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物理簡(jiǎn)諧運動(dòng)運動(dòng)教案
9．1 簡(jiǎn)諧運動(dòng)
一、教學(xué)目標：
1．知道機械振動(dòng)是物體機械運動(dòng)的另一種形式。知道機械振動(dòng)的概念。
2．知道什么是簡(jiǎn)諧運動(dòng)，理解間諧運動(dòng)回復力的特點(diǎn)。
3．理解簡(jiǎn)諧運動(dòng)在一次全振動(dòng)過(guò)程中加速度、速度的變化情況。
4．知道簡(jiǎn)諧運動(dòng)是一種理想化模型，了解簡(jiǎn)諧運動(dòng)的若干實(shí)例，知道判斷簡(jiǎn)諧運動(dòng)的方法以及研究簡(jiǎn)諧運動(dòng)的意義。
5．培養學(xué)生的觀(guān)察力、邏輯思維能力和實(shí)踐能力。
二、教學(xué)重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運動(dòng)的規律
三、教學(xué)難點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運動(dòng)的運動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征
四、教學(xué)方法：實(shí)驗演示和多媒體輔助教學(xué)
五、教 具：輕彈簧和小球，水平彈簧振子，氣墊式彈簧振子，自制CAI課件，計算機，大屏幕
六、教學(xué)過(guò)程
�。ㄒ唬┬抡n引入
【演示】演示圖1所示實(shí)驗，在彈簧下端掛一個(gè)小球，拉一下小球，引導學(xué)生注意觀(guān)察小球的運動(dòng)情況。（培養學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗的能力）
提問(wèn)學(xué)生：小球的運動(dòng)有哪些特點(diǎn)？（引發(fā)思考，激發(fā)興趣）
學(xué)生討論，然后請一位學(xué)生歸納。（培養學(xué)生表達能力）
師生共同分析后，抓住“中心兩側”和“往復性”兩個(gè)基本特征，得出“機械振動(dòng)”的概念。
師生一起列舉生活中有關(guān)振動(dòng)的例子，增強感性認識，進(jìn)一步提出，“研究振動(dòng)要從最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)入手，這就是簡(jiǎn)諧運動(dòng)”。（這實(shí)際上是交給學(xué)生一種研究問(wèn)題的方法）
�。ǘ┻M(jìn)行新課
1、 簡(jiǎn)諧運動(dòng)的特點(diǎn)
【演示】演示水平彈簧振子（小球）的振動(dòng)和氣墊式彈簧振子（滑塊）的振動(dòng)（提醒學(xué)生注意觀(guān)察他們振動(dòng)的時(shí)間），（建立理想模型概念，隱含振動(dòng)產(chǎn)生的條件。）
說(shuō)明：小球和滑塊質(zhì)量相同，連接的彈簧也相同（為避免這些因素對問(wèn)題分析的干擾）。
提出問(wèn)題（由學(xué)生思考回答）
�、�、小球和滑塊誰(shuí)振動(dòng)的時(shí)間長(cháng)？為什么？（觀(guān)察結果，滑塊比小球振動(dòng)時(shí)間長(cháng)。原因是小球受摩擦阻力較大，滑塊受到的阻力小。）
�、�、如果小球受到更大的摩擦阻力，其結果如何？（振動(dòng)時(shí)間更短，甚至不振動(dòng)。） ③、如果把滑塊和小球受到的阻力忽略不計，彈簧的質(zhì)量比滑塊和小球的質(zhì)量小得多，也忽略不計，其結果如何？（滑塊和小球將持續振動(dòng)。）
�。ㄍㄟ^(guò)這些問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生思考，培養學(xué)生的探究精神和推理能力）
(1)、打開(kāi)CAI課件《簡(jiǎn)諧運動(dòng)的特點(diǎn)》，切換到“彈簧振子”場(chǎng)景，向學(xué)生介紹“我們又遇到了一個(gè)理想化的物理模型”，如圖2所示。
�。ń處熞v明“理想化”理想在那里，培養學(xué)生的建模能力）
此時(shí)，一個(gè)理想化的物理模型已經(jīng)在學(xué)生的頭腦中牢固的建立
了起來(lái)。
�。�2）將場(chǎng)景切換到“位移”。通過(guò)課件演示，讓學(xué)生了解彈簧
振子的運動(dòng)特點(diǎn)：振子作的是位移周期性變化的運動(dòng)。通過(guò)演示，
