選必2.2.3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與能量教學(xué)設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與能量課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)參考模板第3課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與能量課型新授課R章/單元復(fù)習(xí)課□專(zhuān)題復(fù)習(xí)課□實(shí)驗(yàn)探究課□習(xí)題/試卷講評(píng)課□課題研究課□學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課□其他□1.教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課程是學(xué)生在認(rèn)識(shí)了彈簧振子模型，并且知道了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程及圖像物理意義的基礎(chǔ)上,從本質(zhì)上探討簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，引出回復(fù)力的概念，最后通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的加速度、速度、位移、彈性勢(shì)能、動(dòng)能及機(jī)械能的變化規(guī)律，從而達(dá)到對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的深入了解。教學(xué)重點(diǎn)需放在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力的特點(diǎn)及來(lái)源以及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量特點(diǎn)。2.學(xué)情分析學(xué)生學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量時(shí)，學(xué)生們已對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有了一定的了解，關(guān)鍵是如何理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力的特點(diǎn)及來(lái)源以及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律，考慮到學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)及本節(jié)內(nèi)容的重要性和認(rèn)知難度，這節(jié)課需要1課時(shí)。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)彈簧振子不同位置進(jìn)行受力分析，能掌握在一次全振動(dòng)過(guò)程中位移、回復(fù)力、加速度、速度等變化的規(guī)律（物理觀念、科學(xué)思維）2.通過(guò)分析彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況，從受力情況對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)得出定義并準(zhǔn)確描述其中能量變化，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力（科學(xué)思維、科學(xué)探究）4.學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)：關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化。5.教學(xué)輔助支持課件、水平彈簧振子、列表對(duì)比、多媒體模擬展示6.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程學(xué)習(xí)內(nèi)容與教師活動(dòng)學(xué)生任務(wù)/活動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖及對(duì)應(yīng)目標(biāo)達(dá)成環(huán)節(jié)一內(nèi)容1.教師活動(dòng)：（1）前面兩節(jié)課從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度研究的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，那么物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力有何特點(diǎn)呢？今天我們將從另外一個(gè)角度——?jiǎng)恿W(xué)角度研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并從能量觀點(diǎn)加深對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力有何特點(diǎn)呢？學(xué)生任務(wù)/活動(dòng)1.我們已知道：物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力為零；物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力為大小和方向都不變的恒力；物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力大小不變，方向總指向圓心。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的力總是指向平衡位置復(fù)習(xí)回顧舊知，提出問(wèn)題，引入新課內(nèi)容2.教師活動(dòng)：（2）動(dòng)畫(huà)模擬展示水平方向上彈簧振子的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)把彈簧振子從它靜止的位置O拉開(kāi)一小段距離到A再放開(kāi)后，它會(huì)在A－O－B之間振動(dòng)。提出問(wèn)題：為什么會(huì)振動(dòng)？”。引導(dǎo)學(xué)生定格分析在不同時(shí)刻的位移方向及受力，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析這個(gè)力的特點(diǎn)。OABOABFF學(xué)生任務(wù)/活動(dòng)2.引導(dǎo)學(xué)生分析得出：物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)，一定受到指向中心位置的力，這個(gè)力的作用總能使物體回到中心位置，我們把這個(gè)力叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力。定義：使振子回到平衡位置的力方向：始終指向平衡位置特點(diǎn)：根據(jù)力的效果命名引發(fā)思考激發(fā)探究積極性，增強(qiáng)同學(xué)的分析歸納能力，檢測(cè)目標(biāo)1內(nèi)容3.教師活動(dòng)：（3）彈簧振子振動(dòng)時(shí)，不同的位置位移不同，回復(fù)力也不同，那回復(fù)力與位移又有什么關(guān)系呢？式中F為回復(fù)力，x為偏離平衡位置的位移，k是勁度系數(shù)總結(jié)：如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。學(xué)生任務(wù)/活動(dòng)3.學(xué)生分析得出：由振動(dòng)過(guò)程的分析可知，對(duì)水平方向的彈簧振子說(shuō)，回復(fù)力就是彈簧的彈力。在彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈簧振子的回復(fù)力F跟振子偏離平衡位置的位移x成正比，方向跟位移的方向總是相反。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸，即可得F=kx得出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征，檢測(cè)目標(biāo)1環(huán)節(jié)二內(nèi)容4.