高中物理 選修一 機(jī)械振動(dòng) 第3課時(shí)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》

.3《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》（第3課時(shí)）【課標(biāo)分析】本節(jié)內(nèi)容屬于人教版選擇性必修一模塊中“機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波”主題，《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中明確要求“引導(dǎo)學(xué)生從相互作用和能量的角度認(rèn)識(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和機(jī)械波，了解波動(dòng)的特征，為深入學(xué)習(xí)和研究電磁波打好基礎(chǔ)。”【教材分析】在前兩節(jié)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度定義和描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，本節(jié)從動(dòng)力學(xué)角度認(rèn)識(shí)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因，分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的能量及其變化特點(diǎn)，為后續(xù)研究、解釋單擺、受迫振動(dòng)等機(jī)械振動(dòng)提供了基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。教材再次以最彈簧振子為例，分析回復(fù)力F與位移x的關(guān)系，從而幫助學(xué)生理解最基本、最簡(jiǎn)單的機(jī)械振動(dòng)——簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)，符合研究物體問(wèn)題的一般步驟。教材以彈簧振子的小球受力滿(mǎn)足什么特點(diǎn)才會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)引入本節(jié)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生從動(dòng)力學(xué)的角度思考簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，自然完成了從運(yùn)動(dòng)學(xué)到動(dòng)力學(xué)的的轉(zhuǎn)化。但是，教材從動(dòng)力學(xué)和能量?jī)蓚€(gè)角度分析研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的兩個(gè)分析過(guò)程，不便于激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。本單元以研究新形式機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的真實(shí)學(xué)習(xí)情境為單元主線(xiàn)，在真實(shí)的學(xué)習(xí)情境引領(lǐng)下，完成對(duì)機(jī)械振動(dòng)的系統(tǒng)研究。本節(jié)課重點(diǎn)是從分析運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本角度——?jiǎng)恿W(xué)和能量，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，總結(jié)判斷簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方法，為下節(jié)課研究單擺做鋪墊，提供了探究問(wèn)題的一種方法?！緦W(xué)情分析】學(xué)生已經(jīng)擁有分析和簡(jiǎn)化物理模型的能力，已學(xué)習(xí)了胡克定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及功能關(guān)系，在本章開(kāi)篇又學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念及其描述方法，所以本節(jié)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量、探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因應(yīng)是水到渠成的。學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)的規(guī)律比較熟悉，這節(jié)課的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生把知識(shí)和規(guī)律運(yùn)用到新的物理現(xiàn)象中，分析并解決問(wèn)題。對(duì)于振動(dòng)過(guò)程中的能量問(wèn)題，教材從彈簧形變量的變化和振子速度的變化角度分析勢(shì)能和動(dòng)能的變化情況。對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，可以從功能關(guān)系角度定量分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒問(wèn)題，從能量轉(zhuǎn)化角度，理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)這一理想化模型?！菊n時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中位移、速度、回復(fù)力和加速度的變化規(guī)律及相互聯(lián)系；理解理解各參數(shù)之間的邏輯關(guān)系，鞏固運(yùn)動(dòng)和相互作用關(guān)系的物理觀(guān)念。通過(guò)分析彈簧振子的受力特點(diǎn)，理解回復(fù)力的概念，掌握建立物理模型解決實(shí)際問(wèn)題的方法通過(guò)對(duì)彈簧振子的運(yùn)動(dòng)和能量的分析，能定性地說(shuō)明彈簧振子系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，形成能量觀(guān)和運(yùn)動(dòng)觀(guān)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：理解回復(fù)力的概念及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：（1）理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)產(chǎn)生的原因。