìn)一步引導學(xué)生認識簡(jiǎn)諧運動(dòng)是一種較前面所學(xué)的直線(xiàn)運動(dòng)和曲線(xiàn)運動(dòng)更復雜的機械運動(dòng);最后回歸生活和應用舉例,使學(xué)生知道機械振動(dòng)是一種普遍的運動(dòng)形式。
3、教學(xué)目標
根據素質(zhì)教育的要求和新課改的精神,我確定的教學(xué)目標如下:
。ㄒ唬┲R與技能
1、知道什么是彈簧振子,理解振動(dòng)的平衡位置和位移。
2、知道彈簧振子的位移-時(shí)間圖像,知道簡(jiǎn)諧運動(dòng)及其圖像。
。ǘ┻^(guò)程與方法
通過(guò)對簡(jiǎn)諧運動(dòng)圖像的繪制,認識簡(jiǎn)諧運動(dòng)的特點(diǎn)。
。ㄈ┣楦、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、通過(guò)對簡(jiǎn)諧運動(dòng)圖像的繪制,培養認真、嚴謹、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、從圖像中了解簡(jiǎn)諧運動(dòng)的規律,培養分析問(wèn)題的能力及審美能力(逐步認識客觀(guān)存在的簡(jiǎn)潔美、對稱(chēng)美等)。
4、教學(xué)重難點(diǎn)
1、形成簡(jiǎn)諧運動(dòng)的概念和認識它的x-t函數圖像。
2、簡(jiǎn)諧運動(dòng)x-t圖像關(guān)系的建立。
通過(guò)播放視頻、演示實(shí)驗,讓學(xué)生充分觀(guān)察、思考,并利用已有的.知識和生活經(jīng)驗,歸納、總結出簡(jiǎn)諧振動(dòng)的x-t規律,來(lái)突破重點(diǎn)和難點(diǎn)。
5、課時(shí)安排:綜上情況我決定用1.5課時(shí)完成新課標的任務(wù),用1.5課時(shí)完成《優(yōu)化方案》上的習題。
二、說(shuō)教法
根據教材和學(xué)生的實(shí)際情況,我決定將演示實(shí)驗法、啟發(fā)法和講授法三種教法相結合,利用多媒體來(lái)組織和引導學(xué)生觀(guān)察、思考和總結,充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性,發(fā)揮其主體作用,培養認真、嚴謹、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
三、說(shuō)教學(xué)流程
。ㄒ唬、創(chuàng )設情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣
教師播放一些生活中常見(jiàn)的機械振動(dòng)的視頻。例如:鐘擺,鼓面的振動(dòng),行走時(shí)扁擔的顫動(dòng),樹(shù)葉的擺動(dòng),大地的振動(dòng)等,以上這些運動(dòng)都有什么共同特點(diǎn)?
[點(diǎn)評:以學(xué)生熟悉的現象導入,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。]
教師:這些運動(dòng)有什么共同特點(diǎn)?
學(xué)生:學(xué)生回答問(wèn)題。
教師:以上這些運動(dòng)都是物體在某位置附近做往復的周期性運動(dòng),再來(lái)看一段視頻以加深對這一運動(dòng)的理解。(播放視頻)
[點(diǎn)評:讓學(xué)生帶著(zhù)這個(gè)結論觀(guān)看視頻,有助于對機械振動(dòng)現象的理解。]
。ǘ、引出機械振動(dòng)
在播放第二個(gè)視頻的時(shí)候,教師書(shū)寫(xiě)機械振動(dòng)的定義。
。ò鍟(shū):1.定義:物體在平衡位置附近的往復運動(dòng).)
教師:這里所說(shuō)的平衡位置指的是什么呢?
。ò鍟(shū):2.平衡位置:物體振動(dòng)的中心位置,通常是物體停止振動(dòng)時(shí)所處的位置。)
教師:同學(xué)們想一下機械振動(dòng)有什么特點(diǎn)呢?
