11.1简谐运动学案导学案
§11.1简谐运动导学案
学习重点 学习难点
【知识链接】 弹簧弹力表达式： 理想化方法 【自主学习】 一、弹簧振子：
t
1、理想化模型： （1） （2） 2、平衡位置： 平衡位置的特点： 位 移 和 力 的角 度 分 析 平 衡位 置的特点。
二、弹簧振子的位移—时间图像： 1、坐标轴的建立： 横坐标： 纵坐标： 2、位移： ，是 量
3、 弹簧振子的 x-t 图像是
。 A′
1
O
A
吉林朝中 高二 年级 物理学科教学案 向右为正方向 振动体位置 平衡位置 O 最大位移处 A O→A A→O O→A′ A′→O 位移 x 方向 力F 速度 v 方向 大小 势能
2015 年
月
日
动能
大Hale Waihona Puke 方向 大小【练习与提升】 1．一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大，则在这段 时间内 （ ） A．振子的速度越来越大 B．振子正在向平衡位置运动 C．振子的速度方向与加速度方向一致 D．以上说法都不正确 2．做简谐运动的物体，当物体的位移为负值时，下面说法正确的是（ ） A．速度一定为正值，加速度一定为负值 B．速度一定为负值，加速度一定为正值 C．速度不一定为正值，加速度一定为正值 D．速度不一定为负值，加速度一定为正值 3．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是 （ ） A．振子通过平衡位置时，速度最大 B．振子在最大位移处时，加速度最大 C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同 D．振子连续两次通过同一位置时，动能相同，速度相同 4. 一个在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子，当振子运动至平衡位置左 侧 2cm 时，振子加速度为 4m/s2，求当振子运动至平衡位置右侧 3cm 时 加速度大小和方向.
【课后反思】
11.1《简谐运动》教案(1).
简谐运动一、教学目的1、知识与能力:(1认识弹簧振子(2通过观察和分析,理解简谐运动的位移——时间图像是一条正弦曲线,培养分析和概括能力;2、过程与方法:经历对简谐运动运动学特征的探究过程,加深领悟用图像描绘运动的方法;3、情感、态度、价值观:培养学习物理的兴趣,陶冶热爱生活的情操。
二、教学重点:简谐运动位移——时间图像的建立及图像的物理含义三、教学难点:简谐运动位移——时间图像的建立四、教具:水平弹簧振子、竖直弹簧振子、单摆、振铃、托盘天平、物体平衡仪、音叉、乒乓球等。
五、教学过程[引入]今天我们开始学习第十一章机械振动,第一节简谐运动(板书。
首先请大家欣赏一段古筝演奏。
问题1:古筝为什么能够发出声音?(琴弦的振动问题2:还有哪些乐器是靠琴弦的振动发出声音的?(小提琴、大提琴、吉他、二胡、琵琶等振动在我们生活中十分常见问题3:能不能再举例一些生活中类似这样的振动?(说话时声带振动等;剧烈而令人恐惧的振动——地震我们实验室也普遍存在这样的振动,请大家仔细观察,演示如:天平指针的振动、音叉的振动、单摆的振动、水平弹簧振子、竖直弹簧振子。
在我们演示的振动中有水平方向的振动也有竖直方向的振动。
问题4:它们具有共同的特征是什么?(在某一中心位置来回运动,强化“往复”和“周期性”我们把这个中心位置叫做平衡位置(原来静止的位置,标出竖直弹簧振子的平衡位置,把振动的物体叫做振子一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动。
简称为振动特点:往复性、周期性简图示意:实际的振动是非常复杂的,大家已经观察到刚刚的振动在阻力的作用下,有些很快就停下来,有些振动的幅度正在减弱。
为了研究的方便,我们突出主要矛盾、忽略次要因素,不计一切阻力,简化为理想模型。
我们把像这样由弹簧和振子构成的振动系统称为弹簧振子。
弹簧振子将保持这个幅度永远运动下去。
二、弹簧振子:是理想模型1、条件:振子看做质点;轻质弹簧;不计一切阻力本章从最简单的开始研究,学习怎样描述振动,振动有什么性质。
第一节简谐运动导学案
2012-2013学年下学期高二物理导学案 编号：1 使用时间：2013年 2月 日1第一节 《简谐运动》导学案编写人： 谢彩玲 审核组长： 审核主任：【学习目标】①知道机械振动、平衡位置的概念。
②理解弹簧振子这一物理模型。
③知道什么是简谐运动。
④知道简谐运动的振动图像为一正弦曲线。
【学习重点、难点】① 理解弹簧振子这一物理模型。
知道什么是简谐运动。
