2022-2023年度 名師 《簡諧運動》參考教案

1、PAGE7第一節(jié)簡諧運動知識目標(biāo)1知道什么是機械振動；2知道簡諧運動的含義。能力目標(biāo)：1掌握簡諧運動的動力學(xué)公式；2掌握簡諧運動回復(fù)力的特征；3掌握在一次全振動過程中回復(fù)力、加速度、速度隨偏離平衡位置的位移變化的規(guī)律定性。情感目標(biāo)1培養(yǎng)學(xué)生通過實驗總結(jié)規(guī)律的能力2培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解釋生活中的自然想象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣重點難點重點：使學(xué)生掌握簡諧運動的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律回復(fù)力的特征是形成加速度、速度、位移等物理量周期性變化的原因。難點：偏離平衡位置的位移與運動學(xué)中的位移概念容易混淆，這是難點在一次全振動中速度的變化大小、方向較復(fù)雜，比較困難。教學(xué)過程1機械振動振動是自然界

2、中普遍存在的一種運動形式，請同學(xué)舉例說明什么樣的運動是振動說明微風(fēng)中樹枝的顫動、心臟的跳動、鐘擺的擺動、聲帶的振動這些物體的運動都是振動。演示幾個振動的實驗，要求同學(xué)邊看邊想：物體振動時有什么特征1一端固定的鋼板尺2單擺3彈簧振子4穿在橡皮繩上的塑料球提出問題：這些物體的運動各不相同：運動軌跡是直線的、曲線的；運動方向水平的、豎直的；物體各部分運動情況相同的、不同的它們的運動有什么共同特征？在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上歸納出：物體振動時有一中心位置，物體或物體的一部分在中心位置兩側(cè)做往復(fù)運動，振動是機械振動的簡稱。明確：物體或物體的一部分在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運動，叫做機械振動2簡諧運動指出簡諧運

3、動是一種最簡單、最基本的振動，我們以彈簧振子為例學(xué)習(xí)簡諧運動。彈簧振子演示氣墊彈簧振子的振動。通過同學(xué)的觀察、分析、討論得到：=1*GB3滑塊的運動是平動，可以看作質(zhì)點。=2*GB3彈簧的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，可以忽略不計。明確：一個輕質(zhì)彈簧聯(lián)接一個質(zhì)點，彈簧的另一端固定，就構(gòu)成了一個彈簧振子。=3*GB3沒有氣墊時，阻力太大，振子不振動；有了氣墊時，阻力很小，振子振動。說明我們研究在沒有阻力的理想條件下彈簧振子的運動。2彈簧振子為什么會振動？提出問題：當(dāng)把振子從它靜止的位置O拉開一小段距離到B再放開后，它為什么會在BOC之間振動呢要求同學(xué)運用學(xué)過的力學(xué)知識認(rèn)真分析、思考。引導(dǎo)同學(xué)分析振子受

4、力及從BOCOB的運動情況，突出彈力的方向及在O點振子由于慣性繼續(xù)運動。歸納得到：物體做機械振動時，一定受到指向中心位置的力，這個力的作用總能使物體回到中心位置，這個力叫回復(fù)力?；貜?fù)力是根據(jù)力的效果命名的，對于彈簧振子，它是彈力。說明回復(fù)力可以是彈力，或其它的力，或幾個力的合力，或某個力的分力。在O點，回復(fù)力是零，叫振動的平衡位置。2簡諧運動的特征說明彈簧振子在振動過程中，回復(fù)力的大小和方向與振子偏離平衡位置的位移有直接關(guān)系。在研究機械振動時，我們把偏離平衡位置的位移簡稱為位移。演示：計算機模擬彈簧振子的振動引導(dǎo)同學(xué)分析、討論：振子從B運動到E時，位移大小為|OE|，方向向右；振子從C運動到D

5、時，位移大小為|OD|，方向向左；振子運動到O時，位移為零；位移可以用振子坐標(biāo)來表示。提出問題：彈簧振子振動時，回復(fù)力與位移是什么關(guān)系歸納同學(xué)的回答得到：根據(jù)胡克定律，彈簧振子的回復(fù)力與位移成正比，與位移方向相反。明確：物體在跟位移大小成正比，并且總指向平衡位置的力作用下的振動，叫做簡諧運動。寫出F-說明式中F為回復(fù)力；為偏離平衡位置的位移；是常數(shù)，對于彈簧振子，是勁度系數(shù)，對于其他物體的簡諧運動，是別的常數(shù)；負(fù)號表示回復(fù)力與位移的方向總相反。彈簧振子的振動只是簡諧運動的一種。2在一次全振動中，相關(guān)物理量的變化規(guī)律演示：計算機模擬彈簧振子的振動。與前面相似，加、v、a、F的顯示讓同學(xué)觀察當(dāng)振子從BOCOB時，就完成了一次全振動，以后振子會重復(fù)上述過程。1位移的變化演示：的變化。2回復(fù)力的變化提出問題：當(dāng)位移變化時，回復(fù)力F如何變化在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上明確：根據(jù)簡諧運動的特征，F(xiàn)與成正比變化，且方向相反演示：F的變化。3加速度的變化提出問題：當(dāng)回復(fù)力F變化時，加速度如何變化在同學(xué)回答的基礎(chǔ)上明確：根據(jù)牛頓第二定律，a與F成正比，且方向相同。演示：a的變化。4速度的變化引導(dǎo)同學(xué)分析討論：BO振子怎樣運動明確：是加速度變小的加速運動，速度v變大，O速度最大。再分析討論：OC振子做什么運動明確：是加速度變大的減速運動，速度v變小，C速度為零。演示：v的變化。發(fā)給同學(xué)表格，并將表格用投影幻