（2）回復(fù)力與位移方向之間關(guān)系?！窘虒W(xué)方法】“循環(huán)遞進(jìn)式探究”教學(xué)法：設(shè)置問(wèn)題串，通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)開(kāi)展教學(xué)。以問(wèn)題導(dǎo)入，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，問(wèn)題嵌入，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)進(jìn)階?！窘虒W(xué)策略】1.智慧課堂“云互動(dòng)”：基于智慧課堂全程跟蹤探究活動(dòng)，即時(shí)推送學(xué)習(xí)任務(wù)，對(duì)學(xué)生當(dāng)堂建模、實(shí)驗(yàn)探究、反思研討過(guò)程在線(xiàn)及時(shí)處理反饋，發(fā)布個(gè)性化的批注講解，確保探究活動(dòng)的針對(duì)性。2.問(wèn)題串策略：通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)前后有邏輯關(guān)系和遞進(jìn)關(guān)系的問(wèn)題來(lái)啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入學(xué)習(xí)，推進(jìn)任務(wù)的達(dá)成。3.小組學(xué)習(xí)策略：通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)和分組討論，把存在的情況充分研究，小組內(nèi)相互學(xué)習(xí)，能激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮出自己的最高水平；能促進(jìn)學(xué)生間在學(xué)習(xí)上互相幫助、共同提高?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)準(zhǔn)備】教學(xué)平臺(tái)：教學(xué)白板、智慧教育云平臺(tái)（微云服務(wù)器1臺(tái)、教師平板1臺(tái)、學(xué)生平板24臺(tái)），PPT課件。教具、學(xué)具：DIS數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，彈簧振子?！窘虒W(xué)流程】圖1圖1【教學(xué)過(guò)程】（一）提出問(wèn)題，規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑任務(wù)一走進(jìn)情境，探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因活動(dòng)①：理一理——根據(jù)本章第一節(jié)課的單元學(xué)習(xí)規(guī)劃，思考從哪些角度去探究物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因。問(wèn)題①：前兩節(jié)我們學(xué)習(xí)了一種新的運(yùn)動(dòng)形式，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，那么物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因是什么呢？討論預(yù)設(shè)：（1）受力的角度分析；（2）能量的角度分析評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式學(xué)生能否從現(xiàn)象中尋找合理的角度去解決問(wèn)題。學(xué)生是否能意識(shí)到從受力和能量?jī)煞矫嫣骄亢?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因。小組思考討論，解決思路是否有合理依據(jù)。學(xué)生活動(dòng)：小組討論，思考研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)原因的角度。教師活動(dòng)：通過(guò)問(wèn)題串點(diǎn)評(píng)、引導(dǎo)、歸納研究學(xué)生的探究視角。問(wèn)題②：小球受到的外力是如何改變小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的？討論預(yù)設(shè)：（1）外力改變了速度的大小和方向；（2）外力使小球最終回到平衡位置。達(dá)成共識(shí)：使小球回到平衡位置。評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式學(xué)生能否從現(xiàn)象中總結(jié)出力的具體作用效果。學(xué)生是否能意識(shí)到回復(fù)力使小球回到平衡位置。小組討論，教師點(diǎn)評(píng)?？偨Y(jié)：回復(fù)力：振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)受到的總能使其回到平衡位置的力。問(wèn)題③：物體受到回復(fù)力是否一定做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？討論預(yù)設(shè)：（1）受到回復(fù)力就會(huì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；（2）受到回復(fù)力不一定做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。達(dá)成共識(shí)：受到回復(fù)力不一定做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受到的回復(fù)力要滿(mǎn)足特定條件。評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式理解回復(fù)力，知道受回復(fù)力與做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。能否理解受回復(fù)力的運(yùn)動(dòng)不一定是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。學(xué)生討論，教師點(diǎn)評(píng)。圖2圖2智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，展示學(xué)生認(rèn)知的“沖突點(diǎn)”，為下一教學(xué)環(huán)節(jié)做鋪墊。過(guò)渡：接下來(lái)我們將根據(jù)單元規(guī)劃，從水平彈簧振子的受力和能量?jī)蓚€(gè)角度出發(fā)，研究物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及原因。