高中物理-第一章-機(jī)械振動(dòng)-3-簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式教案1-教科版選修3-4

2020-2021高中物理第一章機(jī)械振動(dòng)3簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式教案1教科版選修3-42020-2021高中物理第一章機(jī)械振動(dòng)3簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式教案1教科版選修3-4PAGE5-2020-2021高中物理第一章機(jī)械振動(dòng)3簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式教案1教科版選修3-4教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:理解簡諧運(yùn)動(dòng)圖像的物理意義,知道簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像是一條正弦或余弦曲線。學(xué)會(huì)從圖像中求出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的有關(guān)物理量。過程與方法：學(xué)習(xí)利用圖像法表示簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，加深領(lǐng)悟用圖像描繪運(yùn)動(dòng)的方法;提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力；通過利用圖像得到的信息，例如判斷物體的位移、速度、加速度等物理量的大小與方向的變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的抽像思維能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)畫出筆尖在各個(gè)時(shí)刻的位移圖像，以及描繪簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；2、進(jìn)一步使學(xué)生掌握解決物理問題的兩種方法：公式法和圖像法.教學(xué)重點(diǎn)1、簡諧運(yùn)動(dòng)圖像的物理意義和特點(diǎn);2、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像對(duì)位移、周期、頻率、加速度、回復(fù)力等運(yùn)動(dòng)情況的反映。教學(xué)難點(diǎn)簡諧運(yùn)動(dòng)位移——時(shí)間圖像的建立及其物理意義；2、由簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像比較各質(zhì)點(diǎn)位移、速度、回復(fù)力、加速度的大小及方向教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究、啟發(fā)講授、小組討論教學(xué)資源自制水?dāng)[、白紙、多媒體電腦及相關(guān)軟件；學(xué)生學(xué)案。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程導(dǎo)入新課:1、從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)來看，簡諧運(yùn)動(dòng)屬于（CD）A勻速直線運(yùn)動(dòng)B勻變速直線運(yùn)動(dòng)C變速運(yùn)動(dòng)D變加速運(yùn)動(dòng)下列位移圖像分別表示直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)做什么形式的運(yùn)動(dòng)?A勻速直線運(yùn)動(dòng)B加速直線運(yùn)動(dòng)C減速直線運(yùn)動(dòng)思考回答圖像法是研究物理問題的重要方法之一。簡諧運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間在做周期性變化,位移與時(shí)間的關(guān)系也可以用圖像和公式來表示。引出新課內(nèi)容二、簡諧運(yùn)動(dòng)圖像的建立問題1:首先要解決的問題就是怎樣把振子振動(dòng)的軌跡記錄下來?借助水?dāng)[實(shí)驗(yàn)：若取觀察的時(shí)間較短,擺角不大于5?,則漏斗的擺動(dòng)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)。教師演示：讓水?dāng)[擺動(dòng),下面的紙帶不動(dòng)，墨水流出并來回劃出一條直線問題2：怎樣把振子在不同時(shí)間的運(yùn)動(dòng)分開呢？如何將直線展開，使它分別顯示各個(gè)時(shí)刻的位移呢？教師演示：讓水?dāng)[擺動(dòng)并勻速的拉動(dòng)紙帶，漏出的水在紙帶上畫出一條正（余）弦圖像.留下來的曲線能夠表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,位移和時(shí)間在曲線是如何體現(xiàn)的？振動(dòng)圖像在什么情況下是正弦，什么情況下是余弦？介紹這種記錄振動(dòng)方法的實(shí)際應(yīng)用例子:心電圖儀、地震儀。課件展示:利用頻閃照片把對(duì)應(yīng)不同時(shí)刻的位置記錄下來,并用描點(diǎn)法得到簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像.分析:此過程中應(yīng)如何拉動(dòng)紙帶？勻速拉動(dòng)紙帶所起的作用是什么？學(xué)生體驗(yàn)：用筆在紙上做往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)模擬簡諧運(yùn)動(dòng)，如何可以畫出筆尖在各個(gè)時(shí)刻的位移圖像呢?學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作并體會(huì)思考回答學(xué)生觀看視頻通過紙帶的空間位移體現(xiàn)時(shí)間學(xué)生從觀察思考到自己實(shí)驗(yàn)操作，親身體驗(yàn)勻速拉動(dòng)紙帶的作用將各不同時(shí)刻的位置相互錯(cuò)開通過紙帶的空間位移體現(xiàn)時(shí)間。加深領(lǐng)悟用圖像描繪運(yùn)動(dòng)的方法三、簡諧運(yùn)動(dòng)圖像總結(jié)1.振動(dòng)圖像簡諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間（x-t）圖像的做法2。圖像特點(diǎn)：一條正弦（或余弦）曲線.3。圖像的物理意義：例題:設(shè)水平彈簧振子自平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí)，畫出歷時(shí)一個(gè)周期的振動(dòng)圖像。理解:圖像描述的是一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)不同時(shí)刻相對(duì)于平衡位置的位移，不是反映質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡學(xué)生描點(diǎn)畫出振動(dòng)圖像強(qiáng)調(diào)規(guī)范性：橫、縱軸表示的物理意義，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)取單位、定標(biāo)度、描點(diǎn)，用平滑曲線連接各點(diǎn)得到圖線四、簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)圖像的應(yīng)用問題討論從簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像中可得到哪些有用的信息?討論分析并向全體學(xué)生匯報(bào)（1）讀出振動(dòng)的振幅：(2）讀出任意時(shí)刻t對(duì)平衡位置的位移：（3）讀出振動(dòng)的周期T：（4)判斷任意時(shí)刻回復(fù)力和加速度的方向（5）任意時(shí)刻的速度方向：（6)判斷某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢能的變化情況利用圖像得到的信息，例如判斷物體的位移、速度、加速度等物理量的大小與方向的變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的抽像思維能力,加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解和落實(shí)五、課堂小結(jié)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)的新知識(shí)六、板書設(shè)計(jì)§1。3簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像(1）（x—t)圖像作法:坐標(biāo)