《简谐运动》教学设计江苏省溧阳中学 狄云峰[教学内容及对象分析 ]本节是人教版全日制一般高级中学教科书（试验修订本·必修） 《物理》第一册，第九章《机械振动》第一节《简谐运动》 .机械振动是较复杂的机械运动,振动的学问在实际生活中有许多应用（如心电图，核磁 共振仪，地震仪，钟摆等） ,可以使同学联系实际,扩高校问面.同时,也是以后学习波动知识的基础.因此,学好此章内容,具有承上启下的作用. 《简谐运动》是《机械振动》这一章中最基本而又最重要的一节,是全章的基础.简谐运动是机械振动中最简洁，最基本的一种运动形式,简谐运动过程中的位移，回复力，加速度和速度均在做周期性的变化.正确懂得简谐运动过程中各物理量的变化规律,可以加深对以往所学的运动学和动力学学问的懂得.通过已学的运动形式的对比,可以更深化的比较各种条件下运动的变化情形.本节通过对机械振动的教学和对简谐运动规律的分析, 帮忙同学建立在周期性外力作用下运动的基本概念.现阶段高一的同学已具有确定的运动学和动力学的基本学问,对高中物理的学习要求和方法已具有确定的熟识,但周期性变力作用下物体的运动仍是第一次遇到,对这种运动模式的运动形式没有抽象熟识.同时,高一同学只习惯于运动模式较为单一的情形,很难对较为复杂的运动由清楚的熟识.为此,如何帮忙他们建立合理的简谐运动情形是教学的关键.心理学争论说明,在同学的学习中调动眼，耳，口等各种感觉器官共同参加学习过程,就学习效率将得到极大的提高.而建构主义学习理论所要求的学习环境必需具备的基本要素是“情景创设”，“协商会话”和“信息资源供应” .为此在课堂教学上第一通过试验演示给同学以直观的感受,创设学习的良好情形.再引导同学观看，摸索，争论得出初步的简谐运动规律.最终通过电脑动画设计科学的模拟出各种情形下的运动情形,动态的分析各个相关物理量的变化情形,给同学供应科学而丰富的信息资源,然后再次通过观看，摸索，争论得出正确而 科学的结论.由此培育同学的观看才能，空间想象才能，协同学习的才能和科学的思维才能, 使同学的学习过程变得轻松而高效,并且同步培育同学自主学习的才能,为同学的可连续发 展供应必要的训练.[教学目标 ]（一）学问目标：1. 知道什么是机械振动及其产生条件.懂得回复力的含义.2. 懂得简谐运动的条件,学会鉴别简谐运动.3. 把握简谐运动中相对于平稳位置的位移，速度，回复力和加速度的变化规律.（二）才能目标：1. 通过对物理现象的观看，分析，争论和归纳,培育学习物理的科学的方法.2. 通过对简谐运动的熟识,培育对忽视次要因素，突出主要冲突的抱负化方法的应用.3. 通过对弹簧振子振动的分析得出简谐运动的一般规律性的结论, 培育“从个别到一般” 的科学思维和概括才能.4. 分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律, 熟识各物理量之间存在亲热的相互关系, 培可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载养规律思维，辨证思维才能.5. 正确识别机械振动和简谐运动实例,提高联系实际的才能.（三）德育目标：1. 回复力和惯性这两个冲突的对立面是爱护物体做简谐运动的内因,而阻力足够小就是外因,冲突的对立统一是和谐的自然法就.2. 不同的运动形式遵循不同的运动规律,要切记详细情形详细分析.3. 简谐运动的简谐美，对称美既是一种审美观,又是一种科学方法.[教学重点，难点，及解决方法 ]（一）重点：1. 简谐运动回复力的特点.2. 简谐运动过程中相关物理量的变化规律.（二）难点：如何从已有得运动学和动力学的角度区分简谐运动中位移，速度和加速度的变化规律.（三）解决方法：1. 布置复习运动学，动力学相关学问.2. 接受试验演示，列表对比等为同学的学习创设真实情形.3. 应用多媒体模拟动态过程,为同学的学习创设模拟真实情形,增强直观感受.4. 引导同学观看——摸索——争论——归纳,积极参加,积极思维,自主学习.[教学媒体设计 ]1. 选用媒体：常规媒体 +多媒体电脑,即多媒体帮忙课堂教学方式.2. 挑选的理论依据： 授课的过程是授课者和学习者之间完成学问信息转移的过程. 老师向同学传授学问的目的一是给同学传递某一学科学问 （教学内容） .二是促进同学有效的学习.而同学面对教学信息, 必定有两种反应： 一是接受反应, 它表现为同学对老师传授信息的懂得程度. 二是构成反应, 它表现为同学将懂得的学问转换为自我才能的程度. 明显, 构成反应是教学的目的和期望所在,而运算机帮忙教学方式能够更有效的帮忙提高期望值.由于在这种教学模式下, 运算机作为一种先进的教学媒体, 只是老师进行教学的一种手段.所使用的课件依据教学要求编制, 内容的挑选是跳动的， 不连贯的, 只是借助教学软件的帮忙将教学内容中不易直观形象表现出来的， 需要用大量语言和文字说明的内容通过多媒 体形式特别详细形象的显现在同学的面前, 在需要应用时加以调用, 这样老师的主导位置并没有转变,作为教学的组织者和引导者,并不受到“做死了”的， “面面俱到”的现成教学课件的束缚, 可以依据教学需要和同学学习情形进行调整. 另一方面, 通过多媒体课件的应用将原本特别抽象而不易懂得的物理过程形象生动的表现出来, 激发同学积极参加教学过程,变“虚”为“实” ,降低了同学熟识的难度,提高了同学学习的爱好,收到很好的教学成效.3. 课件来源：自制[仪器教具 ]气垫导轨，音叉，小槌，钢片，水平方向和竖直方向的弹簧振子，单摆，电脑多媒体课件等[ 教学过程及教学设计 ]可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载[课间休息 ]播放世界名曲[引入新课 ]教学过程 教学设计给同学以舒缓，美丽的音乐感 受,一方面使同学得到良好的休息,另一方面为教学打下伏笔（全部发声的物体都在振动） .