教師活動(dòng)：（4）觀察振子從A→O→B→O→A的一個(gè)循環(huán)，這一循環(huán)可分為四個(gè)階段：A→O、O→B、B→O、O→A，分析在這四個(gè)階段中上述各物理量的變化，并將定性分析的結(jié)論填入表格中。學(xué)生任務(wù)/活動(dòng)4.再次觀看模擬動(dòng)畫(huà)，分組合作探究，討論分析，振子從A→O→B各物理量的變化，并將定性分析的結(jié)論填入表格中。進(jìn)行由淺入深，循序漸進(jìn)的啟發(fā)式教學(xué)，激活同學(xué)內(nèi)在的求知欲，引導(dǎo)同學(xué)積極思考，合作探究。AA→OOO→BBxvF,a動(dòng)能勢(shì)能總機(jī)械能內(nèi)容5.教師活動(dòng)：（5）在四個(gè)階段中，x、F、a、v、Ek、Ep、E的大小變化可分為兩組，x、F、a、Ep為一組，v、Ek為另一組。試著畫(huà)出Ek、Ep、E的定性變化曲線。學(xué)生任務(wù)/活動(dòng)5.每組中各量的變化步調(diào)一致，兩組間的變化步調(diào)相反。因不考慮各種阻力,整個(gè)過(guò)程中總能量保持不變。即：振動(dòng)系統(tǒng)的總能量守恒。讓學(xué)生在分析中明確簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，檢測(cè)目標(biāo)2課堂小結(jié)1.本節(jié)課學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是在與位移大小成正比，并且方向總指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)。做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，回復(fù)力總滿(mǎn)足F=kx的形式。式中k是比例常數(shù)，回復(fù)力是一個(gè)效果力。2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。3.思考：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)只有彈簧振子這一種運(yùn)動(dòng)形式嗎？我們生活中有沒(méi)有類(lèi)似的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)呢？7.板書(shū)設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與能量：1.理解回復(fù)力①定義：②方向：③特點(diǎn)：④來(lái)源：⑤回復(fù)力與位移的關(guān)系2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量8.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)1.在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振子每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，下列各組中描述振動(dòng)的物理量總是相同的是（）A．速度、加速度、動(dòng)能B．加速度、回復(fù)力和位移C．加速度、動(dòng)能和位移D．位移、動(dòng)能、回復(fù)力2.（拓展性作業(yè)）對(duì)于水平方向的彈簧振子，回復(fù)力就是彈簧的彈力，那豎直方向上的彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中是哪個(gè)力提供了回復(fù)力呢？平衡位置在哪里，試著進(jìn)行分析。3.（進(jìn)階）如圖所示，兩木塊疊放在光滑水平面上，上面木塊的質(zhì)量為M，下面木塊的質(zhì)量為m，兩木塊間的最大靜摩擦力為f．下面的木塊和豎直墻間連有勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧．如果兩木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)．(1)試證明M做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．(2)求該系統(tǒng)允許振動(dòng)振幅的最大值．9.特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說(shuō)明豎直面，斜面上的彈簧振子也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的證明10.教學(xué)反思與改進(jìn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力與能量學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)科：高中物理年級(jí)：高二年級(jí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】我該學(xué)什么？1.通過(guò)對(duì)彈簧振子不同位置進(jìn)行受力分析，能掌握在一次全振動(dòng)過(guò)程中位移、回復(fù)力、加速度、速度等變化的規(guī)律（物理觀念、科學(xué)思維）2.通過(guò)分析彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況，從受力情況對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)得出定義并準(zhǔn)確描述其中能量變化，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力（科學(xué)思維、科學(xué)探究）【重點(diǎn)難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)：關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】活動(dòng)1.前面兩節(jié)課從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度研究的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，那么物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力有何特點(diǎn)呢？今天我們將從另外一個(gè)角度——?jiǎng)恿W(xué)角度研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并從能量觀點(diǎn)加深對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。問(wèn)題：物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力有何特點(diǎn)呢？活動(dòng)2.OAOABFF活動(dòng)3.彈簧振子振動(dòng)時(shí)，不同的位置位移不同，回復(fù)力也不同，那回復(fù)力與位移又有什么關(guān)系呢？式中F為回復(fù)力，x為偏離平衡位置的位移，k是勁度系數(shù)總結(jié)：如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?；顒?dòng)4.觀察振子從A→O→B→O→A的一個(gè)循環(huán)，這一循環(huán)可分為四個(gè)階段：A→O、O→B、B→O、O→A，分析在這四個(gè)階段中上述各物理量的變化，并將定性分析的結(jié)論填入表格中。AA→OOO→BBxvF,a動(dòng)能勢(shì)能總機(jī)械能活動(dòng)5.在四個(gè)階段中，x、F、a、v、Ek、Ep、E的大小變化可分為兩組，x、F、a、Ep為一組，v、Ek為另一組。試著畫(huà)出Ek、Ep、E的定性變化曲線?！具_(dá)標(biāo)檢測(cè)】1.在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振子每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，下列各組中描述振動(dòng)的物理量總是相同的是（）A．速度、加速度、動(dòng)能B．加速度、回復(fù)力和位移C．加速度、動(dòng)能和位移D．位移、動(dòng)能、回復(fù)力2.（拓展性作業(yè)）對(duì)于水平方向的彈簧振子，回復(fù)力就是彈簧的彈力，那豎直方向上的彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中是哪個(gè)力提供了回復(fù)力呢？平衡位置在哪里，試著進(jìn)行分析。3