一、自主学习1、弹簧振子（1）物体（或者物体的一部分）在________位置附近所做的_______运动，叫做机械振动. （2）振动的特征：运动具有________性.（3）实际振子的理想化条件：①弹簧的质量比小球质量________得多；②水平杆足够光滑时，可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；③在振动过程中弹簧的形变量在弹簧的________内.2.平衡位置对弹簧振子而言，小球原来________的位置叫做平衡位置.3、 弹簧振子的位移—时间图像①为了研究弹簧振子的运动规律，以小球的平衡位置为坐标原点，用横坐标表示 ，纵坐标表示 ，建立坐标系，这就是弹簧振子运动时的位移—时间图像。
②位移—时间图像（x —t 图像）的物理意义振动图像表示振动物体相对平衡位置的 随振动 的变化规律。
4、简谐运动（1）如果质点的位移与时间的关系遵从___________函数的规律，即它的振动图象是一条__________曲线，这样的振动叫做简谐运动.（2）简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于________对称，是一种________运动. （3）弹簧振子的振动是________.二、合作探究1简谐运动属于下列哪一种运动( )A.匀速运动B.匀变速运动C.非匀变速运动D.机械振动2一弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ）班级：高二 班 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价：2 A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C.振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同简谐运动的图象3如图所示,为质点P 在0—4 s 内的振动图象，下列叙述正确的是()A.再过1 s ，该质点的位移是正向最大B.再过1 s ，该质点的速度方向向上C.再过1 s ，该质点的加速度方向向上D.再过1 s ，该质点的加速度最大4、弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )A.振子所受的弹力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减少对简谐运动一些概念的理解1、振动位移是从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段，方向为平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到该位置的距离。
11.1《简谐运动》教案
简谐运动一、教学目的1、知识与能力：（1）认识弹簧振子（2）通过观察和分析，理解简谐运动的位移——时间图像是一条正弦曲线，培养分析和概括能力；2、过程与方法：经历对简谐运动运动学特征的探究过程，加深领悟用图像描绘运动的方法；3、情感、态度、价值观：培养学习物理的兴趣，陶冶热爱生活的情操。
二、教学重点：简谐运动位移——时间图像的建立及图像的物理含义三、教学难点：简谐运动位移——时间图像的建立四、教具：水平弹簧振子、竖直弹簧振子、单摆、振铃、托盘天平、物体平衡仪、音叉、乒乓球等。
五、教学过程[引入]今天我们开始学习第十一章机械振动，第一节简谐运动（板书）。
首先请大家欣赏一段古筝演奏。
问题1：古筝为什么能够发出声音？（琴弦的振动）问题2：还有哪些乐器是靠琴弦的振动发出声音的？（小提琴、大提琴、吉他、二胡、琵琶等）振动在我们生活中十分常见问题3：能不能再举例一些生活中类似这样的振动？（说话时声带振动等；剧烈而令人恐惧的振动——地震）我们实验室也普遍存在这样的振动，请大家仔细观察，演示如：天平指针的振动、音叉的振动、单摆的振动、水平弹簧振子、竖直弹簧振子。
在我们演示的振动中有水平方向的振动也有竖直方向的振动。
问题4：它们具有共同的特征是什么？（在某一中心位置来回运动，强化“往复”和“周期性”）我们把这个中心位置叫做平衡位置（原来静止的位置，标出竖直弹簧振子的平衡位置，把振动的物体叫做振子）一、机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动。
简称为振动特点：往复性、周期性简图示意：实际的振动是非常复杂的，大家已经观察到刚刚的振动在阻力的作用下，有些很快就停下来，有些振动的幅度正在减弱。
为了研究的方便，我们突出主要矛盾、忽略次要因素，不计一切阻力，简化为理想模型。
我们把像这样由弹簧和振子构成的振动系统称为弹簧振子。
弹簧振子将保持这个幅度永远运动下去。
二、弹簧振子：是理想模型1、条件：振子看做质点；轻质弹簧；不计一切阻力本章从最简单的开始研究，学习怎样描述振动，振动有什么性质。
11.1 简谐运动 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (9)