可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载试验演示：水平方向，竖直方向弹簧振子和单摆的运动.[新课教学 ]一，机械振动：提问：上述物体的运动就是我们今日要争论的机械振动, 那么上述运动有什么特点呢？同学争论，回答：来回运动,具有往复性提问：凡是往复运动都是振动吗？如：人在教室里来回走动，人拍皮球时皮球的运动是否是振动？同学争论并回答：物体振动时,必定在某一中心位置的两侧往复运动.老师：这一中心位置叫平稳位置.1. 机械振动 ：物体在平稳位置邻近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动.同学举例,生活中的机械振动：水中的浮标，风中晃动的树枝， 钟摆的运动， 全部发声的物体等等.亲身感受：用手感受声带的振动,音叉的振动等.2. 产生振动的条件：提问：上述物体为什么会作振动？回忆：物体的运动与受力情形和初速度的关系紧密相关.如：匀速直线运动——合外力为零.平 抛 运 动 ——只受重力作用,初速度水平. 匀速圆周运动——合外力大小不变,方向始终指向圆心.结论：物体的运动变化和所受外力紧密相关.试验演示：气垫导轨上水平方向弹簧振子的运动.同学分析振子振动中的受力情形：重力，支持力，弹力 同学争论：重力和支持力平稳,振子的运动由弹簧弹力造成.现象观看：（电脑模拟显现）创设真实情形,给同学以直观感受.引导同学观看运动的特点.通过观看试验现象, 争论得出结论,引导同学留意和以往所 学运动形式的区分.引导同学再次观看上述实验并与人的来回走动和皮球的上下运动进行比较.理论联系实际, 增强对机械振动的懂得.亲身感受,增强感性熟识.与以前所学内容进行对比, 促进同学的思维抱负和对学问 的同化和顺应.试验演示,供应真实情形.把握科学方法, 突出主要矛盾,忽视次要冲突.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载教学过程 教学设计可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载振子在平稳位置左侧时,弹力向右. 振子在平稳位置右侧时,弹力向左. 弹簧的弹力总指向平稳位置.归纳： 回复力 ：振动物体离开平稳位置后就要受到指向平衡位置的力的作用,使振动物体返回平稳位置,这样的力叫做回复力.回复力的特点 ：始终指向平稳位置.回复力的作用 ：使振动物体回到平稳位置. （振动物体远离平稳位置时,使物体做减速 运动. 振动物体向平稳位置运动时, 使物体做加速运动. ）（ 1）条件一：物体受到回复力的作用.提问：竖直方向的弹簧振子和摆球运动的回复力由谁供应？电脑模拟显现动态过程：动画模拟真实情形, 动态显现弹力的变化情形.引导同学观看摸索.师生争论得出回复力的概念，特点和作用.前后联系, 增强课堂的完整性.同学分析物体的受力情形, 争论回复力的产生.结合同学的分析争论,用电脑模拟运动过程中的受力情形, 给同学以动态的过程,深化懂得回复力的特点以及回复力的产 生.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载由重力和弹力的合力供应回复力由重力沿圆弧方向的分力供应回复力可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载归纳：回复力是振动物体所受的指向平稳位置的合外力 , 是依据成效命名的成效力.可以由 某一个力，某 几个力的合力或某个力的分力 供应.（和向心力进行比较）同学依据上述分析争论得出回复力的精确含义.通过比较, 前后贯穿, 加深可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载教学过程 教学设计可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载提问：在实际生活中的振动最终都会停止,为什么？ 同学回答：要受到阻力的作用.试验演示：摆球在空气中和水中振动.提问：有什么区分？为什么？同学观看并回答：水中阻力大,振动次数少.空气中阻力小振动次数多.（ 2）条件二：阻力足够小.二，简谐运动争论振动要从最简洁，最基本的振动着手,这种振动叫做简谐振动（ 振动过程中所受阻力为零 ）.试验演示：气垫导轨上滑块在弹簧作用下的振动.滑块所受的阻力可以忽视不计,弹簧的质量比滑块小得多,也可忽视不计,这样的系统称之为弹簧振子. 1．简谐振动的位移——对平稳位置的位移：试验演示：气垫导轨上滑块的振动懂得.联系实际,增强感性熟识.试验演示,供应真实情形.争论得出结论.试验演示,供应真实情形.忽视次要冲突,突出主要冲突, 是科学争论的常用方法.试验演示,供应真实情形.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载水平方向弹簧振子可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载简谐运动中位移大小： 振子离开平稳位置的距离.方向： 由平稳位置指向物体所在位置.电脑显现振子运动过程中位移的变化情形.2. 简谐运动中的回复力：试验演示：气垫导轨上滑块的运动同学分析：振动过程中所需要的回复力由弹簧的弹力供应.依据试验演示,争论得出位移的大小，方向,并与以前所学的位移概念进行区分.电脑模拟显现动态变化过程,增强感性熟识.依据前面所学,当堂巩固.可编。