。ò鍟(shū):3.特點(diǎn):對稱(chēng)性、周期性)
教師可以播放flash動(dòng)畫(huà)輔助理解。
例題1:下列運動(dòng)中屬于機械振動(dòng)的有(ACD)
A、樹(shù)枝在風(fēng)的作用下的運動(dòng)
B、豎直向上拋出的物體的運動(dòng)
C、說(shuō)話(huà)時(shí)聲帶的振動(dòng)
D、爆炸聲引起的窗扇的運動(dòng)
教師:同學(xué)們還能再舉出一些機械振動(dòng)的例子嗎?
[點(diǎn)評:進(jìn)一步加強對機械振動(dòng)的理解。]
學(xué)生:學(xué)生回答。
教師播放幾個(gè)機械振動(dòng)的實(shí)例。
。ㄈ、引出彈簧振子
教師:在研究復雜問(wèn)題時(shí)我們通常是從簡(jiǎn)單的情況開(kāi)始研究的,接下來(lái)我們就來(lái)學(xué)習一下彈簧振子,什么是彈簧振子呢?
。ò鍟(shū):1.定義:小球和彈簧所組成的系統.)
教師演示彈簧振子的振動(dòng)。
教師:為什么振子最后停下來(lái)了呢?
學(xué)生:學(xué)生回答。
教師:但是我們的看到的彈簧振子卻是可以一直往復運動(dòng)的,這是因為彈簧振子是一個(gè)理想化的模型。
。ò鍟(shū):理想化的條件:①小球看成質(zhì)點(diǎn)②忽略彈簧質(zhì)量③忽略摩擦力)
教師:再引入一個(gè)概念,并解釋。
。ò鍟(shū):3.位移:小球相對于平衡位置的位移。)
教師:接下來(lái)大家請思考一個(gè)問(wèn)題:彈簧振子的運動(dòng)到底是怎樣的一種運動(dòng)呢?現在我們來(lái)研究一下彈簧振子的位移隨時(shí)間的變化圖像。
。ò鍟(shū):三、彈簧振子的x-t圖像)(板書(shū):1、圖像繪制方法(1)描點(diǎn)作圖法)
教師播放動(dòng)畫(huà),描點(diǎn)、連線(xiàn)。才想:彈簧振子的位移—時(shí)間圖像可能是正弦曲線(xiàn)。
。ò鍟(shū):(2)、描圖記錄法)
教師播放視頻和flash動(dòng)畫(huà)并做一定的解釋。
。ò鍟(shū):(3)、頻閃照相)
教師播放flash動(dòng)畫(huà)并做一定的解釋。
。ò鍟(shū):(4)、用傳感器和計算機描繪)
PPT播放思考:我們所得到的小球運動(dòng)的x—t圖像很像正弦曲線(xiàn),是不是這樣呢?你用什么方法來(lái)檢驗?
。ò鍟(shū):2、驗證:)
教師:同學(xué)們想一想我們可以用什么辦法來(lái)驗證呢?
學(xué)生:學(xué)生回答。
。ò鍟(shū):方法一驗證法:方法二擬合法:)
教師:實(shí)際上通過(guò)驗證我們得到的結論是:彈簧振子的振動(dòng)圖像是一條正弦曲線(xiàn).
