江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理 第十一章 第二节 简谐运动的描述四步教学法教案 新人教版选修34(1).doc

江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理第十一章 第二节 简谐运动的描述四步教学法教案 新人教版选修3-4 年级组别高二物理备课组审阅（备课组长）审阅（学科校长）备人使用人授课时间 课 题二简谐振动的描述课 型新授课课标要求知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义；理解周期和频率的关系；教学目标知识与技能（1）知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义；（2）理解周期和频率的关系； （3）知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关；（4）掌握简谐运动的表达式，正确理解振幅、相位、初相的概念。能力目标利用实验来验证振动物体的周期与振幅无关，培养学生动手能力情感、态度与价值观实验中培养学生求”真”思想教学重点振幅、周期和频率的概念。教学难点振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。教学方法实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学教学程序设计教学过程及方法环节一 明标自学过程设计二次备课上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子的运动。将振子拉到平衡位置 o 的右侧，放手后，振子在 o 点的两侧做往复运动。振子的运动是否具有周期性？在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率教学过程及方法环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展过程设计二次备课（二）新课讲授实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。说明振子离开平衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念振幅。1、振幅a：振动物体离开平衡位置的最大距离。我们要注意，振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而不是最大位移。这就意味着，振幅是一个数值，指的是最大位移的绝对值。2、振动的周期和频率（1）振动的周期t：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。（2）周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（hz）。（3）周期和频率都是表示振动快慢的物理量。两者的关系为：t=1/f 或 f=1/t若周期t=0.2s，即完成一次全振动需要0.2s，那么1s内完成全振动的次数，就是1/0.2=5s-1。也就是说，1s钟振动5次，即频率为5hz。3、简谐运动的周期或频率与振幅无关实验演示：敲一下音叉，声音逐渐减弱，即振幅逐渐减小，但音调不发生变化，即频率不变。振子的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定，称为振子的固有周期或固有频率。例1：一面锣，它只有一种声音，用锤敲锣，发出响亮的锣声，锣声很快弱下去，但不会变调。摆动着的秋千，虽摆动幅度发生变化，但频率不发生变化。弹簧振子在实际的振动中， 会逐渐停下来，但频率是不变的。这些都说明所有能振动的物体。都有自己的固有周期或固有频率。4、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）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。实际应用例子：心电图仪、地震仪。理论和实验都证明：简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。环节四 当堂检测1关于振幅的概念，下列叙述中正确的是()a振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移，它是矢量b振幅是表示振动强弱的物理量c振幅增大，周期也必然增大，而频率减小d做简谐运动的物体，其频率是固定的，与振幅无关解析：振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，振幅越大，表明物体振动越强。周期与振幅无关。答案：bd2如图118所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是()a钢球运动的最高处为平衡位置b钢球运动的最低处为平衡位置图118c钢球速度为零处为平衡位置d钢球原来静止时的位置为平衡位置解析：钢球以平衡位置为中心做往复运动，在平衡位置处速度最大，故a、b、c不正确，d选项正确。答案：d3对于弹簧振子的回复力与位移的关系图像，下列图像中正确的是()图119解析：根据公式fkx，可判断回复力与位移的关系图线是一条直线，斜率为负值，故选项c正确。答案：c4如图1110所示，小球套在光滑水平杆上，与弹簧组成弹簧振子，o为平衡位置，小球在o附近的ab间做简谐运动，设向右为正方向，则： 图1110(1)速度由正变负的位置在_点。(2)位移为负向最大的位置在_点。解析：速度由正变负的位置在a点；因位移是矢量，做第(2)问要看准正方向，因正方向向右，所以位移为负向最大的位置在b点。答案：(1)a(2)b课堂小结本节课讲了，机械振动的描述的相关知识，其中包括，2、振动的周期和频率1、振幅a3、简谐运动的周期或频率与振幅无关4、简谐运