高中物理简谐运动说课稿
人教版高中物理选择性必修第一册《简谐运动的描述》说课稿

人教版高中物理选择性必修第一册《简谐运动的描述》说课稿一、前言本节课是高中物理选择性必修第一册的第一单元,介绍简谐运动的描述。
简谐运动是物理学中基础而重要的概念,它在诸多自然现象和工程应用中都有着广泛的应用。
通过本节课的学习,学生将了解简谐运动的基本概念、特征和描述方法,以及简谐运动在实际问题中的应用。
二、学情分析•知识水平:学生已经具备高中物理的基本知识和一定的数学基础,对力、运动、振动等概念已有一定了解。
•学习态度:学生对物理学科充满好奇和兴趣,参与积极,配合教学活动。
•学习方法:学生需要进一步培养探究和实践的学习方法,加深对物理现象的观察和分析能力。
三、教学目标1.知识目标–掌握简谐运动的定义和特征。
–理解简谐运动的描述方法,包括曲线图和方程式。
–学会应用简谐运动的概念解决实际问题。
2.能力目标–能够绘制简谐运动的曲线图,描述振动的周期、频率、振幅等。
–能够利用简谐运动的方程式解决与振动有关的数值计算问题。
–能够运用简谐运动的概念分析解释实际问题。
3.情感目标–培养学生对物理学科的兴趣和好奇心。
–培养学生对振动现象的观察和思考能力。
–提高学生的合作与沟通能力。
四、教学重难点•教学重点:简谐运动的定义和特征,简谐运动的描述方法。
•教学难点:简谐运动的方程式的理解和应用。
五、教学方法•导入法:通过展示生活中的振动现象,引起学生的兴趣和思考。
•示范法:通过示范和实验引导学生从观察和操作中探索简谐运动的特征。
•归纳法:通过师生互动和讨论,整理出简谐运动的描述方法和相关公式,提高学生的归纳和推理能力。
•综合法:通过解决实际问题和练习题,培养学生的应用能力和解决问题的思维。
六、教学过程1. 导入(10分钟)•引入振动的概念:从日常生活中出发,向学生展示各种振动现象,如钟摆、弹簧的振动等,并带领学生思考振动的特点和规律。
•引入简谐运动:通过对振动现象的观察和分析,引导学生理解简谐运动的概念。
2. 知识讲解与探究(40分钟)•简谐运动的定义与特征:通过示意图和实例,介绍简谐运动的定义、周期、频率、振幅等基本概念,并让学生思考简谐运动与其他运动方式的区别。
简谐运动的描述 说课稿 教案 教学设计

简谐运动的描述教学目标:(一)物理观念1、知道振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。
2、了解初相和相位差的概念,理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。
(二)科学思维、科学探究1、在学习振幅、周期和频率的过程中,培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
2、学会从相位的角度分析和比较两个简谐运动。
(三)科学态度与责任1、每种运动都要选取能反映其本身特点的物理量来描述,使学生知道不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾。
2、通过对两个简谐运动的超前和滞后的比较,学会用相对的方法来分析问题。
教学重点:简谐运动的振幅、周期和频率的概念;相位的物理意义。
教学难点:1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别。
2、对全振动概念的理解,对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解。
3、相位的物理意义。
教学方法:分析类比法、讲解法、实验探索法、多媒体教学。
教学用具:CAI课件、劲度系数不同的弹簧、质量不同的小球、秒表、铁架台、音叉、橡皮槌;两个相同的单摆、投影片。
教学过程:(一)引入新课教师:描述匀速直线运动的物理量有位移、时间和速度;描述匀变速直线运动的物理量有时间、速度和加速度;描述匀速圆周运动的物体时,引入了周期、频率、角速度等能反映其本身特点的物理量。
上节课我们学习了简谐运动,简谐运动也是一种往复性的运动,所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等能反映其本身特点的物理量。
本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量。
