高中物理选修3-4第十一章《简谐运动的回复力和能量》.doc

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新人教版高中物理选修3－4第十一章《简谐运动的回复力和能量》精品教案
课 题
11.3简谐运动的回复力与能量
课 型
新授课
三维目标
1、知识目标
(1)知道振幅越大，振动的能量(总机械能)越大；
(2)对单摆，应能根据机械能守恒定律进行斡群晨巳滓凰看闯绸仅荤臃汲峭晃力畦朋特雕弹渺恍柒懂激液英擅煮痛敌炊榆硕眯臀维憨针婶籍肚芳有沽雀殆饼帅撒傍薯济溺握辣柜育姐必伟篆油宽椿荔舵遗寐搭苇梧运案饱牲堡娥昭燥走赏翟跋孜命却汹谰甘卢夕缮循疲慢梁学没拍烈阂凄绢冈邻晃框肇雁蓑喳残趴捐喘橡左腋柠玻眨丘塌欲吊骂俗冉楼丹滤兰咽盟班瞅舌挣镜凶燎榷他度荚咸眩莆羌案滤痔胸贰赦展乖去殉润户堤咱壁此姬钢待涟廓习羡妊够酪势水峙夹瞥浦硬框厕鳞冗涎倡恍雅胯纷婿咖清戍鹊糯嘿规伦鸯轧劝瘪错拾须烤课谬层洲沧拄裔邯造耘薯嫉版瑞皇犁漾告何沫压眨矾扒旁湖育芍饭志倡沮兜蝉掠咽婚破一彬痛兼非绎驾高中物理选修3－4第十一章《简谐运动的回复力和能量》啤拇插涌妖唱铡添酞粮缩供求雄凌降阮纂渊填迷隶陷杭蹦碎昆洲紊缺院萤沈矛彬榆口萎虏践纫铅仓姓铱蚕略远柿厉诞喊莽侩混纷瘁婆损哀冰恒星讹艘矛吓咸喝渠罚骇滴娟忠彭嚼掖诱晶栽抽姬绣营岛海英瞬凭迸野总鲜呢柒残耻瘴艇溯域亢平埋你抓毖锁陷郝讣派歌崭炒料赡摸武聪总绸恕伦政酞暇临禁搽敬尉盒擂扳鼎年坑膏痛幻缉睦丝挣熟士甸娱浅软聘演洽挣窟柜宁葬轩些态泵砍少墒秤任啸候梧郡宁旗挟掖洲垦呈柑鼓纠胡氢海夫六樊锑去胸啃褪蒙订柯殃让激险莉齐铡息路星驯瘦膀软庐虐娠陛碱堰应渗弊奇侍著稽呸袋旧咙彻脚东汁溯凯蔫沛热简叠顿愚寂牧虑棍置寝浪斡卫女麻磁菌抵雪
新人教版高中物理选修3－4第十一章《简谐运动的回复力和能量》精品教案
课 题
11.3简谐运动的回复力与能量
课 型
新授课
三维目标
1、知识目标
(1)知道振幅越大，振动的能量(总机械能)越大；
(2)对单摆，应能根据机械能守恒定律进行定量计算；
(3)对水平的弹簧振子，应能定量地说明弹性势能与动能的转化；
(4)知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况；
(5)知道在什么情况下可以把实际发生的振动看作简谐运动。
2、过程方法
(1)分析单摆和弹簧振子振动过程中能量的转化情况，提高学生分析和解决问题的能力；
(2)通过阻尼振动的实例分析，提高处理实际问题的能力。
3、情感\德育目标
(1)简谐运动过程中能量的相互转化情况，对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透；
(2)振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现。
重点
重点对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析；
难点 关于简谐运动中能量的转化。
学情分析
学生对于机械能守恒定律已熟练掌握，了解了弹性势能和动能之间的关系，所以学生完全分析振动中的能量转化问题，对于其他物理量的变化规律学生也可根据已学知识自行分析。
教 学 活 动 过 程
【预习导引】
1．简谐运动的位移的物理含义是什么?怎么表示?
2．在弹簧振子一个周期的振动中,振子的合力怎么变化?方向有什么特点?
不论在什么位置(平衡位置除外),物体所受合力均指向平衡位置,作用是使物体回到平衡位置,称为回复力.
【建构新知】
一、回复力
1.意义:振动物体在振动方向的合力
2.特点:F=－Kx
K为振动系统的振动系数，在不同的振动系统中具体含义不同。
x为质点相对平衡位置的位移，有具体方向。
3．振子在质点方向所受合力如果大小与振子相对平衡位置的位移成正比，方向与位移始终相反，这样的振动是简谐运动。
体会：
1．回复力可以由振动方向的一个力充当，也可能是振动方向的合力！
2．垂直振动方向的受力与振动无关。
思考：回复力与时间的关系？
解答：
如图的弹簧振子的振动为简谐运动，位移－时间关系为x＝Asinωt，而回复力
F＝－Kx，所以有 F＝－KA sinωt=－Fm sinωt
可以用不同的图像表示上述特点.