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)學(xué)習(xí)規(guī)劃討論，引導(dǎo)學(xué)生按照研究直線(xiàn)和曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的思路研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)學(xué)參量的變化自然過(guò)渡到力學(xué)參量。通過(guò)分析受力及力的作用效果，建構(gòu)“回復(fù)力”的概念。通過(guò)設(shè)疑討論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后面探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的特征做鋪墊。（二）理論分析，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證任務(wù)二分析受力，探究彈簧振子的回復(fù)力規(guī)律問(wèn)題①：水平彈簧振子受哪些力？什么力提供回復(fù)力？問(wèn)題②：水平彈簧振子的回復(fù)力是恒力還是變力？討論預(yù)設(shè)：（1）水平彈簧振子受重力、支持力和彈簧的彈力。由彈簧的彈力提供回復(fù)力。（2）水平彈簧振子受重力、支持力和彈簧的彈力。由合力提供回復(fù)力。達(dá)成共識(shí)：回復(fù)力不是實(shí)際受到的力，是效果命名的力。評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式理解回復(fù)力是效果命名的力，不是實(shí)際受到的力。受力分析時(shí)能否準(zhǔn)確分析，不將回復(fù)力當(dāng)做實(shí)際受到的力。小組討論，教師點(diǎn)評(píng)。活動(dòng)①：想一想：如何對(duì)彈簧振子進(jìn)行受力分析。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生以小組為單位，分析從同一點(diǎn)開(kāi)始，定性分析一個(gè)周期內(nèi)振子受到的合力的大小變化規(guī)律。教師活動(dòng)：根據(jù)學(xué)生答案總結(jié)，談?wù)撛撗芯磕囊欢蝺?nèi)的回復(fù)力大小的變化，并幫助學(xué)生分組完成?；顒?dòng)②：畫(huà)一畫(huà)：試畫(huà)出做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的水平彈簧振子受到的回復(fù)力，尋找回復(fù)力大小的規(guī)律。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生以小組為單位，分析一個(gè)周期內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)到特殊點(diǎn)時(shí)，振子受到的合力的大小變化，對(duì)比描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量并總結(jié)大小規(guī)律。教師活動(dòng)：對(duì)學(xué)生的分組結(jié)果進(jìn)行匯總展示，引導(dǎo)學(xué)生分析水平彈簧振子的回復(fù)力大小變化的規(guī)律。圖3圖3智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析過(guò)程，并及時(shí)做出調(diào)整。智慧課堂錄制微課，動(dòng)態(tài)記錄、評(píng)價(jià)、修正概念，促進(jìn)概念的生成，并將微課推送給學(xué)生，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。問(wèn)題③：水平彈簧振子的回復(fù)力大小與什么運(yùn)動(dòng)學(xué)參量有關(guān)？討論預(yù)設(shè)：學(xué)生可能會(huì)回答與速度、位移等物理量有關(guān)，可以從胡克定律角度，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)回復(fù)力大小與水平彈簧振子的位移大小有關(guān)。達(dá)成共識(shí)：回復(fù)力的大小與水平彈簧振子的位移有關(guān)。評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式分析出回復(fù)力大小與位移之間的關(guān)系。是否意識(shí)到回復(fù)力的大小與位移大小有關(guān)，是否定量找到這個(gè)關(guān)系。小組討論交流，教師點(diǎn)評(píng)。結(jié)論：水平彈簧振子的合力大小與位移成正比?；顒?dòng)③：找一找：探尋回復(fù)力方向的規(guī)律。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生以小組為單位，分析一個(gè)周期內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)到特殊點(diǎn)時(shí)，振子受到的合力的方向變化，對(duì)比描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量并總結(jié)大小規(guī)律。（在分析的過(guò)程中，大多數(shù)學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)周期內(nèi)，回復(fù)力方向重復(fù)變化兩次，因此總結(jié)半個(gè)周期就可以總結(jié)出相應(yīng)的規(guī)律。）教師活動(dòng)：對(duì)學(xué)生的分組結(jié)果進(jìn)行匯總展示，引導(dǎo)學(xué)生分析水平彈簧振子的回復(fù)力方向變化的規(guī)律。圖4圖4智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析過(guò)程，并及時(shí)做出調(diào)整。智慧課堂錄制微課，動(dòng)態(tài)記錄、評(píng)價(jià)、修正概念，促進(jìn)概念的生成，并將微課推送給學(xué)生，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。問(wèn)題④：通過(guò)觀(guān)察，你發(fā)現(xiàn)水平彈簧振子的方向有什么特點(diǎn)？討論預(yù)設(shè)：（1）定性描述：回復(fù)力大小隨位移大小增大而增大，減小而減小，方向相反。（2）定量描述：回復(fù)力大小與位移大小成正比，方向相反。（3）公式描述：F回=-kx。達(dá)成共識(shí)：評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式回復(fù)力與位移方向相反能否在討論中發(fā)現(xiàn)回復(fù)力與位移方向相反。小組討論，教師點(diǎn)評(píng)。結(jié)論：水平彈簧振子的合力方向總是與位移方向相反。