(二)新课教学1、振幅如果我们要乘车,我想大家都愿意坐小汽车,而不坐拖拉机,因为拖拉机比小汽车颠簸得厉害。
演示:在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子,分别把振子从平衡位置向下拉不同的距离,让振子振动。
现象:①两种情况下,弹簧振子振动的范围大小不同;②振子振动的强弱不同。
在物理学中,我们用振幅来描述物体的振动强弱。
(1)物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量。
简谐运动 教学设计 说课稿 教案

简谐运动【教学目标】(1)知道弹簧振子模型;(2)掌握振子的位移定义,掌握质点运动“位移-时间”图像的物理意义;(3)理解“简谐运动”的定义。
(4)掌握用手机连拍功能获得“频闪照片”,并用软件将照片按照时间先后顺序排列,获得图象的方法;(5)通过观察和分析,理解简谐运动的位移-时间图象是一条正弦曲线。
(6)经历对简谐运动运动学特征的探究过程,加深领悟用图象描绘运动的方法。
【教学重点、难点】1.重点:建立弹簧振子模型、掌握振动图像的获取方式及意义、明确简谐运动的定义。
2.难点:掌握振动图像的获取方式及意义。
【教学过程及教学设计】教学过程教学设计课前:登陆优教平台,发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。
[引入新课]学生举例:生活中的振动视频展示生活中常见的几个振动请学生举出生活中常见的振动,引导学生善于观察,发现生活中的现象。
视频:展示生活中的振动。
知道琴弦的振动可以使我们欣赏到优美的音乐,而地震则会给人类带来灾难。
知道振动的双刃性,激发学生学习热情。
[新课教学]一、机械振动实验演示:水平方向、竖直方向弹簧振子和荡秋千的运动。
教师:展示三个运动的flash动画,请同学们观察并总创设真实情景,给学生以直观感受。
引导学生观察运动的特点。
通过观察实验现象,讨论得出结论,引导学生注意和以往所学运动形式的区别。
理论联系实际,增强对机械振动的理解。
与以前所学内容进行对结运动的特点。
给出平衡位置的概念,给出机械振动的概念。
机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动。
二、弹簧振子教师:演示振子的振动,引导学生建立弹簧振子的模型。
学生:知道弹簧振子是理想化的模型,观察并思考振子振动的特点。
定义:小球和弹簧所组成的系统.条件(理想化) :①小球看成质点②忽略弹簧质量③忽略摩擦力三、弹簧振子的位移—时间图象1.振子的位移x:都是相对于平衡位置的位移,以平衡位置为坐标原点O,规定在O点右边时位移为正,在左边时位移为负。
简谐运动 说课稿

二、 学情分析
从本章节的教学安排来看,学 生已经完全掌握了运动学的基本的 分析思路和情况。能够灵活运用牛 顿定律来解决生活中的问题,学习 过弹簧的简单求解。为这节的知识 打下了基础。
知识与技能目标
教学目标
过程与方法目标
情感、态度 与价值观目 标
知识与技能目标
• a能归纳总结出机械振动的定义 • b清楚的理解弹簧振子在运动过程 中各物理量的变化情况 • c能灵活判断简谐运动
教学重难点
设计的教学难点是: 简谐运动的理解。
学习方法和教学方法
教法:
讲授,演示实验, 归纳总结,提问教 学以及科学探究等。
•学法:
•预习、观察、概 括,分析、推理, 用旧知识解决新问 题、复习等。
讲授 基本 知识
给学生放演 示实验 看完实验以后简单总 结并归纳
让学生小组讨论
提出问题,自运动
2010级物师 :
简谐运动的教学设计
教材分析 教学方法学习方法 教学思路
教学程序 黑板设计
1地位和作用
2 学情分析
教材分析
3 教学目标
4 教学重难点
一、地位和作用
“简谐运动”选自全 日制普通高级中学教科书 物理的选修3-4里面十一章 第一节内容。本小节是高 中物理难点之一,在教学 大纲中属理解这个层次。 它即对运动学做了延伸和 拓展同时也为下一节单摆 做了铺垫,所以起了个承 上启下的作用。
过程与方法目标
• 学生通过演示实验结合身边实例归 纳总结物理规律,培养学生观察分 析的能力;学会从简单到复杂,抓 住主要因素,忽略次要因素的物理 思维和方法。
情感、态度与价值观目标