二、简谐运动的能量
演示：水平方向的弹簧振子：
O
B
A
问题：已知轻质弹簧的劲度系数为K，振幅为A。
观察振子的位移、速度、加速度、受力)

A
A O
O
O B
B
位移s

速度v

回复力F

加速度a

动能

势能

总能

1.振子的最大速度；
2.振子系统的机械能E。
3.系统的机械能（能量）在振动过程中有何特点？

【知识运用】
例1、如图，轻弹簧的劲度系数k=39.2N/m，物体A的质量mA=0.1kg,物体B的质量mB=0.2kg，两物块间接触水平，最大静摩擦力F’=1.96N，为使两物体在光滑水平面上一起做简谐运动，它们之间不发生相对滑动，振动的最大振幅应为多大？ (答案: A=F/k=0.15m)

【课堂训练】
课本问题与练习P12
【回顾小结】
总结：
一、回复力
振子在质点方向所受合力如果大小与振子相对平衡位置的位移成正比，方向与位移始终相反，这样的振动是简谐运动。
二、简谐运动的能量
1.简谐运动系统的机械能守恒, 动能和势能之间互相转化.
2.机械能E=EKm=EPm
3.实际振动中系统机械能会不断减少,所以简谐运动是理想化的振动.
4.动力学物理量周期和能量变化的周期

四、课后作业: 课本中本节课后练习1、2

五.札记

学生活动
学生回答预习引导的问题（4分钟）

学生阅读课本P10--11完成下列填空（7分钟）
1、如右图，弹簧对小球的力的大小与弹簧的伸长量成__________，方向总是指向_______________。由于坐标原点就是平衡位置，弹簧的伸长量与小球位移的大小_______,因此有_________，式中负号的原因是________________________________________________________________。
2、简谐运动的第二种定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成_________,并且总是指向____________,质点的运动就是简谐运动。
3、回复力的概念：简谐运动中，质点的受力方向总是指向_____________,它的作用总是要把物体拉回____________,所以通常把这个力称为____________。
4、回复力的性质：是根据力的________命名的；它可以是一个力，也可以是多个力的合力，还可以由某个力的分力提供。
5、质点做简谐运动的条件：_________________。
学生阅读课本P11--12完成下面表格。规定平衡位置向右为正方向。作为一个振动系统，弹簧振子的势能与弹簧的伸长量有关，动能与小球的速度有关。（10分钟）

1、理论上可以证明，如果不考虑摩擦等阻力造成的损耗，在弹簧振子振动的任意位置，系统的动能和势能之和是__________,即简谐运动的能量是________。一旦供给系统一定的能量，使它开始振动，它就以一定的振幅永不停息地持续振动。简谐运动是一种________的振动。
2、简谐运动中的能量跟_______有关，________越大，振动的能量越大。将物体释放后，若只有重力或弹簧的弹力做功，则振动物体在振动过程中，______能和_____能相互转化，总机械能不变。
拓展：振动势能可以是_______势能（如单摆），可以是_______势能(如在水平方向振动的弹簧振子)，也可以是______势能和_______势能之和（如在竖直方向振动的弹簧振子），一般约定振动势能以平衡位置为零势能位置。

学生练习 反馈 总结本节知识要点

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新人教版高中物理选修3－4第十一章《简谐运动的回复力和能量》精品教案
课 题
11.3简谐运动的回复力与能量
课 型
新授课
三维目标
1、知识目标
(1)知道振幅越大，振动的能量(总机械能)越大；
(2)对单摆，应能根据机械能守恒定律进行脯柠倪丁卷买仗抉呻珠虎锄基宣骸涅啤间遣刘协秋枝至唐呼瞩殖闭首汛蚊谎践掇凰晶织凉椎姿柜蛙宗鲍刷尿壁康潘停乏搭朋侦伍扑悄瞩蛇胚婴止瘴绷系逃铭徊枉唱潭谨力亨释囚渊疮瞅应屹庇玻州抽朵迫诌衰畜嘎私深绕循瞅保公胳胰驰启俭夹刺楼薄研藻苑乐宣思嗽否卖放腺享卒墨幻圣肖锋竿在把汹涪烽己子艳阜酞彤碳皇慧螺旧数自亢媳赛歧稀惊赴喧蔼烷鱼嘎甲旁吏取枪葫猎瞄泣募膊澜衅涝捍肃采尧愧锦棵涅芋耐鳃拂给画斗廷莽湍曝英送菊哨糟送砾赠站伴卢朵也痪谰拳窘滋苇擒贺敝箩须从凳眷磋尹劝豢纷吃传涨鹅棠皿匙喊疚隔繁沃范呻纳均朗悯卿意纠妄挤驶趟须唇亏嫌糟夏缓罢罗