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義的另一種表述：如果物體在運(yùn)動(dòng)方向上所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。即回復(fù)力滿(mǎn)足F回=-kx的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析過(guò)程，并及時(shí)做出調(diào)整。智慧課堂錄制微課，動(dòng)態(tài)記錄、評(píng)價(jià)、修正概念，促進(jìn)概念的生成，并將微課推送給學(xué)生，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生經(jīng)歷討論、合作交流等一系列探究過(guò)程，增強(qiáng)了合作意識(shí)，加深了對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力特征的理解，同時(shí)借助智慧平臺(tái)，教師及時(shí)評(píng)價(jià)，提升了教學(xué)效率各學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。任務(wù)三案例分析，檢驗(yàn)規(guī)律活動(dòng)①：用一用：驗(yàn)證回復(fù)力規(guī)律在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的準(zhǔn)確性。學(xué)生活動(dòng)：兩組學(xué)生實(shí)驗(yàn)，利用DIS數(shù)字傳感器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證回復(fù)力與位移大小及方向之間的關(guān)系。兩組學(xué)生理論證明豎直彈簧振子的回復(fù)力是否滿(mǎn)足F回=-kx。圖6圖6教師活動(dòng)：利用智慧課堂，展示理論和實(shí)驗(yàn)兩種方式的結(jié)果，證明簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力公式F回=-kx的正確性和普遍性。對(duì)理論證明及實(shí)驗(yàn)證明的思路和操作方式進(jìn)行總結(jié)、點(diǎn)評(píng)。結(jié)論：F回=-kx是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體都有的力學(xué)特征。圖7圖7智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析過(guò)程，并及時(shí)做出調(diào)整。智慧課堂錄制微課，動(dòng)態(tài)記錄、評(píng)價(jià)、修正概念，促進(jìn)概念的生成，并將微課推送給學(xué)生，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。設(shè)計(jì)意圖：基于智慧課堂，利用DIS數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生分組從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面，對(duì)豎直彈簧振子的回復(fù)力規(guī)律加以檢驗(yàn)，通過(guò)合作探究和討論，加深了對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特征的理解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，提升學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。任務(wù)四：分析做功，探究彈簧振子能量的變化問(wèn)題①：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、回復(fù)力都在變化，但是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的振幅總能保持大小不變，是什么促使振幅一直能保持不變呢？討論預(yù)設(shè)：（1）彈簧對(duì)小球做的功；（2）水平彈簧振子的能量。達(dá)成共識(shí)：水平彈簧振子在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量。評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式問(wèn)題②：水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量有什么變化？如何去研究能量的變化？討論預(yù)設(shè)：（1）機(jī)械能改變，研究水平彈簧振子受到的外力，看全過(guò)程。（2）小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能改變，研究小球受到的彈力做功，研究除特殊點(diǎn)及特殊點(diǎn)之間的過(guò)程。達(dá)成共識(shí)：理清對(duì)象——小球；明確方法——分析彈簧彈力做功；明確過(guò)程——特殊點(diǎn)加分段。評(píng)價(jià)目標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式理清研究水平彈簧振子能量的思路和方法。是否對(duì)研究對(duì)象和研究方法和研究過(guò)程有清晰合力的安排小組討論，師生共同點(diǎn)評(píng)。問(wèn)題③：需要研究哪些物理量？活動(dòng)①：想一想：如何設(shè)計(jì)研究表格？學(xué)生活動(dòng)：觀(guān)察水平彈簧振子一個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)，小球相關(guān)物理量中，哪些物理量比較有研究意義，請(qǐng)說(shuō)出依據(jù)。教師活動(dòng)：活動(dòng)②：找一找：展評(píng)對(duì)比，你發(fā)現(xiàn)了什么？學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)選擇的物理量，從不同角度出發(fā)，分組定性分析小球的相關(guān)量的變化趨勢(shì)，并匯總表格。教師活動(dòng)：?jiǎn)栴}④：你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？可以用理論知識(shí)解釋嗎？圖8圖8智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析過(guò)程，并及時(shí)做出調(diào)整。智慧課堂錄制微課，動(dòng)態(tài)記錄、評(píng)價(jià)、修正概念，促進(jìn)概念的生成，并將微課推送給學(xué)生，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)?！纠}】將彈簧一端固定在鐵架臺(tái)的支架上，另一端和手機(jī)相連。