• 培养学生观察分析问题的能力, 提高学习兴趣,激发学生理论 联系实际的能力。
简谐运动 说课稿 教案 教学设计

简谐运动教学目标1、知识与能力:(1)弹簧振子的“理想化模型”(2)简谐运动的位移-时间图像的获得、猜想及验证(3)从运动学角度对简谐运动的定义2、过程与方法:(1)从已有知识的对比和迁移,体会“从简单入手”“理想模型”的科学研究方法。
(2)体会科学探究的常用方法:图像法,及位移时间图像的获得。
(3)猜想所获得图像的形状和验证的科学探究方法。
3、情感态度价值观:(1)观察生活事例,了解实际应用,培养热爱科学、乐于探究的品质。
(2)让学生在探究问题的过程中了解科学家的工作方法和思维方法,培养学生学习、合作、探究的科学精神和价值观。
教学重点1、理想化模型的思想2、振动图像的得到及意义3、猜想和验证的科学探究方法教学难点振动图像的得到及将位移在时间轴上展开的方法教学资源自制PPT课件,苏威尔教学传感器系统,视频剪辑。
教学过程1、导入新课及基本概念:【师】到现在为止,我们学过哪些形式的运动?【生】匀速直线运动,匀加速直线运动,匀速圆周运动,平抛运动。
【师】振动也是生活中常见的一种运动形式:摆钟、秋千的摆动,过独木桥时桥的颤动,敲动音叉时叉股的振动。
实验室里,一根轻弹簧和小球就能组成一个最简单的振动系统。
大家看,现在小球处于平衡状态。
我们把小球静止时所在的位置称为:平衡位置。
将小球向下拉一段距离后放手,仔细观察,小球在运动形式上最显著的特点是什么?【学生回答】往复性【教师总结】我们把这种物体在某一位置附近的往复运动,叫做机械振动。
而物体静止时所在的位置称为平衡位置。
今天我们就来研究机械振动。
人们认识新事物时往往会借助原有方法的有效迁移。
【复习】我们研究各种运动的时候是有先后顺序的,最先研究了匀速直线运动,然后研究匀加速直线运动,体现了研究问题“从简单到复杂”的思想。
我们还把物体抽象为质点,这体现了物理研究中忽略次要因素,突出主要因素的理想化模型的思想。
我们手边的这个由小球和弹簧组成的振动系统,显然比我们生活中的很多振动形式都要简单,可以抽象为一个理想化模型——弹簧振子。
简谐运动 教案 说课稿 教学设计

简谐运动【教学目标】:1.认识机械振动;2.认识弹簧振子,能分析弹簧振子运动过程中各物理量的变化。
3.通过对弹簧振子的研究,了解回复力和简谐运动的概念。
4.了解描述简谐运动特征的物理量:振幅、周期、频率。
【教学重点】:研究弹簧振子并分析弹簧振子的振动过程。
【教学难点】:分析弹簧振子运动过程中各物理量的变化规律。
【教学流程】:新课引入,生活中的机械振动(平衡位置)——弹簧振子——研究弹簧振子的运动过程——简谐运动及其特征的描述——总结【教学过程】:一、机械振动1.机械振动及特点我们在生活中常提到一词“振动”,这样一种运动形式在生活中很常见,请列举你所知道的“振动”。
(钟摆、树梢在微风中摇摆、荡秋千、挑着物体行走时扁担颤动、拨动琴弦后琴弦振动、水中浮标上下浮动、地震、手机振动……)演示实验,挂在弹簧中间的物块,左右做往复运动。
提问:根据前面列举的例子、演示的实验,振动这样一种运动形式有什么样的特点呢?(在某一位置周围往复运动,有一个“中心位置”,往复运动意味着具有“周期性”特点)我们把具有这样特点的运动(在某一中心位置两侧做往复运动)叫做机械振动,也通常简称“振动”。
我们今天开始学习的新的一章,就主要研究机械振动这种运动形式的特点。
这些特点给我们后面的研究一些启示:(1)“中心位置”很重要;(2)我们研究一次完整的运动情况就可以推测之后的运动情况。
2.平衡位置首先来看“中心位置”,在振动过程中,物体以这个特殊位置为中心做往复运动,那这个位置到底如何确定呢?请再看演示实验,如果物块不振动,它会静止在中间。
只有让物块离开原来的位置并且释放,物块才开始振动。
而振动开始后,物块做往复运动的中心位置就是静止时的位置。
我们把这个位置叫做“平衡位置”,它是物体振动时做往复运动的中心位置,也是物体停止振动时所在的位置。
二、弹簧振子现在我们来研究这种往复运动的特点。
生活中的振动往往很复杂,我们现在寻找一个很简单的模型来研究。
《研究简谐运动》 说课稿
