簡諧運動教學(xué)設(shè)計

1、簡諧運動教學(xué)設(shè)計南寧市九中 鄧柳燕【學(xué)習(xí)課題】簡諧運動 （1課時）【課標(biāo)要求】 認識彈簧振子， 理解簡諧運動的位移-時間圖象是一條正弦曲線，經(jīng)歷對簡諧運動運動學(xué)特征的探究過程，加深領(lǐng)悟用圖象描繪運動的方法?！緦W(xué)情分析】1. 知識上：已掌握圓周運動、正弦函數(shù)等相關(guān)知識；2. 方法上：初步掌握伽利略研究運動的科學(xué)方法、等效轉(zhuǎn)化法、運動的正交分解；3. 心理上：對新事物具有強烈的好奇心，觀察實驗和猜想頗感興趣。l 教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1. 彈簧振子的“理想化模型”；2. 簡諧運動的位移-時間圖像的獲得、猜想及驗證；3. 從運動學(xué)角度對簡諧運動的定義；二、過程與方法 1.從已有知識的對比和遷移，體會

2、“從簡單入手”“理想模型”的科學(xué)研究方法。2.體會科學(xué)探究的常用方法：圖像法，及位移時間圖像的獲得。3.猜想所獲得圖像的形狀和驗證的科學(xué)探究方法。三、情感態(tài)度與價值觀1.觀察生活事例，了解實際應(yīng)用，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、樂于探究的品質(zhì)2.讓學(xué)生在探究問題的過程中了解科學(xué)家的工作方法和思維方法，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、合作、探究的科學(xué)精神和價值觀。l 教學(xué)重點1.理想化模型的思想2.振動圖像的得到及意義3.猜想和驗證的科學(xué)探究方法l 教學(xué)難點振動圖像的得到及將位移在時間軸上展開的方法 l 教學(xué)用具1.教學(xué)課件；2.自制位移時間描繪儀，相機、視頻剪輯l 板書設(shè)計板書：11.1簡諧運動一、機械振動1、定義：2、平衡位

3、置：二、彈簧振子1、定義：2、條件（理想化）：小球看成質(zhì)點 忽略彈簧質(zhì)量 忽略摩擦力3、位移：三、彈簧振子的x-t圖像1、探究一：如何得到彈簧振子的x-t圖像（1）、描點作圖法（2）、相機（手機）照像法（3）、描圖記錄法2、探究二：如何驗證彈簧振子的x-t圖象是正弦函數(shù)驗證： 特殊值代入法 計算機擬合法四、簡諧運動1、定義：2、圖像：五、應(yīng)用l 教學(xué)流程圖學(xué)生認知知識線索教學(xué)活動設(shè)計生活中的振動感性認識1.視頻引入琴弦振動2.課件展示生活中的振動 教師演示：彈簧振子學(xué)生討論：振動特點確定研究對象觀察思考學(xué)生實驗：模擬繪圖獲得振動圖象教師演示：用手機連拍功能拍攝彈簧振子x-t圖像教師演示：用彈簧

4、振子位移時間繪圖儀精確描繪x-t圖像學(xué)生猜想：圖象為正弦曲線實驗猜想探究一：如何得到振動圖象 觀察推理學(xué)生實驗：特殊值法驗證x-t圖象為正弦曲線教師演示：計算機擬合法驗證圖象為正弦曲線得出結(jié)論：簡諧運動的定義探究二：如何證明x-t圖象是正弦函數(shù)理性認識1.教師講解：課件介紹其應(yīng)用2.學(xué)生動手：用手機拍照學(xué)生暢想：圖象為正弦曲線知識遷移學(xué)以致用l 教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動說明引入生活中的振動1.視頻引入：琴弦振動2.課件展示：生活中的振動觀看視頻 列舉生活中的振動現(xiàn)象確定研究對象：彈簧振子（理想化模型）1. 演示振子的振動，建立彈簧振子的模型2. 通過引導(dǎo)學(xué)生觀察彈簧振子的運動，建立

5、理想模型，得出彈簧振子的運動特點：周期性、往復(fù)性3. 從而引出機械振動的定義并定義平衡位置。觀察并思考振子振動的特點得出振子振動的運動是：以平衡位置為中心的周期性往復(fù)振動。繼而得出機械振動的定義。1.教師要強調(diào)建立理想化模型是物理學(xué)的研究方法。2.要對學(xué)生強調(diào)振動特點的周期往復(fù)性探究一：如何得到振動圖象？1.獲得圖象的方法2.圖象的意義1.引導(dǎo)學(xué)生借助學(xué)過知識的有效遷移，利用“從簡單到復(fù)雜”的物理研究思想，確定研究機械振動規(guī)律的方法：位移-時間圖象法。2.引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究，找出描繪振子運動不同時刻位置的方法，理解彈簧振子x-t圖象中t軸的含義。3.跟學(xué)生共同討論x-t圖象位移的含義，得出機

