简谐运动教材分析素材.doc

第九章　机械振动
第1节　　简谐运动
教学设计方案
作者：武汉市第四十九中学　　蔡红斌
●教学设计思路：
①对学生而言，机械振动是有别于匀变速直线运动、平抛运动和圆周运动的一种全新的运动，适当地帮学生进行知识的整理和归类是很有必要，并以此开始引入新课（《西游记》中关于《无底洞》和《地球遂道》）以激发学生的学习兴趣，为了进一步激发学生学习新知识的热情，在引入中补充了一段弦乐曲，这样开始了新课的教学.

②列举大量有关振动的例子并辅以一些视频材料和小实验，既用到了学生的生活知识又应用和培养了观察和思考的能力，并通过这些大量的实际例子引导学生进行提炼、整理、归纳从而得出机械振动的物理概念，并引导学生进行讨论、探究物体做振动的主要原因。这样对于概念就有了直观和感性的认识（周期性）

③通过引导提出简谐运动这种最简单、最基本的振动，引出一个实际的模型进行抽象化、理想化的思维加工，引导学生分析、讨论哪些因素应该忽略哪些因素不能忽略，因而得出弹簧振子这种理想化的模型，也对学生进行了一次科学思维方法的教育和锻炼。并指出理想化的方法是物理学上经常用到的一种方法，也可以说没有理想化，也就没有物理学。使学生掌握理想化方法的核心就是抓住主要的因素，忽略次要的因素。

④学生通过对弹簧振子做简谐运动实验和模拟实验的现象的观察，有了一定的直观和感性的了解、认识。提出探究的问题：弹簧振子为什么可以这样周而复始地、不停地做这种简谐运动？这种简谐运动又遵循些什么样的规律呢？接下来带领学生一起运用牛顿运动定律和运动学知识来探究原因（弹簧振子在一个周期内的运动规律）。气垫导轨演示滑块的简谐运动。多媒体投影仪放大。

⑤进一步引导学生分析、思考、探究弹簧振子之所以能做周期性的往复运动而没有像匀加速直线运动或者像匀减速直线运动那样一去不返的主要原因是因为有一个力始终要把振子拉回到平衡位置，从而得出回复力的概念。进而讨论、探究回复力的性质、特点。回复力是效果力、本身不存在只能由其它力来提供或充当，跟向心力一样。并讨论探究出回复力的大小和方向的特点：回复力的大小与位移成正比，方向与位移的方向相反，回复力的方向始终指向平衡位置。

⑥由前面的分析探究得出做简谐运动的条件就是必须受到与位移大小成正比、方向与位移的方向相反的回复力作用下的运动才能叫简谐运动。并举例和练习进行判断、辨识、巩固知识进一步提高对知识的理解和掌握（有几个比较好的例子让学生分析讨论、探究、判断、辨识是否是简谐运动）。如：

⑦通过对课后练习的当堂针对训练，尤其是对弹簧振子一次全振动的分析完成课后练习中的表格，进一步归纳和加深对简谐运动规律的理解。并归纳出几个重要的结论以帮助学生记忆和掌握。

⑧最后是小结、布置作业及课外思考题。

●教学资源

●教学流程图
新课引入：设疑激趣
《西游记》中关于《无底洞》和《地球遂道》

介绍机械振动、平衡位置、位移，有必要强调在机械振动中的位移的起点是固定的即平衡位置，机械振动中的位移的起点和机械运动中的位移的起点的规定是不同的。

介绍模型：理想化方法，弹簧振子模型，引导学生分析、讨论哪些因素应该忽略哪些因素不能忽略，因而得出弹簧振子这种理想化的模型(抓住主要的因素，忽略次要的因素)，以前哪些地方应用过类似方法。

结合模型对学生分组并引导学生运用已有物理知识分析、推理、讨论、探究简谐运动的形成原因并得出正确的结论

介绍回复力及分析其特点、作用。归纳出物体做简谐运动的条件：物体在受到大小与位移成正比方向始终与位移的方向相反的回复力作用下的运动，即就叫简谐运动。并进行反馈判断。

CAI演示简谐运动中各物理量的变化规律

归纳简谐运动规律的几个结论：回复力与位移、回复力与速度、位移和速度、远离平衡位置、靠近平衡位置等。

反馈练习、巩固提升知识及作业布置

布置课外小实验、小探究：证明竖直弹簧振子（弹性限度内）、水中的木块（未离开水面）均做简谐运动

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