高中物理选修34教案人教版.docx

高二物理选修3-4教案
3-4全套教案

11、1简谐运动
一、三维目标
知识与技能
1、了解什么是机械振动、简谐运动
2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线
过程与方法
通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力
情感态度与价值观
让学生体验科学的神奇，实验的乐趣
二、教学重点
使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律
三、教学难点
偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化
四、教学过程
引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动
1、机械振动
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？
微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？
[演示实验]
（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）]（2）单摆[见图1（b）]
（3）弹簧振子[见图1（c）（d）]（4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]

提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？
归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动
简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动
（1）弹簧振子
演示实验：气垫弹簧振子的振动
讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点
b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子
c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？
物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某个力的分力，在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。
（3）简谐运动的特征
弹簧振子在振动过程中，回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。在研究机械振动时，我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。
3、简谐运动的位移图象——振动图象
简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什么位移？（相对平衡位置的位移）

演示：当弹簧振子振动时，沿垂置于振动方向匀速拉动纸带，毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线
说明：匀速拉动纸带时，纸带移动的距离与时间成正比，纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间，因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向，纸带运动的距离就可以代表时间。
介绍这种记录振动方法的实际应用例子：心电图仪、地震仪
理论和实验都证明：（1）简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线
让学生思考后回答：振动图象在什么情况下是正弦，什么情况下是余弦？
引导学生回答：由开始计时的位置决定。
五、板书设计
11、1简谐运动
1、机械振动
物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称
2、简谐运动
简谐运动是一种最简单、最基本的振动
3、简谐运动的位移图象——振动图象
正弦曲线
六、课后作业优化方案
七、教学辅助手段
钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源
八、课后反思
本节课主要让学生体会机械振动和简谐运动，从实验中感受简谐运动到底是一个什么样的运动，无论从形式上还是图像上。

11、2简谐运动的描述
一、三维目标
知识与技能
1、知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义
2、理解周期和频率的关系
3、知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关
过程与方法
通过观察概括出机械振动的特征，培养学生的概括能力
情感态度与价值观
通过学生总结概括，增强学生学习物理的信心和兴趣
二、教学重点
振幅、周期和频率的物理意义
三、教学难点
理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关
四、教学过程
引入
上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子的运动。将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后，振子在O点的两侧做往复运动。振子的运动是否具有周期性？
在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振