教師:所以我們得到了簡(jiǎn)諧運動(dòng)的定義。
。ò鍟(shū):1.定義:如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數的規律,即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條正弦曲線(xiàn),這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運動(dòng)。)
教師:簡(jiǎn)諧運動(dòng)的圖像就是:
。ò鍟(shū):2.簡(jiǎn)諧運動(dòng)的圖象)
教師:既然彈簧振子的振動(dòng)圖像是正弦曲線(xiàn),那么這個(gè)圖像有什么意義呢?我們從圖像中能夠獲得哪些信息呢?我們在下次課將進(jìn)一步學(xué)習這些。
最后小結
四、說(shuō)板書(shū)
第十一章機械振動(dòng)簡(jiǎn)諧運動(dòng)
一、機械振動(dòng)
1、定義:
2、平衡位置
3、特點(diǎn):對稱(chēng)性周期性
二、彈簧振子
1、定義:
2、條件(理想化):
、傩∏蚩闯少|(zhì)點(diǎn)
、诤雎詮椈少|(zhì)量
、酆雎阅Σ亮
3、位移:
三、彈簧振子的x-t圖像
1、圖像繪制方法
。1)、描點(diǎn)作圖法
。2)、描圖記錄法
。3)、頻閃照像法
。4)、用傳感器和計算機描繪
2、驗證:驗證法擬合法
四、簡(jiǎn)諧運動(dòng)
1、定義:
2、圖像:
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計 5
一、 教學(xué)手段和教學(xué)方法的使用
方法:引導發(fā)現法、問(wèn)題探究法、學(xué)導式綜合運用。
理由:(1)這種方法屬于教育理論的啟發(fā)式。
。2)體現教師主導、學(xué)生主體的原則。
。3)有利于學(xué)生思維的發(fā)展。
手段:討論式、多媒體計算機
理由:(1)提高學(xué)生興趣。
。2)注意力集中。
。3)提高課堂吸收率
二、 學(xué)法指導
教學(xué)問(wèn)題實(shí)際上就是不僅使學(xué)生學(xué)會(huì ),而且要使學(xué)生會(huì )學(xué)。本節課使學(xué)生學(xué)會(huì )觀(guān)察、學(xué)會(huì )發(fā)現、學(xué)會(huì )聯(lián)想、學(xué)會(huì )對比、學(xué)會(huì )歸納、學(xué)會(huì )總結。鼓勵學(xué)生通過(guò)分析和解決問(wèn)題,從而激發(fā)他們的興趣。在教學(xué)過(guò)程中我是通過(guò)“四讓”來(lái)體現的,即“概念讓學(xué)生說(shuō),規律讓學(xué)生找,道理讓學(xué)生講,題目讓學(xué)生做!边@樣完全使學(xué)生從原來(lái)的學(xué)會(huì )向會(huì )學(xué)轉化,調動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)了學(xué)生的興趣,從而也培養了學(xué)生的創(chuàng )新意識和良好的思維習慣以及如何建立物理模型的科學(xué)方法。
三、 教學(xué)程序的設計
根據建構主義理論,本節的課堂程序設計的主導思想是:以問(wèn)題為中心組織教學(xué),讓學(xué)生處在一個(gè)充滿(mǎn)問(wèn)題的未知領(lǐng)域內,通過(guò)問(wèn)題的不斷提出、不斷探索、不斷解決、不斷總結,使學(xué)生理解并掌握作簡(jiǎn)諧運動(dòng)的物體的受力特點(diǎn)及其運動(dòng)規律,這樣在他們的頭腦中形成了完整的認知結構,從而使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展。同時(shí),學(xué)生還學(xué)到了類(lèi)比、歸納等學(xué)習方法。
