选修3-4第1章 11.1简谐运动

选修3-4

第十一章机械振动

一、简谐运动教案

一、教材分析

本节内容是机械振动的最简单的运动形式，是学习其它振动形式的基础，对学好整个振动部分起到非常重要的作用. 它从位移与时间关系的角度认识简谐运动的特点.

二、教学目标

1.知识与技能

（1）从运动形式了解什么是机械振动、简谐运动

（2）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. 2.过程与方法

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.

三、教学重点难点

简谐运动的位移时间图像既是重点也是难点.

四、学情分析

在学生已学习物体运动规律的基础上认识振动并不困难，但要认识简谐振动的特点比较困单，所以应用实验的方法画出其图像以降低学生的困难.

五、教学方法

实验、观察与总结

六、课前准备

弹簧振子、坐标纸、预习学案

七、课时安排1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

学生回答预习学案的内容，提出疑惑

（二）精讲点拨

1、机械振动

学生回答机械振动与其他运动相比有什么特点？

特点：往复的运动

总结：物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，对于弹簧振子，它是弹力.

2、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？

a．弹簧的质量远远小于滑块的质量，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

b．阻力太大，振子不振动，阻力很小，振子振动. 我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动.

（2）平衡位置有什么特点？振动时怎样算完成一个全振动？

对弹簧振子而言，弹簧为原长，振动方向的合力为零.

3、实验探究

使弹簧振子振动，拉动下面的坐标纸，描出振子运动的运动图像. 用多媒体动画模拟振

子的运动，画出振动图象.

4、讨论并回答：简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什

么位移？（相对平衡位置的位移）

总结：简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线.

提问：振动图象在什么情况下是正弦，什么情况下是余弦？

总结：由开始计时的位置决定

图像中这里的位移指的是什么？

总结：指向对于平衡位置的位移，即位置坐标，与时刻对应.

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x、加速度a、速度

Ｖ的大小变化情况及方向.

１）Ａ→Ｏx↓，方向由Ｏ向Ａ

F↓，方向由Ａ向Ｏ

a↓，方向由Ａ向Ｏ

V↑，方向由Ｏ向Ａ

振子做加速度不断减小的加速运动A′O A ２）在O位置，x＝０，F＝０，a＝０，V最大；

３）Ｏ→Ａ′x↑，方向由Ｏ向Ａ′

F↑，方向由Ａ′向Ｏ

a↑，方向由Ａ′向Ｏ

V↓，方向由Ｏ向Ａ′

振子做加速度不断增大的减速运动

４）在Ａ′位置，x最大，F最大，a最大，V＝０

５）Ａ′→Ｏx↓，方向由Ｏ向Ａ′

F↓，方向由Ａ′向Ｏ

a↓，方向由Ａ′向Ｏ

V↑，方向由O 向Ａ′

振子做加速度不断减小的加速运动

６）在O位置，x＝０，F＝０，a＝０，V最大；

７）Ｏ→Ａx↑，方向由Ｏ向Ａ

F↑，方向由Ａ向Ｏ

a↑，方向由Ａ向Ｏ

V↓，方向由Ｏ向Ａ

振子做加速度不断增大的减速运动

８）在Ａ位置，x最大，F最大，a最大，V＝０

6、你对简谐振动有什么认识？总结其运动有哪些特点？

运动的位移时间图像为弦函数的运动称简谐运动.

简谐运动是一种最简单、最基本的振动，例弹簧振子的运动就是简谐运动.

（三）课堂小结

本节学习了机械振动的概念，知道了简谐振动的运动特点，其振动图象为一条正弦或余弦函数.

（四）反思总结，当堂检测

（五）布置作业：问题与练习3、4

九、板书设计

一、简谐运动

1、机械振动：平衡位置附近的往复运动

2、简谐振动：运动的位移时间图像为弦函数的运动称简谐运动.

3、简谐振动的特点：对称性.

4、运动性质：变加速运动.

十、教学反思

本节只是从运动的特点来认识简谐振动，对简谐振动的实质还不能真正理解，需下一步继续学习.

11.1简谐运动学案

课前预习学案

一、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.

二、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

为坐标原点，建立位移坐标轴. 为正，为负. 建立时间轴. 位移-时间图像很像关系.

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.

三、提出疑惑

课内探究学案

一、学习目标

1、能说出弹簧振子的结构.

2、能用实验的方法画出弹簧振子振动的位移时间图像.

3、能说出简谐振动的位移特点.

重点：简谐振动的位移特点

二、学习过程