简谐运动 教学设计 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册.pdfVIP

第二章机械振动

第一节简谐运动

教学目标：

1.通过实验判断，认识机械振动，会运用理想化方法建构弹簧振子模型。

2.通过观察、分析和推理，证明弹簧振子的位移-时间图像是正弦曲线，会用图

像描述简谐运动。

3.经历探究简谐运动规律的过程，能分析数据、发现特点、形成结论。

教学重点：简谐运动的概念

教学难点：简谐运动位移-时间图像的意义

一、复习导入、板书课题

回顾：生活中的震动现象。

导入：我们生活在运动的世界里，震动是其中一种较为常见的形式，比如钟表，

弹性绳，琴弦的振动，所以振动现象与我们的生活密切相关，所以我们从这节课

开始就来研究振动。

二、出示目标、明确任务

1、掌握利用机械振动的概念，能判断出什么是机械振动

2、理解简谐运动的位移-时间图像以及简谐运动的特点

三、学生自学、独立思考

认真阅读课本31-34页内容，找到书中的知识点、重点、困惑点

四、自学指导、紧扣教材

一、阅读课本31页前两段和弹簧振子部分，回答下列问题

①什么是机械振动

②什么是平衡位置

③弹簧振子的系统组成和模型特点

二、阅读课本32页弹簧振子的位移-时间图像，回答下列问题

①小球的位移有什么样的特点？

②如何得到小球的位移-时间图像？

③什么样的运动是简谐运动

④它的图像具有什么样的特点

五、自学展示、精讲点拨

一、①机械振动：物体或部分物体在平衡位置附近的往复运动

②平衡位置：小球原来静止时的位置

③把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子有时也简称为振子

弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动的基础。

二、①位移：相对于平衡位置的位移

②利用频闪照相、照相机连拍，或用摄像机摄像后逐帧观察的方式

③简谐运动定义：物体的位移与时间图象的关系遵从正弦函数的规律，即它

的振动图像x-t图像是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动（运动学定义）

④小球位移与时间的关系式正弦函数关系

自学指导二

（观看多媒体演示图片和动画）已知弹簧振子，静止时在A处，将振子拉至

B处，松开后，振子在BC之间振动，思考下列问题，将答案写在本上：

1、平衡位置在哪里？是弹簧原长的时候吗？

2、B-A,A-C,C-A,A-B的受力情况？

3、B-A,A-C,C-A,A-B的加速度如

何变化，包括大小与方向，速度的方向如何？

4、B-A,A-C,C-A,A-B的振子分别做什么运动？

5、哪个位置，振子的速度最大，哪个位置速度最小，哪个位置加速度最大，哪

个位置加速度最小。

精讲点拨

1、平衡位置在A，不是弹簧原长的时候。

2、从平衡位置往最大位移处时受力越来越大，平衡位置受力为0，最大位移处

受力最大。

3、平衡位置加速度最小，而最大位移处加速度最大

4、平衡位置到最大位移处做加速度增大的减速运动，最大位移到平衡位置处时

做加速度减小的加速运动。

5、最大位移处，加速度最大，速度最小

平衡位置处，加速度最小，速度最大。

六、课堂总结、构建知识树

机械振动：小球在平衡位置附近的往复运动

平衡位置：小球原来静止时的位置

位移：相对于平衡位置的位移

简谐运动定义：质点的x-t图象的关系遵从正弦函数的规律，即它的x-t图象是

一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动

七、整理知识、巩固记忆

机械振动平衡位置简谐运动简谐运动的图像

八、当堂训练、巩固运用

1、下列运动中属于机械振动的是（）

A、小鸟飞走后树枝的运动

B、爆炸声引起窗子上玻璃的运动

C、匀速圆周运动

D、竖直向上抛出的物体的运动

E、人说话时声带的振动