1、創(chuàng )設情景,大屏幕演示簡(jiǎn)諧運動(dòng)并提出問(wèn)題
2、分組研究、討論,學(xué)生將自己得到的結果在組內公布,答案不一致的進(jìn)行討論。這本身就是研究性學(xué)習中共同學(xué)習的一種體現,也是學(xué)生團結合作精神的一種體驗。然后每組同學(xué)將討論結果在班內公布,這也培養了學(xué)生的競爭意識。
3、聯(lián)想猜測,研究發(fā)現,培養學(xué)生的探索精神
4、歸納總結,培養學(xué)生總結、歸納能力
5、鞏固訓練,加深印象,鞏固新知
6、作業(yè)布置,作業(yè)分為必做題、選做題和思考題。這既是素質(zhì)教育的需要,又是分層次教學(xué)的充分體現,同時(shí)通過(guò)思考題在課下繼續鍛煉學(xué)生的思維能力。
五、教學(xué)程序的設計
本節課在程序上分為“問(wèn)題提出—歷史介紹—方法講解—模擬訓練—聯(lián)想猜測—研究發(fā)現—歸納總結—作業(yè)布置”等八個(gè)階段。
1、問(wèn)題提出
本節課將計算y=x2在〔0,1〕上的曲邊梯形的面積,那么如何計算呢?心理學(xué)表明:思維從疑問(wèn)開(kāi)始,問(wèn)題的提出使學(xué)生的思維得以啟動(dòng),同時(shí)這個(gè)曲邊梯形并不象正方形、長(cháng)方形、圓、扇形等有現成的公式可以利用,它沒(méi)有現成的公式可用,問(wèn)題本身具有新鮮感和誘惑力,極大地引起了學(xué)生的興趣,這樣引入符合教學(xué)論中的激發(fā)性原則。
2、歷史介紹
介紹300年前,牛頓、卡瓦列利、瓦里士等著(zhù)名學(xué)者對這個(gè)問(wèn)題的研究成果。使學(xué)生了解一下數學(xué)史,了解一下大科學(xué)家對這個(gè)問(wèn)題本身的看法,由于學(xué)生的大科學(xué)家的崇拜,更加調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習興趣;同時(shí),通過(guò)對科學(xué)家不畏艱難勇于探索事跡的介紹,也是對學(xué)生不怕困難刻苦學(xué)習精神的教育。這也符合教學(xué)論中思想性與科學(xué)性統一的原則。
3、方法講解
由于微積分的發(fā)展完善經(jīng)過(guò)了近千年歷史,所以微積分思想方法不適合讓學(xué)生在課上自己探索、發(fā)現、歸納、總結,即自學(xué)式;所以由教師利用多媒體計算機形象地模擬、演示、描述,使學(xué)生從感性上理解,再逐步上升到理性上的認識,這符合人們認識事物的一般規律,即先由感性認識再逐步上升到理性認識;同時(shí)計算機的直觀(guān)形象的演示,也符合教學(xué)論中的直觀(guān)性原則;極限理論與計算機的結合運用,使學(xué)生清楚地看到曲邊梯形的面積由量變到質(zhì)變的變化過(guò)程,這也符合事物的發(fā)展變化由量變到質(zhì)變的哲學(xué)原理。
4、模擬訓練
練習題目的設置,主要是為了強化本節課的重點(diǎn),通過(guò)學(xué)生自己親自嘗試、體驗,才能深刻理解“分割、近似代替、求和、取極限”的微積分思想方法;對學(xué)困生來(lái)講,這樣才能打好基礎,這樣安排即符合教學(xué)論中的鞏固性原則,也符合素質(zhì)教育理論中面向全體的基本要求。
5、聯(lián)想猜測