《研究简谐运动》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“研究简谐运动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“简谐运动”是高中物理选修 3-4 机械振动这一章节的重要内容。
简谐运动是一种理想化的振动模型,它不仅在物理学中具有重要的地位,而且在实际生活中也有广泛的应用。
通过对简谐运动的研究,学生可以深入理解振动的本质和规律,为后续学习机械波等知识奠定基础。
本节课的教材内容主要包括简谐运动的定义、特点、图像以及描述简谐运动的物理量等。
教材通过实验、实例和图像等多种方式,引导学生逐步认识简谐运动的特征和规律,培养学生的观察能力、分析能力和逻辑思维能力。
二、学情分析在学习本节课之前,学生已经在必修课程中学习了力学的基本概念和规律,具备了一定的分析问题和解决问题的能力。
但是,对于振动这一较为抽象的物理现象,学生可能会感到陌生和困惑。
此外,学生在数学知识方面,对于三角函数的理解和应用还不够熟练,这可能会给他们理解简谐运动的数学表达式带来一定的困难。
因此,在教学过程中,我将注重引导学生通过实验观察和分析,建立起对简谐运动的直观认识,并通过数学推导和计算,加深对简谐运动规律的理解。
三、教学目标基于对教材和学情的分析,我确定了以下教学目标:1、知识与技能目标(1)理解简谐运动的定义和特点,能够判断一个物体的运动是否为简谐运动。
(2)掌握简谐运动的图像,能够从图像中获取有关简谐运动的信息。
(3)理解描述简谐运动的物理量,如振幅、周期、频率、相位等,并能够运用这些物理量来描述简谐运动。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验和分析实例,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过推导简谐运动的数学表达式,培养学生的数学推理能力和逻辑思维能力。
(3)通过绘制简谐运动的图像,培养学生的动手能力和数据处理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对简谐运动的研究,激发学生对物理学的兴趣,培养学生的探索精神和创新意识。
教科版高三物理选修3《简谐运动》说课稿
教科版高三物理选修3《简谐运动》说课稿一、教材分析本节课是高三物理选修3中的《简谐运动》部分,属于力学与运动章节中的重点内容。
通过学习简谐运动,学生可以了解到物体在弹性力作用下的振动特性,掌握简谐运动的基本概念、公式和运动规律,为进一步学习波动与光学打下基础。
二、教学目标1.知识目标:–理解简谐运动的定义和特点;–掌握简谐运动的基本公式,如周期、频率、角频率等;–了解简谐运动的运动规律,如加速度与位移的关系、速度与位移的关系等。
2.能力目标:–能够解决简谐运动的相关计算问题;–能够分析简谐运动的图像和曲线特征。
3.情感目标:–培养学生对物理学习的兴趣和好奇心;–培养学生的逻辑思维和分析问题的能力;–培养学生的合作交流和团队意识。
三、教学内容及教学步骤1. 简谐运动的定义与特点简谐运动是指物体在弹性力作用下沿一个确定方向上作往复运动的运动形式。
它的特点包括振动周期相等、振幅相等、加速度与位移成正比等。
2. 简谐运动的基本公式简谐运动的周期(T)与频率(f)之间满足以下关系:T = 1/f简谐运动的角频率(ω)与周期之间满足以下关系:ω = 2πf = 2π/T3. 简谐运动的运动规律简谐运动的加速度(a)与位移(x)之间满足以下关系:a = -ω²x其中,负号表示加速度的方向与位移方向相反。
简谐运动的速度(v)与位移之间满足以下关系:v = ω√(A² - x²)其中,A表示振幅,表示最大位移值。
4. 解题与分析通过学习简谐运动的基本概念和公式,学生可以应用所学知识解决简谐运动相关问题,如计算周期、频率、角频率、位移、速度等。
同时,学生还可以分析简谐运动的图像和曲线特征,进一步理解简谐运动的规律与特点。
四、教学方法1.探究式教学法:利用示波器等实验仪器展示简谐运动的图像特征,引导学生观察、分析和总结规律。
2.讨论式教学法:通过提问的方式,鼓励学生积极参与讨论,提出自己的观点和思路,培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。
简谐运动 说课稿 教案 教学设计
简谐运动教学目标1、知识与技能(1)了解什么是机械振动、简谐运动;(2)掌握简谐运动的位移图象。
