高中物理《简谐运动》优质课教案、教学设计
高中物理精品教学设计：《简谐运动》教学设计
选择性必修第一册：第二章机械运动第1节《简谐运动》教学设计一、教学分析1.课标分析《简谐运动》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修第一册模块中的“机械运动与机械波”主题下的一节内容。
【课程标准要求】：“1.2.1通过实验，认识简谐运动的特征。
能用公式和图像描述简谐运动。
”【课程标准分析】：本节内容是以简谐运动的特征探讨为载体，进一步提升物理学科核心素养，进一步步形成运动与相互作用观念必要的一部分。
在教学中注意联系生产生活实际，从多个角度创设情境，提出有关的问题，引导学生思考讨论，理解简谐运动的特征。
注意联系生活实际，拓展视野，渗透STSE教育，进一步形成对科学和技术应有的正确态度和责任感。
2.内容分析机械振动是较复杂的机械运动，振动的知识在实际生活中有很多应用（如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等），可以使学生联系实际，扩大知识面；同时，也是以后学习波动知识的基础。
因此，学好此章内容，具有承上启下的作用。
《简谐运动》是《机械振动》这一章中最基本而又最重要的一节，是全章的基础；通过列举生活中的多个实例，通过让学生归纳共同点来引出机械振动的概念；而后运用理想化方法，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，从而从运动学的角度认识弹簧振子。
通过实验得到弹簧振子的位移-时间图像；再通过数据进行分析发现弹簧振子的位移-时间图像时正弦函数。
简谐运动可以根据运动学和动力学特征分别进行定义，本节根据运动学特征给出了简谐运动的定义。
3.学情分析高二的学生已具有运动学和动力学的基本知识，对高中物理的学习要求和方法已具有一定的认识，但在大小和方向都做周期性变化的力的作用下的物体运动还是第一次遇到，对这种运动模式的运动形式没有抽象认识；很难对较为复杂的运动有清晰的认识。
为此，如何帮助他们建立合理的简谐运动情景是教学的关键。
在课堂教学上首先通过实验演示给学生以直观的感受，创设学习的良好情景；再引导学生观察、思考、讨论应用描点、描迹法、验证法、拟合法、类比法等科学方法得出初步的简谐运动规律，然后再次通过观察、思考、讨论得出正确而科学的结论。
物理简谐运动运动教案
物理简谐运动运动教案物理简谐运动运动教案「篇一」9．1 简谐运动一、教学目标：1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。
知道机械振动的概念。
2．知道什么是简谐运动，理解间谐运动回复力的特点。
3．理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度的变化情况。
4．知道简谐运动是一种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。
5．培养学生的观察力、逻辑思维能力和实践能力。
二、教学重点：简谐运动的规律三、教学难点：简谐运动的运动学特征和动力学特征四、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学五、教具：轻弹簧和小球，水平弹簧振子，气垫式弹簧振子，自制CAI课件，计算机，大屏幕六、教学过程（一）新课引入【演示】演示图1所示实验，在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，引导学生注意观察小球的运动情况。
（培养学生观察实验的能力）提问学生：小球的运动有哪些特点？（引发思考，激发兴趣）学生讨论，然后请一位学生归纳。
（培养学生表达能力）师生共同分析后，抓住“中心两侧”和“往复性”两个基本特征，得出“机械振动”的概念。
师生一起列举生活中有关振动的例子，增强感性认识，进一步提出，“研究振动要从最简单、最基本的振动入手，这就是简谐运动”。
（这实际上是交给学生一种研究问题的方法）（二）进行新课1、简谐运动的特点【演示】演示水平弹簧振子（小球）的振动和气垫式弹簧振子（滑块）的振动（提醒学生注意观察他们振动的时间），（建立理想模型概念，隐含振动产生的条件。
）说明：小球和滑块质量相同，连接的弹簧也相同（为避免这些因素对问题分析的干扰）。
提出问题（由学生思考回答）①、小球和滑块谁振动的时间长？为什么？（观察结果，滑块比小球振动时间长。
原因是小球受摩擦阻力较大，滑块受到的阻力小。
）②、如果小球受到更大的摩擦阻力，其结果如何？（振动时间更短，甚至不振动。
）③、如果把滑块和小球受到的`阻力忽略不计，弹簧的质量比滑块和小球的质量小得多，也忽略不计，其结果如何？（滑块和小球将持续振动。
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。
物理简谐运动教案高中版
物理简谐运动教案高中版
一、教学目标：
1. 理解简谐运动的基本概念；
2. 掌握简谐运动的定义和特点；
3. 掌握简谐振动的运动规律；
4. 理解简谐振动的能量变化规律。
二、教学重点：
1. 简谐运动的定义和特点；
2. 简谐振动的运动规律。
三、教学难点：
1. 掌握简谐振动的能量变化规律。
四、教学过程：
1. 简谐振动的基本概念和定义（10分钟）
- 介绍简谐振动的概念和定义，引导学生了解简谐振动的特点；
- 通过实例演示简谐振动的典型案例，让学生更好地理解简谐振动的物理意义。
2. 简谐振动的运动规律（20分钟）
- 讲解简谐振动的运动方程和运动规律，让学生在数学上理解简谐振动的运动规律；
- 利用实验设备演示简谐振动的实验，让学生亲自感受简谐振动的运动规律。
3. 简谐振动的能量变化规律（15分钟）
- 介绍简谐振动的能量变化规律，让学生了解简谐振动的能量变化过程；