數學(xué)的發(fā)現和進(jìn)展都是從聯(lián)想猜測開(kāi)始的,在經(jīng)過(guò)幾道題目的訓練之后,對y=1/x2在〔0,1〕上曲邊梯形面積為確定數值,那么在〔1,+∞)上呢?有這樣的猜測是正常的,因為在這之前學(xué)習數列知識時(shí),遇到過(guò)這樣的問(wèn)題,即1/2+1/22+1/23+……,這無(wú)窮多個(gè)正數之和的結果卻是1,因此通過(guò)對這個(gè)問(wèn)題的聯(lián)想之后,自然要對y=1/x2在〔1,+∞)的面積提出猜測,這符合人們思維認識發(fā)展的一般規律,也符合數學(xué)發(fā)展的一般規律,同時(shí)也再次激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習的.濃厚興趣,學(xué)生也從中學(xué)到了聯(lián)想、猜測的思想方法。
6、研究發(fā)現
類(lèi)似于數列問(wèn)題一樣,也可利用極限工具來(lái)處理,方法確定之后,由師生共同探索,先研究y=1/x2在〔1,a〕上的曲邊梯形面積,在讓a→+∞,即可得到y=1/x2在〔1,+∞〕上的面積,而y=1/x在〔1,+∞〕上卻沒(méi)有結果;從研究過(guò)程中,培養了學(xué)生的探索精神;這樣處理使優(yōu)秀學(xué)生的思路得以擴展,這也符合素質(zhì)教育中面向全體的基本觀(guān)點(diǎn),使各類(lèi)學(xué)生都有所發(fā)展。從結果上看y=1/x2在〔1,+∞〕上能夠求出面積,而y=1/x在〔1,+∞〕上卻沒(méi)有
結果,其規律并沒(méi)有給出,實(shí)質(zhì)上這是數學(xué)分析廣義積分中的柯西法則和阿貝爾法則,這樣處理,給學(xué)生留下懸念,為學(xué)生將來(lái)的發(fā)展做下鋪墊,這符合教學(xué)論中的量力性原則和系統性原則。
7、歸納總結
完成了本節課的教學(xué)內容后,在教師的引導下,師生共同歸納總結,目的是讓學(xué)生在頭腦中更深刻更清晰地留下思維的痕跡,在此基礎上,歸納出“分割、近似代替、求和、取極限”的微積分思想方法,同時(shí)師生共同總結,容易調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)參與意識,符合教學(xué)論中的激發(fā)性原則。
8、作業(yè)布置
通過(guò)本節課的教學(xué)內容,布置相應的作業(yè),通過(guò)作業(yè)反饋本節課知識掌握的效果,以便下節課查陋補缺,這符合教學(xué)論中的程序原則和反饋原則。
《簡(jiǎn)諧運動(dòng)》教學(xué)設計 6
學(xué)習目標:
1.知道簡(jiǎn)諧運動(dòng)的振幅、周期和頻率的含義。
2.理解周期和頻率的關(guān)系。
3.知道振動(dòng)物體的固有周期和固有頻率,并 正確理解與振幅無(wú)關(guān)。
學(xué)習重點(diǎn):
振幅、周期和頻率的物理意義。
學(xué)習難點(diǎn):
理解振動(dòng)物體的固有周期和固有頻率與振幅無(wú)關(guān)。
1.知識鏈接:上節課講了簡(jiǎn)諧運動(dòng)的現象和受力情況。我們知道振子在回復力 作用下,總以某一位置為中心做往復運動(dòng),F在我們觀(guān)察彈簧振子的運動(dòng)。將振子拉到平衡位置O的右側,放手后,振子在O點(diǎn)的兩側做往復運動(dòng)。振子的運動(dòng)是否具有周期性?
在圓周運動(dòng)中,物體的運動(dòng)由于具有周期性,為了研究其運動(dòng)規律,我們引入了角速度、周期、轉速等物理量。為了描述簡(jiǎn)諧運動(dòng),也需要引入新的物理量,即振幅、周期和頻率。
。ˋ級)
2.新課學(xué)習
實(shí)驗演示:觀(guān)察彈簧振子的運動(dòng),可知振子總在一定范圍內運動(dòng)。說(shuō)明振子離開(kāi)平衡位置的距離在一定的數值范圍內,這就是我們要學(xué)的第一個(gè)概念——振幅。
振幅:
振幅定義:_________________________________________
振幅物理意義:表示_________的物理量。
振幅和位移的區別?