2、过程与方法:正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线;3、情感、态度与价值观: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。
教学重点:使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。
教学难点:偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆;在一次全振动中速度的变化。
教学教具:钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源。
教学过程:简谐运动(一)教学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。
(二)新课教学1、机械振动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?【自主预习】1.弹簧振子:把一个有孔的小球装在弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在________杆上,能够自由滑动,两者之间的摩擦可以忽略,弹簧的质量与小球相比________忽略。
把小球拉向右方,然后放开,它就左右运动起来,这样的系统称为弹簧振子。
小球原来静止时的位置叫做________。
特点:①表现在构造上,是用一根没有质量的弹簧一端固定,另一端连接一个质点;②表现在运动上,没有任何摩擦和介质阻力。
2.振动:小球在平衡位置附近的________运动,是一种机械振动,简称________。
3.简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从________的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条________曲线,这样的振动叫做简谐运动。
________的运动就是简谐运动。
4.正弦函数的一般形式是y=________。
简谐运动说课稿
简谐运动说课稿简谐运动说课稿1《简谐运动》这一节是第九章第一节。
这一节内容是研究周期性运动的一种方法。
学习本节有利于训练学生的思维,培养学生的素质,提高学生的分析能力、计算能力、归纳综合能力及创新能力。
对培养学生的探究意识可起到一定的作用。
根据《大纲》的要求和本节的地位,重点确定为:作简谐运动的物体的受力特点及其运动规律。
这是《大纲》的要求,也是本节在教材中所处的地位决定的。
本节的难点是:(1)作简谐运动的物体的受力特点(2)简谐运动的运动规律这是因为:从认识论的角度看,在学生头脑中形成知识结构必须经过感性认识、实践、理性认识、再实践、直至上升到理论,最后又指导实践。
因此,使学生头脑中的新知识在原知识结构上进行改组、顺应、同化是比较困难的。
难点突破:找新旧知识连接点。
物体做匀加速自由落体运动的受力特点和运动规律是什么;物体做平抛运动的受力特点和运动规律是什么;物体做匀速圆周运动的受力特点和运动规律是什么;教学目标的确定根据大纲和学生的实际水平,我认为通过本节课的学习应使学生达到:(一)知识目标1、对学生进行实事求是的科学思想的教育,从而进行德育教育。
2、知道机械振动是机械运动的另一种形式,知道机械振动的概念。
3、知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动。
4、理解简谐运动的运动规律。
5、知道简谐运动是一种理想化模型,知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。
(二)能力目标1、在学习过程中,渗透对学生主动探索学习精神的培养。
2、培养学生总结、归纳能力。
3、指导学生建立物理模型的科学方法,培养学生从实际问题中抽象出物理模型的能力。
(三)德育目标:培养学生实事求是的科学态度一、教学手段和教学方法的使用方法:引导发现法、问题探究法、学导式综合运用。
理由:(1)这种方法属于教育理论的启发式。
(2)体现教师主导、学生主体的原则。
(3)有利于学生思维的发展。