- 利用实验设备演示简谐振动的能量变化过程，让学生更直观地认识简谐振动的能量变化规律。
4. 练习与复习（15分钟）
- 分发练习题，让学生进行练习，加深对简谐振动知识点的理解；
- 对简谐振动的重要概念和运动规律进行复习，巩固学生的学习成果。
五、课堂小结：
通过本节课的学习，同学们对简谐振动的基本概念、定义、特点、运动规律和能量变化规
律有了更深入的理解，同时提高了对简谐振动知识点的掌握和应用能力。
接下来的学习中，我们将继续深入探讨简谐振动的相关内容，为之后的学习打下坚实基础。
1简谐运动-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案
1 简谐运动-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案一、教学目标1.了解简谐运动的定义、特点和物理量的表达方式。
2.掌握简谐运动的基本形式、运动规律和相关公式。
3.能够解决简谐运动的相关问题，如速度、加速度、角速度和角加速度等。
二、教学重难点1.简谐运动的基本表达方式。
2.简谐运动的运动规律和相关公式。
3.理解和应用简谐运动的各个物理量的含义和意义。
三、教学方法1.讲解法：通过讲解掌握简谐运动的定义、特点、基本形式、运动规律和相关公式。
2.讨论法：双向交流，促进学生的自主学习和独立思考，提高学生的学习兴趣和思维能力。
3.案例教学法：通过实际案例，引导学生理解和应用简谐运动各个物理量的含义和意义，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学内容及步骤1. 简谐运动的定义简谐运动是指一个物体沿着某一条直线或围绕一个固定点作周期性的来回振动运动。
x = A\\sin(\\omega t + \\varphi_0)其中，x表示物体的位移，A表示振幅，$\\omega$ 表示角频率，t表示时间，$\\varphi_0$ 表示初相位。
2. 简谐运动的特点简谐运动有以下三个特点：•周期性：物体的振动是周期性的，即每个周期的时间相等。
•有向性：物体运动的方向和振动方向相同，即物体的速度方向和加速度方向相互垂直。
•反弹性：物体在经过最大位移点之后，具有反向运动的趋势。
3. 简谐运动的物理量表达方式简谐运动的物理量有以下几个：•振幅A：表示物体振动的最大位移量。
•周期T：表示物体振动一次所需要的时间。
•频率f：表示每秒钟振动的次数，单位为赫兹（Hz）。
f=1/T•角频率 $\\omega$：表示物体每秒钟绕某一点旋转的圈数，单位为弧度每秒。
$\\omega=2\\pi f = 2\\pi/T$•相位 $\\varphi$：表示物体振动的相对位置或状态的参数。
若在某一时刻位于最大位移点，称为“相位为0”；若在位于最大位移点之前，称为“相位小于0”；若在位于最大位移点之后，称为“相位大于0”。
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。
《主题四 第一节 简谐运动》教学设计教学反思
《简谐运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和特征。
2. 掌握简谐运动的运动学表示方法。
3. 学会用弹簧振子模型进行简谐运动的分析。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的概念和特征，弹簧振子模型的分析。
2. 教学难点：理解简谐运动的本质，能够根据实际情境判断是否为简谐运动。
三、教学准备1. 准备教学器材：弹簧振子模型、计时器、示波器、投影仪等。
2. 准备课程资料：简谐运动相关图片、视频、例题等。
3. 安排教学时间：本课时为单课时，约45分钟。
4. 设计课程流程：从概念引入→分析特征→运动学表示→弹簧振子模型分析，逐步展开教学内容。
四、教学过程：（一）引入1. 回顾高中物理中简谐运动的概念和特点。
2. 引入中职物理课程中的简谐运动，强调其在实际生产和生活中的应用。
（二）新课教学1. 讲解简谐运动的基本概念和原理。
（1）简谐运动的定义：物体在一定范围内，受到大小和方向随时间作正弦（或余弦）变化的力作用而产生的运动。
（2）简谐运动的特征：周期性、往复性、对称性。
2. 介绍简谐运动的数学表示方法——正弦函数和余弦函数。
（1）正弦函数的形式和特点。
（2）余弦函数的形式和特点。
3. 实例分析：通过弹簧振子模型，引导学生自己推导简谐运动的运动方程和位移-时间、速度-时间、加速度-时间曲线。
4. 讨论简谐运动的能量转化和守恒问题。
（1）简谐运动中能量的来源和转化方式。
（2）能量如何保持守恒。
5. 简谐运动的实际应用举例：弹簧、钟摆、振动筛等。
6. 布置思考题：简谐运动在实际应用中应该注意的问题和改进措施。
（三）课堂互动1. 组织小组讨论，让学生互相交流自己对简谐运动的理解和看法。
2. 邀请学生上台演示简谐运动，并对其运动过程进行讲解。
3. 针对学生的疑惑和问题进行解答和讨论。
（四）小结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调简谐运动的重要性和应用价值。
2. 布置相关作业，包括理论题和实际应用题，以巩固学生对简谐运动的理解和应用。
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＝________。
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选修3-4 11.1《简谐运动》教学设计
一、本节教材分析
简谐运动是最简单、最基本、最有规律性的机械振动，通过学习，使学生既了解到机械振动的基本特点，又体会到振动这种运动形式较直线运动、曲线运动都要复杂.
