简谐运动教案(新人教版选修3-4)
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资料简介
简谐运动 教学目的 ‎(1)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.能力培养 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 课型:启发式的讲授课 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(教学方法)‎ 教学内容 ‎[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。‎ ‎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?‎ ‎[讲授]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?‎ ‎[演示实验](1)一端固定的钢板尺[见图1(a)](2)单摆[见图1(b)]‎ ‎(3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上的塑料球[见图1(e)]‎ 3‎ ‎{提问}这些物体的运动各不相同:运动轨迹是直线的、曲线的;运动方向水平的、竖直的;物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征?‎ ‎{归纳}物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称。‎ ‎2.简谐运动 简谐运动是一种最简单、最基本的振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动。‎ ‎(1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子的振动 ‎[讨论] a.滑块的运动是平动,可以看作质点 b.弹簧的质量远远小于滑动的质量,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 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,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)弹簧振子为什么会振动?‎ 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,这个力叫回复力,回复力是根据力的效果命名的,对于弹簧振子,它是弹力。‎ 回复力可以是弹力,或其它的力,或几个力的合力,或某个力的分力。‎ 在O点,回复力是零,叫振动的平衡位置。‎ ‎(3)简谐运动的特征 弹簧振子在振动过程中,回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。‎ ‎3、简谐运动的位移图象——振动图象 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)‎ 3‎ ‎【演示】当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线。‎ 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动的距离与时间成正比,纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间,因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向,纸带运动的距离就可以代表时间。‎ 介绍这种记录振动方法的实际应用例子:心电图仪、地震仪。‎ 理论和实验都证明:(1)简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。‎ 让学生思考后回答:振动图象在什么情况下是正弦,什么情况下是余弦?(由开始计时的位置决定)‎ 小结:‎ 作业: 1、必作部分2.完成第5页第(3)题 3‎

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