人教版(新教材)高中物理选择性必修1教学设计1：2 1 简谐运动教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第一册PAGEPAGE12、1简谐运动的教学设计一、教材分析高中物理教材总共涉及匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、机械振动这五种特殊的运动形式。匀变速直线运动学生在初中学生学习，在模块1学生学习匀变速直线运动（加速度恒定且与速度在同一条直线上），在模块2学习了抛体运动（加速度恒定且与速度不在同一条直线上）和匀速圆周运动（加速度大小不变方向变化）。机械运动这种运动形式安排在最后学习，是因为它的运动规律较前几种运动更复杂（它的加速度大小和方向都发生变化）。《简谐运动》作为第一节课，一定要开好头，一定要激发学生的学习兴趣和求知欲。本节课首先从学生身边和生活中的实例引出振动的概念，首先给学生鲜明的感官认识。然后按从简单到复杂，一般到特殊，从运动学的角度认识弹簧振子（新教材在介绍各种运动规律时，都是按先运动再动力学顺序编排）。再通过演示实验得出弹簧振子的图像（能激发学生兴趣），再通过数据分析（理论）得出其图像是正弦曲线，给出简谐运动的定义，并逐步引导学生认识这种运动形式与其它运动形式的不同。这样的过程逻辑性强，很符合学生的认知规律。二、学情分析学生在前面已学过四种运动形式，知道在掌握各种运动规律同时，还要知道各种运动形式所具备的力学条件，即能够建立起运动和力学的联系。弹簧振子是一种理想化的模型，学生能够理解。因理想化模型在前面学习质点时，就已学习过，知道如何建立理想化模型。另外数学课中已学过正弦函数的知识，所以认定弹簧振子的图像是正弦曲线学生很容易接受。但在本节课涉及到的对平衡位置位移x,学生很容易和前面在运动学中提到的位移（位置的改变）相混淆，所以教学中一定要注意区别。三、教学目标（一）知识技能目标：1、认识弹簧振子，知道什么是机械振动。2、知道机械振动中位移的含义，理解位移时间图像是一条正弦曲线。3、知道简谐运动的含义。（二）过程与方法：通过实验画出弹簧振子的图像；通过数据分析揭示出弹簧振子的位移时间图像是正弦曲线。（三）情感态度与价值观：培养学生通过实验总结物理规律的能力，培养学生应用所学知识解释自然现象的能力，激发学生学习物理的兴趣。四、教学重点：形成简谐运动的概念和认识它的位移时间图像。五、教学难点:简谐运动位移时间函数关系的的建立六、教学方法：举例实验演示数学分析七、教学用具:弹簧振子模型传感器多媒体课件八、教学过程教学内容、教师活动学生活动导入：1、回顾旧知识，回答问题。2、相互交流后，回答问题。3、学生观察实验现象，然后讨论，回答问题。（教师）复习提问：我们在以前的物理学习中，接触到四种特殊的运动形式，分别是什么？四种运动形式分别是：匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动(教师)今天我们再研究一种特殊的运动形式：机械运动，同学们列举生活中的一些振动现象。生活中的振动现象有：微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的运动、秋千的运动、声带的振动（教师）实验演示几个振动的现象，引导学生观察现象，找出振动物体的运动特征。演示：一端固定的钢尺的振动、单摆的运动、弹簧的运动等（教师）对学生的做答进行评价，并补充完善，归纳出机械振动的概念。新课教学（教师）板书标题和的概念。机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动。教学内容、教师活动学生活动（教师）以弹簧振子为例研究研究简谐运动。学生观察，讨论，回答问题一、弹簧振子（教师）展示弹簧振子模型，介绍弹簧振子的构造及特征。1、构造：一轻质弹簧一端固定，另一端连接一小球。2、弹簧振子是一种理想化模型理想化处理：①忽略摩擦力②忽略弹簧质量（教师）演示弹簧振子的运动，提问：弹簧振子的运动有什么特点?弹簧振子的运动特点：①往复性②有一个中心位置教学内容、教师活动学生活动（教师）给出平衡位置的概念并板书。学生讨论，回答问题。3、平衡位置:小球原来静止时的位置叫做平衡位置。我们来研究弹簧振子的位移时间图像。二、弹簧振子的位移时间图像（教师）为了研究弹簧振子的运动规律，以小球的平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。弹簧振子的位移指相对平衡位置的位移，用从平衡位置指向振子所在位置有向线段表示。（教师）用多媒体播放弹簧振子运动视频，具体解释此位移的含义。如上图中，虽然物体由A向O运动，但此位移由O指向A。（教师）强调：不管振子的初始位置在何处，位移都是从平衡位置指向振子所在的位置.课堂检测我们可以从以下方法获得弹簧振子的图像教学内容、教师活动学生活动2.得到弹簧振子的x-t图像:学生观看学生思考并回答描点法得x-t图（播放视频引导学生观看）沙漏得x-t图像（实验演示并引导学生观看）钢球上下振动得x-t（播放视频引导学生观看）3.图像意义:表示一个振子不同时刻所在的位置或者一个振子位移随时间的变化规律。（教师）提问：观察弹簧振子的x-t图像，它属于数学中的什么函数图像？学生思考并回答三、简谐运动及其图像1.如何确定x-t图像是正弦函数图像？a.方法一:测量横纵坐标代入正弦函数的表达式检验。b.方法二:测量横纵坐标输入计算机作图拟合。（教师）引导学生思考讨论，观察并给简谐运动的概念2、简谐运动教学内容、教师活动学生活动质点的x与t遵从正弦函数(或者余弦函数)的规律，即x-t图像是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动。学生讨论并回答3.记录振动图像的方法:课堂小结：（教师）本节课我们学到了什么？1、认识弹簧振子2、简谐运动的位移时间图像中位移的含义3、认识简谐运动的位移时间图像及简谐运动的概念作业布置：1、课堂练习：课后作业：P34页1、2题九、课后反思：作为《简谐运动》的第一节课，开好头很重要。多媒体课件的视频和课堂上演示实验，很大程度地激发了学生的兴趣和求知欲。学生课堂气氛活跃，学生与学生之间、学生与老师的互动积极，学生的主体地位充分得以体现了，符合新课程