在本节教材中研究弹簧振子的振动情况时，忽略了摩擦力和弹簧的质量，应让学生认真
领会这种理想化的方法.
二、教学三维目标
（一）知识与技能
1.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，了解简谐运动的若干实例.
2.理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况.
3.知道简谐运动是一种理想化模型以及在什么条件下可以把实际发生的振动看作简谐运动.
（二）过程与方法
1.通过对简谐运动中位移、回复力、加速度、速度等物理量间变化规律的综合分析，知道各物理量之间有密切的相互依存关系，学会用联系的观点来分析问题.
2.本节中通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到了有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法.
(三) 情感态度与价值观
1.通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动.
2.通过对简谐运动的分析，使学生知道各物理量之间的普遍联系
三、教学重点
1.什么是简谐运动.
2.简谐运动中回复力的特点.
3.简谐运动过程中的位移、回复力、加速度和速度的变化规律.
四、教学难点
物体做简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律.
五、教学方法
1.关于机械振动概念的得出，采用实验演示、多媒体展示、阅读、归纳等综合教法.
2.关于弹簧振子和简谐运动规律的教学，采用多媒体模拟展示，结合运动学、动力学相关公式推导表对比等教学方法.
六、教学过程设计
首先用多媒体出示本节课的教学目标
（一）同学们观察动画: 蝴蝶翅膀的振动，小提琴发声实验演示：弹簧的下面挂着一个小球，拉动小球时，小球的运动
提出问题：（让学生思考并回答）
1、蝴蝶翅膀的振动和小球的运动有什么共同特点？（都在平衡位置附近做往复运动）
2、它们为什么会做这样的运动？（受到外力的作用）
从而得出机械振动的概念：
物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称振动。
用多媒体演示：水平方向连接弹簧的小球和物块的振动
提出问题（让学生思考并回答）
1.小球和物块谁振动的时间长，为什么？（物块振动的时间长。
小球受到摩擦阻力大，物块受到摩擦阻力小）
2.如果物块受到的摩擦阻力更小，其结果如何？（振动的时间会更长）
3、如果摩擦阻力忽略不计，弹簧的质量也忽略，结果如何？（将一直振动下去）
从而得出弹簧振子是个理想化的物理模型。
它理想就理想在：
1、物块与水平面间的摩擦忽略不计
2、弹簧的质量比物块的质量小得多也忽略不计
(二) 多媒体演示横向弹簧振子
提出问题：弹簧振子为什么会做这样的往复运动呢？
通过受力分析，让学生总结出：振子在竖直方向上受到的重力和支持力相互平衡，所以影响振子运动的只有弹簧弹力弹力的方向始终指向平衡位置，它的作用就是使振子返回到平衡位置。
根据作用效果把它叫做回复力
（三）再次演示横向弹簧振子的运动
提出问题：（学生思考并回答问题）
振子在振动过程中，回复力和位移有什么样的关系？
通过分析得出：
1、回复力的方向与位移的方向始终相反，并且总是指向平衡位置
2、回复力的大小与位移的大小成正比
从而得到：F=-kX 这个关系式在物理学中叫做胡克定律。
进而得出简谐运动的概念:
物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动
让学生分析得出:简谐运动的条件: F=-kx
(四)用多媒体展示简谐运动的几个实例:
①音叉叉股上各点的振动是简谐运动
②弹簧片上各点的振动是简谐运动
③摆的摆锤上各点的振动是简谐运动
(五)再次演示弹簧振子的运动
提出问题:(学生思考并回答)
振子在简谐运动中的加速度的大小和方向,由牛顿第二定律可知:
振子的加速度大小与回复力的大小成正比,方向与回复力方向相同。
从而总结出：简谐运动不仅是变速运动，而且是变加速运动
（六）课堂练习：
让学生讨论回答表格的问题。
七、小结
1、机械振动概念。
2、简谐运动概念。
F=-kx
3、简谐运动的规律。
4、我们学习了忽略次要因素，突出主要因素的研究方法——理想化的研究方法。