2.1专题用计算机绘制和验证弹簧振子的xt图像说课课件高二上学期物理人教版选择性

用计算机绘制和验证弹簧振子的x-t图像一、说教材二、说实验原理三、说实验过程目录四、说实验效果评价一、说教材人教版高中物理选择性必修第一册第二章

机械振动第一节

简谐运动难点：怎样用合适的方式将学生从他们熟悉的直线运动和曲线运动很好的引导到另一种新接触的运动--机械振动中二、说实验原理1.利用手机的连拍功能，相等的时间间隔拍摄一系列照片，将照片横向对齐，得到了相等时间间隔下振子的空间位移图像。横向建立时间（t）轴，纵向建立位移（x）轴，利用测量工具得到（t,x）坐标，将得到的数据用散点图进行拟合，得到了弹簧振子在振动的过程中振子随时间变化的x-t图像，大致呈现出正弦函数的规律。后面利用相同的周期和振幅，使用标准正弦函数进行二次拟合，发现和实验数据得到的图像重合度非常高，反向验证了弹簧振子的运动规律是简谐运动。2.利用智能数字实验盘中的位移和力传感器模块，结合计算机软件实时展示弹簧振子振动过程中振子位移随时间（x-t）变化的图像和振动过程中弹簧所受弹力(F-t)随时间变化的图像实验教学目标：（1）通过实验观察，认识机械振动。会运用理想化方法构建弹簧振子模型。（2）通过观察、分析和推理，证明弹簧振子的位移—时间图像是正弦曲线，会用图像描述运动的过程。（3）经历探究简谐运动规律的过程，能分析数据、发现特点、形成结论。（4）通过探究实验，感受科技进步带来的方便快捷，激发学生学习先进科技的学习热情，在心里埋下科技报国的种子。三、说实验过程1.利用手机连拍功能与计算机相结合2.利用智能数字实验盘与计算机相结合0.10.20.30.40.50.60.72.59cm3.03cm1.03cm1.62cm3.03cm0--2.09cm1.88cmt/s

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3.034x值2,0.7,2.94676367069779x值,0.2,3.03x值2,0.1,x值,0.7,3.0332x值2,0.2,2.75649572518612x值,0.1,2.59x值,0.6,1.62x值,0.3,1.031x值2,0.6,x值2,0.3,0.3627313555388360x值值2,

,00,

,0000.10.20.30.40.50.60.70.8-1-2-3x值2,0.5,-原始数据x值2,0.4,-1.68080467382793x值,0.4,-1.881.88965264362449x值,0.5,-2.09标准正弦函数四、实验效果评价：本节实验课的难点是怎样用合适的方式将学生从他们熟悉的直线运动和曲线运动引导到另一种新接触的运动--机械振动中，本节课从学生容易接受的手机连拍功能入手，通过不同时刻振子所处不同位置的紧密排列的图片，让学生真正认识到简谐运动x-t图像的实际意义，并通过处理实验数据的过程，锻炼了学生动手和计算的能力。通过后面利用先进的传感器模块和计算机相结合，可以非常方便快捷的证明弹簧振子模型的运动为简谐运动，这个过程可以让学生感受