6、械振動位移的定義：物體偏離平衡位置的位移。4.利用手機的連拍功能，得到類似課本圖11.1-2彈簧振子的x-t圖像5.利用彈簧振子位移時間繪圖儀作出精確的x-t圖象。6. 將點跡生成圖象，原點、坐標(biāo)軸、時間軸單位長度獲得的方法，再一次強調(diào)x-t圖象反映的是彈簧振子在不同時刻離開平衡位置的位移。小組合作探究-如何得到彈簧振子的x-t圖象1. 用塑料板、筆代替彈簧振子的往復(fù)運動，學(xué)生嘗試在紙帶上描繪出彈簧振子不同時刻的位移。2. 學(xué)生通過畫圖，體驗得到的曲線表示振動不同時刻的位移。3. 利用振動圖象描繪儀，得到彈簧振子4. 振動的點跡。更深刻的體會彈簧振子的x-t圖象表示不同時刻離開平衡位置的位移的

7、含義。5. 知道將點跡生成圖象，原點、坐標(biāo)軸、時間軸單位長度獲得的方法，知道x-t圖象位移的含義。1. 教師引導(dǎo)學(xué)生利用塑料板、紙帶、鉛筆代替彈簧振子的運動，找出描繪圖象的方法。2. 要強調(diào)x-t圖像不是真正的運動軌跡。探究二：猜想和驗證1. 引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識，猜想彈簧振子的圖象是正弦函數(shù)曲線；2. 引導(dǎo)學(xué)生選取圖象中哪些點是“特殊點”，（平衡位置的點，離平衡位置最遠的點，在它們之間的點，等等），代入老師設(shè)置的的表格(如下表)，用特殊值法驗證猜想，指明若A的比值一致，即可說明選取的數(shù)據(jù)是符合正弦函數(shù)規(guī)律（在誤差允許的情況下，這個比值只要比較接近就可以了）。3. 演示用計算機數(shù)據(jù)擬合法

8、驗證猜想。1.分組討論，用老師給出的曲線，選取特殊點，自己測量數(shù)據(jù)進行驗證。2.得出彈簧振子的x-t圖像就是正弦曲線的結(jié)論。教師要引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)學(xué)學(xué)過的正弦函數(shù)知識跟物理的圖象結(jié)合起來。一定要講清楚圖象中時間軸（t）跟數(shù)學(xué)函數(shù)中的角度的對應(yīng)關(guān)系。簡諧運動概念的得出定義簡諧運動：質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x-t圖像）是一條正弦曲線，這樣的振動叫簡諧運動。課堂小結(jié)1、理想化模型是復(fù)雜問題簡單化的切入口彈簧振子2、圖像法是研究運動最常用的方法x-t圖的得到3、猜想和驗證是科學(xué)探究的必經(jīng)之路特殊值驗證法(雖然不夠嚴(yán)密，卻是很常用)學(xué)生總結(jié)兩種方法：描點法、計算機擬合法應(yīng)用

9、視頻介紹：直接記錄法應(yīng)用很廣泛。（視頻介紹心電圖儀和地震儀）利用手機連拍功能，拍攝彈簧振子的位移時間圖象，體驗x-t圖象的物理意義，描述的是質(zhì)點在不同時刻立刻平衡位置的位移。思考課本第4頁的問題與練習(xí)教學(xué)反思：1、對教學(xué)引入中所選的例子，較合適，學(xué)生比較熟悉，分析較容易，特別是引入琴弦振動的視頻，立刻提起了學(xué)生的興趣。2、對彈簧振子這個理想模型的建立，學(xué)生認識理解都比較流暢自然，探究實驗一的實驗設(shè)計，學(xué)生很快就理解了位移時間圖象的含義，能夠理解圖象所表達的“不同時刻離開平衡位置”的含義。3、描繪位移時間圖象的時候，采用手機連拍功能得到類似課本的圖象，這個環(huán)節(jié)效果很好，學(xué)生都踴躍參加。4、在探究實驗二“猜想并驗證彈簧振子的圖象是正弦函數(shù)曲線”過程中，學(xué)生很容易就猜到圖象是正弦曲線，但是在驗證的過程中，我設(shè)計的是學(xué)生通過“特殊