、僬穹侵刚駝(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的_______;而位移是振動(dòng)物體所在位置與_______之間的距離。
、趯τ谝粋(gè)給定的振動(dòng),振子的位移是時(shí)刻_______但振幅是不變的。
、畚灰剖鞘噶,振幅是_______。
、躝______等于最大位移的數值。
周期 頻率
周期定義:________________________________________
頻率定義:_________________________________________
周期(頻率)物理意義:_____________________________________
周期和頻率之間的關(guān)系:_______
周期單位:_______頻率單位_______
彈簧振子周期與那些因素有關(guān):_______,_______
固有周期:______________________________
固有頻率:______________________________
簡(jiǎn)諧運動(dòng)的周期或頻率與_________無(wú)關(guān)。
相位及簡(jiǎn)諧運動(dòng)表達式
相位是表示物體_________的物理量,用相位來(lái)描述簡(jiǎn)諧運動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。
初相:______________________________
函數表達式:______________________________公式中的A代表振動(dòng)的________,ω叫做________,它與頻率f之間的關(guān)系為:ω=2πf;公式中的(ωt+ )表示簡(jiǎn)諧運動(dòng)的________,t=0時(shí)的.相位 叫做________,簡(jiǎn)稱(chēng)初相。
。˙級)1.關(guān)于振幅的各種說(shuō)法,正確的是( )
A.振幅是振子離開(kāi)平衡位置的最大距離
B.振幅大小表示振動(dòng)能量的大小
C.振幅有時(shí)為正,有時(shí)為負
D.振幅大,振動(dòng)物體的最大加速度也一定大
。˙級)2.振動(dòng)的周期就是指振動(dòng)物體( )
A.從任一位置出發(fā)又回到這個(gè)位置所用的時(shí)間
B.從一個(gè)最大偏移位置運動(dòng)到另一個(gè)最大偏移位置所用的時(shí)間
C.從某一位置出發(fā)又以同一運動(dòng)方向回到這個(gè)位置所用的時(shí)間
D.經(jīng)歷了兩個(gè)振幅的時(shí)間
E.經(jīng)達了四個(gè)振幅的時(shí)間
。˙級)3.做簡(jiǎn)諧運動(dòng)的物體,當物體的位移為負值時(shí),下面說(shuō)法正確的是( )
A.速度一定為正值,加速度一定為負值
B.速度一定為負值,加速度一定為正值
C.速度不一定為正值,加速度一定為正值
D.速度不一定為負值,加速度一定為正值
。˙級)4.做簡(jiǎn)諧運動(dòng)的彈簧振子,下述說(shuō)法中正確的是( )
A.振子通過(guò)平衡位置時(shí),速度最大
B.振子在最大位移處時(shí),加速度最大
C.振子在連續兩次通過(guò)同一位置時(shí),位移相同
D.振子連續兩次通過(guò)同一位置時(shí),動(dòng)能相同,動(dòng)量相同
。–級)5.一彈簧振子作簡(jiǎn)諧運動(dòng),下列說(shuō)法中正確的有( )
A.若位移為負值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值
B.振子通過(guò)平衡位置時(shí),速度為零,加速度最大
C.振子每次通過(guò)平衡位置時(shí),加速度相同,速度也一定相同
D.振子每次過(guò)同一位置時(shí),其速度不一定相同,但加速度一定相同
。˙級)課本問(wèn)題與練習
1.
4.
反思小結:
11.2過(guò)關(guān)檢測卡
編寫(xiě)人:曹樹(shù)春 審核:高二物理組
寄語(yǔ):寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來(lái)!
。˙級)題一、質(zhì)點(diǎn)沿直線(xiàn)以O為平衡位置做簡(jiǎn)諧運動(dòng),A、B兩點(diǎn)分別為正最大位移處與負最大位移處的點(diǎn),A、B相距10cm,質(zhì)點(diǎn)從A到B的時(shí)間為0.1s,從質(zhì)點(diǎn)到O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計時(shí),經(jīng)0.5s,則下述說(shuō)法正確的是[ ]
A.振幅為5cm B.振幅為10cm
C.通過(guò)路程50cm D.質(zhì)點(diǎn)位移為50 cm
。˙級)題二、一個(gè)彈簧振子,第一次用力把彈簧壓縮x后開(kāi)始振動(dòng),第二次把彈簧壓縮2x后開(kāi)始振動(dòng),則兩次振動(dòng)的周期之比和最大加速度的大小之比分別為[ ]
A.1∶2,1∶2.
B.1∶1,1∶1.
C.1∶1,1∶2.
D.1∶2,1∶1.
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