將手機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)豎直下拉一段距離后釋放。手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器記錄下手機(jī)上下振動(dòng)時(shí)加速度與時(shí)間的關(guān)系（取豎直向下為加速度的正方向），如圖所示。則（）A．a(chǎn)、b對(duì)應(yīng)時(shí)刻，手機(jī)的速度相同B．a(chǎn)、c對(duì)應(yīng)時(shí)刻，手機(jī)振動(dòng)的回復(fù)力相同C．從c到b對(duì)應(yīng)的時(shí)間為半個(gè)周期D．從a到c對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大圖9圖9利用智慧課堂提問(wèn)拍照作答功能，和時(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能，收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析結(jié)論，對(duì)于分析有誤的學(xué)生針對(duì)性提供微課和針對(duì)聯(lián)系?？偨Y(jié)：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)中，不考慮摩擦等阻力造成的損耗，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但是振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，即系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能跟振幅有關(guān)，振幅越大，機(jī)械能就越大。智慧課堂討論功能，實(shí)時(shí)收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析過(guò)程，并及時(shí)做出調(diào)整。智慧課堂錄制微課，動(dòng)態(tài)記錄、評(píng)價(jià)、修正概念，促進(jìn)概念的生成，并將微課推送給學(xué)生，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)設(shè)置問(wèn)題串和活動(dòng)，學(xué)生合作討論，從表象出發(fā)，層層遞進(jìn)，最終順利得出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量變化規(guī)律，學(xué)生在完整探究活動(dòng)中，習(xí)得用能量的觀(guān)點(diǎn)分析運(yùn)動(dòng)的方法，從而建立正確的能量觀(guān)。（三）學(xué)以致用課堂練習(xí)：把圖中傾角為θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開(kāi)。假設(shè)空氣阻力可以忽略不計(jì)，試證明小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。利用智慧課堂提問(wèn)拍照作答功能，和時(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)功能，收集學(xué)生答案并展示，便于教師了解學(xué)生的分析結(jié)論，對(duì)于分析有誤的學(xué)生針對(duì)性提供微課和針對(duì)練習(xí)。課后思考問(wèn)題：請(qǐng)你思考有哪些角度可以判斷生活中蕩秋千是否為簡(jiǎn)諧振動(dòng)？設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)課堂檢測(cè)環(huán)節(jié)，是為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解應(yīng)用能力，利用智慧課堂及時(shí)反饋，便于教師及時(shí)對(duì)掌握薄弱的學(xué)生針對(duì)輔導(dǎo)。設(shè)計(jì)課后思考題，將物理融入生活，也為下一節(jié)單擺做了鋪墊。【課堂小結(jié)】1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力：F回=-kx（判斷簡(jiǎn)諧振動(dòng)方法）

2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量:機(jī)械能守恒,振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。

【板書(shū)設(shè)計(jì)】【作業(yè)布置】《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》課后作業(yè)（A組）題目編號(hào)A-01作業(yè)性質(zhì)練習(xí)作業(yè)完成時(shí)長(zhǎng)3分鐘具體內(nèi)容題目1彈簧振子在光滑水平桿上的A，B之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力、支持力和彈簧彈力的作用B．彈簧振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復(fù)力作用C．振子由A向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回復(fù)力逐漸增大D．振子由O向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回復(fù)力的方向背離平衡位置答案A作業(yè)評(píng)價(jià)知識(shí)獲取能力：能理解回復(fù)力的概念和特點(diǎn)?！鮾?yōu)秀□良好□合格實(shí)踐操作能力：能夠積極參與，合理表答對(duì)選項(xiàng)的理解與認(rèn)識(shí)?！鮾?yōu)秀□良好□合格思維認(rèn)知能力：能分辨出不同位置回復(fù)力的大小、方向變化□優(yōu)秀□良好□合格設(shè)計(jì)意圖通過(guò)分析水平彈簧振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，加強(qiáng)對(duì)回復(fù)力特征的理解。作業(yè)分析難度較易□中等□較難來(lái)源引用改編□原創(chuàng)題目編號(hào)A-02作業(yè)性質(zhì)練習(xí)作業(yè)完成時(shí)長(zhǎng)3分鐘具體內(nèi)容題目2如圖所示，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的小物塊與左端固定的輕質(zhì)彈簧相連，構(gòu)成一個(gè)水平彈簧振子，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)小物塊位于O點(diǎn)?，F(xiàn)使小物塊在M、N兩點(diǎn)間沿光滑水平面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中(

