簡諧運動教案－2022年【新教材】人教版高中物理選擇性必修

教案上課時間：年月日題課第一節(jié)：簡諧運動課型新課時1教學目標1.通過實驗和觀察生活現(xiàn)象，認識機械振動（振動）。會用理想化方法建模彈簧振子模型。2.通過觀察、分析和推理，證明彈簧振子的位移——時間圖像是正弦曲線，會用圖像描述簡諧運動。3.經歷探究簡諧運動規(guī)律的過程，培養(yǎng)分析數(shù)據、發(fā)現(xiàn)特點和形成結論的科學探究能力。學習重點簡諧運動概念及其圖像學習難點模型建模及圖像特點的認知，位移總是從平衡位置指向所在位置。位移方向與速度方向不一定總相同。教學過程教學環(huán)節(jié)（含備注）教學內容引入新課進行新課觀察與探究 討論與交流課堂總結課后作業(yè)（一）引入新課高中階段我們學過的運動形式有哪些?鐘擺的擺動、水上浮標的浮動、不倒翁、在微風中樹梢的搖擺等等有什么共同特點？（二）進行新課1、機械振動：平衡位置是振子原來靜止的位置，振子在其附近所做的往復運動，是一種機械振動，簡稱振動。2、彈簧+小球——彈簧振子思考：小球怎樣才能持續(xù)運動？小球可以看作質點嗎？彈簧各處的速度相等嗎？選擇怎樣的彈簧會使研究的干擾因素較少？理想模型：（1）小球與水平桿之間摩擦不計?？諝庾枇雎圆挥嫞?）彈簧的質量比小球的質量小的多，也可忽略不計。（輕質彈簧）常見類別：水平方向的彈簧振子與豎直方向的彈簧振子。（演示）3、繪制振子的位移——時間圖像思考：在不同時刻經過同一位置，怎樣才能展開空間，從而區(qū)分不同時刻的位置？（１）頻閃照片法（圖片）（２）放電留跡描圖法（視頻）（經歷繪制過程，讓學生體會ｘ－ｔ圖像中各物理量是怎樣在圖中反映出來的）４、探究圖像特征：（1）驗證法假定是正弦曲線，可用刻度尺測量它的振幅和周期，寫出對應的表達式，然后在曲線中選小球的若干個位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標和縱坐標，代入所寫出的正弦函數(shù)表達式中進行檢驗，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。（2）擬合法測量小球在各個位置的橫坐標和縱坐標，把測量值輸入計算機中作出這條曲線，然后按照計算機提示用一個周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移——時間的關系可以用什么函數(shù)表示。5、簡諧運動的定義及圖像（1）定義：如果質點的位移與時間的關系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x-t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。簡諧運動是最簡單、最基本的振動。（2）圖像特征：簡諧運動的位移（位置）——時間圖象是正（余）弦曲線。位置坐標反映小球相對于平衡位置的位移。強調：位移總是從平衡位置指向所在位置。位移為正，速度不一定為正。思考：簡諧運動的圖象就是物體的運動軌跡嗎？（3）圖像不是運動軌跡質點做的是直線運動，但它的位移隨時間按正弦規(guī)律變化。6、課堂小結與重點強化（1）物體（或物體的一部分）在它的平衡位置附近所做的往復運動，就叫做機械振動。（2）簡諧運動是一種簡單的、基本的振動，許多物體的微小振動都可以看作是簡諧運動，復雜的振動可以看作簡諧運動的疊加。（3）理想化的物理模型——彈簧振子。彈簧振子在無阻力的理想條件下的運動是簡諧運動。簡諧運動的位移——時間圖象是正（余）弦曲線。。位移總是從平衡位置指向所在位置。7、課堂例題講解：教材:34頁練習與應用2（答案見教材）8、課堂練習（詳見課件）9、學習效果檢測（附后）板書設計簡諧運動1.機械振動簡稱振動：往復運動2.彈簧振子：彈簧+小球3.簡諧運動（1）質點的位移與時間的關系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律（2）x-t圖象是一條正弦曲線，位移總是從平衡位置指向所在位置。（3）彈簧振子運動是簡諧運動。課后反思課后檢測：1．簡諧運動屬于下列運動中的()A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．勻變速直線運動D．非勻變速直線運動答案D2．如圖所示的彈簧振子，O點為它的平衡位置，當振子m離開O點，再從A點運動到C點時，振子離開平衡位置的位移是()A．大小為OC，方向向左B．大小為OC，方向向右C．大小為AC，方向向左D．大小為AC，方向向右答案B3(多選)如圖所示是質點做簡諧運動的圖像。由此可知()A．t＝0時，質點位移、速度均為零B．t＝1s時，質點位移最大，速度為零C．t＝2s時，質點位移為零，速度負向最大值D．t＝4s時，質點停止運動答案BC4(多選)如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間振動，取向右為正方向，振子經過O點時為計時時刻，其振動的x-t圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是()A．t2時刻振子在A點B．t2時刻振子在B點C．在t1～t2時間內，振子的位移在增大D．在t3～t4時間內，振子的位移在減小答案AC5.(13分)如圖所示是某質點做簡諧運動的振動圖像，根據圖像中的信息，回答下列問題：(1)質點離平衡位置的最大距離有多大？(2)在s和s兩個時刻，質點向哪個方向運動？速度和加速度將增大還是減?。?3)質點在第4