11、1简谐运动的教学设计一、教材分析高中物理教材总共涉及匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、机械振动这五种特殊的运动形式。
匀变速直线运动学生在初中学生学习，在模块1学生学习匀变速直线运动（加速度恒定且与速度在同一条直线上），在模块2学习了抛体运动（加速度恒定且与速度不在同一条直线上）和匀速圆周运动（加速度大小不变方向变化）。
机械运动这种运动形式安排在最后学习，是因为它的运动规律较前几种运动更复杂（它的加速度大小和方向都发生变化）。
《简谐运动》作为第一节课，一定要开好头，一定要激发学生的学习兴趣和求知欲。
本节课首先从学生身边和生活中的实例引出振动的概念，首先给学生鲜明的感官认识。
然后按从简单到复杂，一般到特殊，从运动学的角度认识弹簧振子（新教材在介绍各种运动规律时，都是按先运动再动力学顺序编排）。
再通过演示实验得出弹簧振子的图像（能激发学生兴趣），再通过数据分析（理论）得出其图像是正弦曲线，给出简谐运动的定义，并逐步引导学生认识这种运动形式与其它运动形式的不同。
这样的过程逻辑性强，很符合学生的认知规律。
二、学情分析学生在前面已学过四种运动形式，知道在掌握各种运动规律同时，还要知道各种运动形式所具备的力学条件，即能够建立起运动和力学的联系。
弹簧振子是一种理想化的模型，学生能够理解。
因理想化模型在前面学习质点时，就已学习过，知道如何建立理想化模型。
另外数学课中已学过正弦函数的知识，所以认定弹簧振子的图像是正弦曲线学生很容易接受。
但在本节课涉及到的对平衡位置位移x,学生很容易和前面在运动学中提到的位移（位置的改变）相混淆，所以教学中一定要注意区别。
三、教学目标（一）知识技能目标：1、认识弹簧振子，知道什么是机械振动。
2、知道机械振动中位移的含义，理解位移---时间图象是一条正弦曲线。
3、知道简谐运动的含义。
（二）过程与方法：通过实验画出弹簧振子的图象；通过数据分析揭示出弹簧振子的位移---时间图象是正弦曲线。
11.1 简谐运动 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (6)
简谐运动
在同一个位置上小球的位
同？这个问题可以考查学生对物理量（特别是矢量）的理解程度，应让广泛的学生参与。
点特点
点作分析，从面体会简谐运动的
图示为放在光滑水平面上在
A、B间运动的弹簧振子。
(1)小球途经C时,其相对平衡
位置的位移是否一定相同？所受合
外力是否一定相同？
(2)若C点和D点关于位置O
对称,小球在C点和D点的位移有什
么关系?与小球的速度方向有关吗?
PPT
探究问题
注意引导学生如何准确简捷地表述小组讨论后的结论。
同时也形成认真倾听他人观点
如图所示的弹簧振子,小球在
水平方向做简谐运动,O点为小球的
平衡位置,A、B为其左右两端的最
大位移位置。
分析小球的速度如何
变化? 总结其变化特点。
PPT
正弦函数的方程式即是数学表达式，也是有物理意义的物理方程。
将两者统一起来需要一个过程，学生的认识不可能一步到位，教师一定要让学生有个体会过程，不可越俎代
图为某弹簧振子的位移图象,
若此图象为正弦曲线,则弹簧振子
的振动周期为多少?振子离开平衡
位置的最大位移为多少?根据数学
知识写出此正弦函数的方程式。
PPT
板书设计§11.1简谐运动。
11.1《简谐运动》学案和作业剖析
吴兴高级中学选修3-4 第十一章机械振动学案11.1简谐运动【学习目标】1 •知道机械振动是一种周期性的往复运动。
2•知道弹簧振子是理想化模型，弹簧振子的位移随时间的变化规律。
3•知道简谐运动是最简单、最基本的振动，图象是正弦曲线，会根据图象特点判断物体是否做简谐运动。
4.理解简谐运动的图象的意义和特点，知道简谐运动的图象并不表示质点的运动轨迹。
5•会用实验方法得到振动图象，了解振动图象是记录实际振动的常用方法。
【学习过程】、弹簧振子问题驱动引入：如图所示，把一个有孔的小木球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑杆上，能够自由振动，这个系统可称为弹簧振子吗？若将小木球改为同体积的钢球呢?主体活动立体互动1、组成：如图所示,如果球与杆之间的摩擦可以，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以，则该装置为弹簧振子,它是一个理想化模型。
2、平衡位置：振子原来时的位置。
3、机械振动：振子在平衡附近的运动，简称振动。
、简谐运动及其图象问题驱动1、教材P4 “做一做”中绘制弹簧振子的振动图象中，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象，如图所示。
(1) 振子的位移一时间图象有什么特点(2) 为什么这就是振子的位移一时间图象(3) 在这里如何理解振子的位移主体活动立体互动1、简谐运动①定义：质点的位移与时间的关系遵从的规律，即它的图像(x-t图像)是一条正弦曲线。