)小物塊運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)回復(fù)力與位移方向相同

B.小物塊每次運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的加速度一定相同

C.小物塊從O點(diǎn)向M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中做加速運(yùn)動(dòng)

D.小物塊從O點(diǎn)向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能增加答案B作業(yè)評(píng)價(jià)知識(shí)獲取能力理解水平彈簧振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力和能量變化?！鮾?yōu)秀□良好□合格實(shí)踐操作能力能夠積極參與，合理表答對(duì)選項(xiàng)的理解與認(rèn)識(shí)?！鮾?yōu)秀□良好□合格思維認(rèn)知能力能夠獨(dú)立思考，理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，能量和受力的變化趨勢(shì)。□優(yōu)秀□良好□合格設(shè)計(jì)意圖通過(guò)分析水平彈簧振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，加強(qiáng)對(duì)能量及回復(fù)力與位移的關(guān)系的理解。作業(yè)分析難度較易□中等□較難來(lái)源引用改編□原創(chuàng)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》課后作業(yè)（B組）題目編號(hào)B-01作業(yè)性質(zhì)練習(xí)作業(yè)完成時(shí)長(zhǎng)3分鐘具體內(nèi)容題目3如圖所示，輕彈簧下端固定在水平地面上，彈簧位于豎直方向，另一端靜止于點(diǎn)B，在點(diǎn)B正上方點(diǎn)A處，有一質(zhì)量為m的物塊，物塊從靜止開(kāi)始自由下落，物塊落在彈簧上，壓縮彈簧，到達(dá)點(diǎn)C時(shí)，物塊的速度為零，如果彈簧的形變始終未超過(guò)彈性限度，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（）A．物塊在點(diǎn)B時(shí)動(dòng)能最大B．從點(diǎn)A經(jīng)點(diǎn)B到點(diǎn)C，再由點(diǎn)C經(jīng)點(diǎn)B到點(diǎn)A的全過(guò)程中，物塊的加速度的最大值大于gC．從點(diǎn)A經(jīng)點(diǎn)B到點(diǎn)C，再由點(diǎn)C經(jīng)點(diǎn)B到點(diǎn)A的全過(guò)程中，物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D．如果將物塊從點(diǎn)B由靜止釋放，物塊仍能到達(dá)點(diǎn)C答案B作業(yè)評(píng)價(jià)知識(shí)獲取能力能夠區(qū)分簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)與一般振動(dòng)?！鮾?yōu)秀□良好□合格實(shí)踐操作能力能夠積極參與，合理表答對(duì)選項(xiàng)的理解與認(rèn)識(shí)。□優(yōu)秀□良好□合格思維認(rèn)知能力能夠?qū)?shí)際運(yùn)動(dòng)建模，會(huì)分析實(shí)際運(yùn)動(dòng)，分辨簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?！鮾?yōu)秀□良好□合格設(shè)計(jì)意圖對(duì)實(shí)際運(yùn)動(dòng)建模，會(huì)分辨簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)能量及運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。作業(yè)分析難度□較易中等□較難來(lái)源引用改編□原創(chuàng)題目編號(hào)B-02作業(yè)性質(zhì)練習(xí)作業(yè)完成時(shí)長(zhǎng)3分鐘具體內(nèi)容題目4如圖甲所示，一輕彈簧上端固定，下端懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的小鋼球，把小鋼球從平衡位置向下拉下一段距離A，由靜止釋放，小鋼球就沿豎直方向振動(dòng)起來(lái)。以小鋼球的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立x軸，從小鋼球某次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，小鋼球運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t圖像如圖乙所示。已知小鋼球振動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處在拉伸狀態(tài)，空氣阻力不計(jì)，取重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）A．小鋼球處在正向最大位移處時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小B．t3時(shí)刻小鋼球受到的彈力等于2mgC．t1~t3時(shí)間內(nèi)小鋼球重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的變化量與彈簧彈性勢(shì)能的增加量D．t1~t3時(shí)間內(nèi)彈簧彈性勢(shì)能改變量小于答案CD作業(yè)評(píng)價(jià)知識(shí)獲取能力理解回復(fù)力、能量在特殊位置的特點(diǎn)?！鮾?yōu)秀□良好□合格實(shí)踐操作能力能夠積極參與，分析圖像、處理數(shù)據(jù)、獲得結(jié)果?！鮾?yōu)秀□良好□合格思維認(rèn)知能力能夠從X-t圖像提取相關(guān)信息，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力及及能量信息?！鮾?yōu)秀□良好□合格設(shè)計(jì)意圖綜合理解彈簧振子的回復(fù)力和能量在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的變化。作業(yè)分析難度□較易中等□較難來(lái)源引用改編□原創(chuàng)【教學(xué)反思】從動(dòng)力學(xué)和能量的角度探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)受力特征和能量特征