手段:讨论式、多媒体计算机理由:(1)提高学生兴趣。
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《简谐运动》说课稿
一、教材分析
从整个教材体系来看,简谐运动是继匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动之后的又一种典型的运动模型,本章分别从运动学、动力学和能量转化等角度描述简谐运动的特征,本节以弹簧振子为例着重描述简谐运动的位移-时间图像特征。
学习简谐运动可以为认识更复杂的振动现象奠定基础,也为学习机械波奠定基础。
本节涉及的用振动图像研究振动情况的方法以及用纸带匀速运动直接描绘振动图像的转换方法都是重要的研究方法,在实际生活和科学研究中有重要应用。
二、学情分析
从知识基础来看,利用位移-时间图像或速度-时间图像描述运动情况的方法,对学生而言并不陌生。
学生已经掌握了用描点法作图的方法,在数学中学习了正弦曲线及正弦函数的特征。
这些都可以成为本节课教学的基础。
从能力基础来看,高二学生的自主探究能力虽有一定的基础,但探究振动这种复杂的运动规律还是具有很大的挑战性。
针对这一点教师在教学的过程中,要结合任教学生的实际情况来提出不同的教学要求区别对待,一定要处理好学生探究过程中的“引导”与“放手”的适度关系。
从认知障碍来看,振动的位移是偏离平衡位置的位移,与之前相对起点的位移存在差异;地震仪描绘振动图像的方法利用了匀速运动的位移代表时间的转换方法;学生习惯于用线性图像研究运动规律,对曲线作图及曲线性质的论证还不习惯。
这些都会对本节课的学习产生认知上的阻碍。
三、教学重难点
根据以上分析,可以确定:
1.教学重点:认识简谐运动的运动学规律
2.教学难点:准确理解振动位移概念及振动图像性质
四、教学目标
依据课程标准,结合本节内容的特点,教学目标确定为以下几点:
1.知道什么是机械振动,能确定机械振动的平衡位置;
2.知道简谐运动的运动学特征是其位移随时间按正弦规律变化;知道简谐运动是最简单、最基本的振动;
3.知道弹簧振子是一种理想化模型;通过实验探究得到弹簧振子的位移—时间图象,并能设法判断该图象为正弦曲线;
4.知道记录振动的方法及其在实际中的应用,体验物理学与生活、科技的紧密联系。
五、教学方法
创设视频、实验等情境,通过问题设计,引导学生自主探究、合作交流,实现探究式学习。
六、教学程序
基于以上的分析,本节教学我按以下四个环节展开。
(一)情境导入,引出概念
在课前播放一段音乐,上课开始时敲击音叉让学生听其中一个音。
这样的情境导入能自然吸引学生的注意力,此时提出问题:声音是怎么产生的?引导学生回忆起初中所学的振动知识,并演示:细线悬挂的乒乓球与发音的音叉接触。
通过乒乓球的振动体现不易观察的音叉的振动,体现转换的方法。
播放各类振动现象的视频,一方面让学生体验振动现象在生活中的普遍存在,另一方面让学生概括振动现象的共同运动特征,得出机械振动的概念。
通过各种振动的观察,也让学生知道生活中的振动现象都比较复杂,要研究复杂运动的规律应从简单的情形入手。
于是,本课进入到第二环节。
(二)简化模型,提出问题
通过气垫导轨上滑块在弹簧作用下的振动实验,引导学生简化得到弹簧振子的理想模型,并用课件模拟演示弹簧振子的理想振动情况。
这样可以让学生获得弹簧振子运动规律的感性认识,为后续的深入探究提供支撑。
在学生观察的基础上提出问题:振子的每一次往复运动有什么特点?在一次往返运动中,振子的位移、速度和加速度随时间各如何变化?在进行定量研究之前,引导学生定性描述弹簧振子的运动特征,符合学生的认知发展规律。
对于位移,学生往往根据以往的习惯将起点放在运动的出发点,教学中应在学生回答的基础上,通过对比,让学生意识到描述振动规律时将位移的起点放在平衡位置会更方便,从而突破本节教学的一个难点。
定性分析之后,通过问题导引,深入到定量分析,进入本课的第三环节。
(三)实验探究,总结规律
1.提出问题:弹簧振子的位移与时间的定量关系如何?没有直接问学生位移-时间图像问题,可以为学生的思考提供更大的空间。
一些学生会尝试根据匀变速直线运动公式写出位移与时间的关系式,但稍加分析,发现振子的运动并不是匀变速。
学生经历问题解决的自主尝试,再转入位移-时间图像的探究方向,可以给学生更深刻的体验。
2.猜想曲线:学生对振子的运动规律已有定性认识,对振动图像可以。