②特点：简谐运动是最简单、最基本的，弹簧振子的运动就是< 2、简谐运动的图象①坐标系的建立：在简谐运动的图像中，以横轴表示，以纵轴表示振子离开平衡位置的。
②物理意义：表示振动物体的______ 随的变化规律。
2、弹簧下端悬挂一钢球，上端固定（如图所示）, 它们组成一个振动系统。
设弹簧的劲度系数为 的位移是多少？此时钢球的加速度是多少 ？③ 图像的绘制方法 a 频闪照相法b.数码相机和计算机绘制④ 应用：医院里的 ________ 及 中绘制地震曲线的装置等。
高中物理 11.1《简谐运动》教学设计2 新人教版选修34
简谐运动【教学目的】（1）了解什么是机械振动，知道简谐运动的特点；（2）掌握在一次全振动过程中加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律（定性）（3）理解振动图象的物理意义；利用振动图象求振动物体的振幅、周期及任意时刻的位移；（4）通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力（5）渗透物理学方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动【教学重点】使学生掌握简谐运动的运动特征，位移时间图象及相关物理量的变化规律【教学难点】在一次全振动中各物理量的变化；振动图象的理解与应用；【教学过程】引入：我们学习机械运动的规律，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的运动——简谐运动。
1．机械振动提问：振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？演示实验（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）]（2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）]（4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
这里的中心位置是振动物体原来静止时的位置，叫做平衡位置。
2．简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。
（1）弹簧振子演示实验弹簧振子的振动讨论a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．空气阻力可以忽略，我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
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11.1简谐运动学案
课前预习学案
、预习目标
1.初步了解什么是振动，观察弹簧振子的构造及在一次全振动过程中位移的变化情况
2.知道怎样画出振子的位移-时间图像，初步了解简谐振动的特点。
、预习内容
1、机械振动
__________________________________________________________ 叫机械振动。
2、弹簧振子的构造
① ______________ ，②_______________ 。
___________________________________________________ 叫平衡位置。
3、、弹簧振子运动过程中位移-时间关系
4、、简谐运动
如果质点的位移与时间的关系遵从_____________________ 的规律,
这样的振动叫简谐振动。
课内探究学案
（一）机械振动
机械振动与其他运动相比有什么特点？
（二）弹簧振子的运动
1、弹簧振子要一直运动下去对弹簧和振子有什么要求？
2、平衡位置有什么特点？振动时怎样算完成一个全振动?
3、建立坐标系设计一种方法描绘出振子的位置随时间变化的规律。
4、弹簧振子的位移指的是什么？
5、结合右图分析振子在一次全振动中弹簧弹力F、偏离平衡位置的位移速度V的大小变化情况及方向。
加速度a、
A
位移
速度 大小 方向
大小 方向
A — O
O
O — A'
A'
A'T O
O
0 — A
A
当堂检测
1. 如图所示为质点 P 在0~4s 内的振动图像，下列叙述正确的是（）
A. 质点在1.8s 时速度向上
B. 质点在3s 时速度向下
C. 质点在0.5s 时和在2.5s 时速度相同
D. 质点在1.5s 时和在2.5s 时速度相同
2. 如图所示为某一质点的振动图像，由图像可知在 速度—的正确关系为（）
A. ' ■
1，:，方向相同 B. ' 1 :，方向相反
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二江1負两时刻，质点的速度「加
C.，方向相同。