進(jìn)一步指出，振子的位移起點(diǎn)總是從平衡位置開(kāi)始的，位移的大小
就等于彈簧的形變量。（為下一步得出胡克定律及回復力的特點(diǎn)埋下伏筆）（注意培養學(xué)生觀(guān)察能力）
�。�3）將場(chǎng)景切換到“回復力”。通過(guò)課件演示，讓學(xué)生建立起回復力的概念；通過(guò)演示讓學(xué)生進(jìn)一步了解回復力的變化特點(diǎn)，抓住簡(jiǎn)諧運動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，適時(shí)提出胡克定律，得出簡(jiǎn)諧運動(dòng)的定義。 提問(wèn)：回復力的方向怎樣？回復力的大小怎樣？
引導學(xué)生回答：回復力的大小與位移大小成正比，方向總是指向平衡位置，即Ｆ＝－ｋｘ，從而得出簡(jiǎn)諧運動(dòng)的定義。（從感性認識上升到理性認識，實(shí)現認識上的第一次飛躍。）
�。�4）將場(chǎng)景切換到“加速度”。演示加速度的變化情況。通過(guò)演示讓學(xué)生知道，簡(jiǎn)諧運動(dòng)是一個(gè)加速度不斷變化的運動(dòng)，即變加速運動(dòng)。這就是簡(jiǎn)諧運動(dòng)的運動(dòng)學(xué)特征。
提問(wèn)；加速度的方向怎樣？大小如何變化？根據牛頓第二定律，你能寫(xiě)出加速度的表達式嗎？
�。ㄅ囵B學(xué)生運用學(xué)過(guò)的知識解決新問(wèn)題的能力，加強知識遷移能力的培養。）
�。�5）最后將場(chǎng)景切換到“速度”。讓學(xué)生觀(guān)察簡(jiǎn)諧運動(dòng)的速度特點(diǎn)，速度的大小和方向也是周期性變化的。
提問(wèn)：根據振子速度大小的變化，你能確定振子加速度的方向嗎？
�。◤亩鄠�(gè)角度培養學(xué)生應用所學(xué)知識解決問(wèn)題的能力，養成勤于思考的好習慣）
至此，學(xué)生對簡(jiǎn)諧運動(dòng)的運動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征已經(jīng)有了全面的了解，了解了簡(jiǎn)諧運動(dòng)的物理實(shí)質(zhì)，基本完成了教學(xué)目標。
2、 概括歸納，繼續提高
通過(guò)教材練習一(2)題（見(jiàn)下表），讓學(xué)生進(jìn)一步歸納、總結簡(jiǎn)諧運動(dòng)中各物理量的變化，進(jìn)一步明確簡(jiǎn)諧運動(dòng)的特點(diǎn)，即位移、回復力、加速度、速度等物理量都是周期性變化的，從更高層次上把握簡(jiǎn)諧運動(dòng)的規律，這也為下一節振幅、周期和頻率的學(xué)習做好了準備。
�。ㄈ┲R應用：教師提出問(wèn)題：用輕彈簧懸掛一個(gè)振子，讓它在豎直方向振動(dòng)起來(lái)，你能說(shuō)明振子的運動(dòng)是簡(jiǎn)諧運動(dòng)嗎？（學(xué)以致用，解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生從理性認識再上升到感性認識，實(shí)現認識上的第二次飛躍。）
�。ㄋ模┎贾米鳂I(yè)：
1．把練習一（課本第22頁(yè)）（2）、（3）做在練習上。
2．補充：畫(huà)出做簡(jiǎn)諧運動(dòng)的物體的回復力Ｆ隨位移ｘ變化的圖像，并說(shuō)明圖像的物理意義
說(shuō)明：
簡(jiǎn)諧運動(dòng)是力學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)內容，也是綜合運用運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的一個(gè)具體例子。教學(xué)的重點(diǎn)是要學(xué)生理解簡(jiǎn)諧運動(dòng)的規律，難點(diǎn)是要讓學(xué)生理解簡(jiǎn)諧運動(dòng)的運動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征。在教學(xué)中注意通過(guò)計算機輔助教學(xué)，可以較好的突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，同時(shí)也調動(dòng)了學(xué)生的積極性，使學(xué)生主動(dòng)應用學(xué)到的新知識解決實(shí)際問(wèn)題，從而收到較好的教學(xué)效果。
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