高中物理选修34第6章 课程纲要 教案学案

高中物理选修34第6章课程纲要教案学案一、课程目标1.知识与技能目标理解简谐运动的概念，掌握简谐运动的表达式和图象，能根据图象分析简谐运动的特点。理解单摆的周期公式，知道影响单摆周期的因素，会用单摆测定重力加速度。了解受迫振动和共振现象，知道产生共振的条件，了解共振的应用和防止。认识波的形成，理解波的传播特点，掌握波长、频率和波速的关系，并能进行相关计算。理解波的干涉和衍射现象，知道产生干涉和衍射的条件，能区分干涉和衍射图样。了解电磁波的产生、发射和接收，知道电磁波谱的组成，认识电磁波的应用和危害。2.过程与方法目标通过观察和分析简谐运动的实验现象，培养学生的观察能力和分析归纳能力。在探究单摆周期公式的过程中，让学生经历提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、数据分析、得出结论等科学探究过程，提高学生的实验操作能力和科学探究能力。通过对波的形成和传播的学习，培养学生的逻辑推理能力和空间想象能力。通过对电磁波相关知识的学习，引导学生关注科技发展，培养学生获取信息和综合应用知识的能力。3.情感态度与价值观目标通过对简谐运动、单摆等内容的学习，培养学生对物理学科的兴趣，体会物理规律的简洁美和和谐美。在探究实验中，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，让学生体验科学探究的乐趣。通过了解电磁波在现代科技中的广泛应用，增强学生对科学技术的热爱，激发学生学习物理的积极性和主动性。

二、课程内容与安排第1节简谐运动1.教学内容机械振动的概念，简谐运动的定义和特点。弹簧振子模型，分析弹簧振子的受力情况和运动过程。简谐运动的表达式，理解表达式中各物理量的含义。2.教学重难点重点：简谐运动的概念和特点，简谐运动的表达式。难点：对简谐运动中回复力和位移的理解，以及简谐运动表达式的应用。3.教学方法讲授法、演示法、讨论法相结合。通过实验演示弹簧振子的运动，引导学生观察分析，得出简谐运动的特点；通过讲解和讨论，帮助学生理解简谐运动的表达式。

第2节简谐运动的描述1.教学内容简谐运动的振幅、周期和频率的概念。简谐运动的图象，理解图象的物理意义，能从图象中获取相关信息。2.教学重难点重点：振幅、周期和频率的概念，简谐运动图象的理解和应用。难点：如何引导学生从图象中分析简谐运动的速度、加速度等变化情况。3.教学方法讲授法与图象分析法相结合。通过讲解明确振幅、周期和频率的定义，然后利用简谐运动图象，引导学生分析各物理量的变化规律。

第3节单摆1.教学内容单摆的构造和原理，分析单摆的回复力来源。单摆的周期公式，通过实验探究影响单摆周期的因素。用单摆测定重力加速度的实验原理和方法。2.教学重难点重点：单摆的周期公式，用单摆测定重力加速度的实验。难点：理解单摆回复力的特点，实验数据的处理和误差分析。3.教学方法实验探究法为主。通过演示单摆实验，让学生观察单摆的运动，提出问题引导学生猜想影响周期的因素，然后设计实验进行探究，得出单摆周期公式，并进行实验操作测定重力加速度。

第4节受迫振动与共振1.教学内容受迫振动的概念，理解受迫振动中物体的振动频率与驱动力频率的关系。共振现象，知道产生共振的条件，了解共振的应用和防止。2.教学重难点重点：受迫振动和共振的概念，共振产生的条件。难点：对共振现象的理解以及在实际生活中的应用和防止。3.教学方法实例分析法。通过列举生活中受迫振动和共振的实例，如秋千的共振、机器的共振等，引导学生分析现象，得出受迫振动和共振的相关知识。

第5节波的形成和传播1.教学内容波的形成过程，理解介质中质点的振动和波的传播关系。横波和纵波的概念，能区分横波和纵波。波的传播特点，知道波传播的是振动形式和能量，介质中的质点并不随波迁移。2.教学重难点重点：波的形成过程，横波和纵波的概念，波的传播特点。难点：理解波传播过程中介质质点的振动情况和能量传递。3.教学方法模拟演示法。利用多媒体动画或实验装置模拟波的形成过程，让学生直观地观察质点的振动和波的传播，帮助学生理解相关知识。

第6节波的图象1.教学内容波的图象的物理意义，理解图象表示的是某一时刻介质中各质点的位移情况。从波的图象中获取波长、振幅等信息，分析质点的振动方向和波的传播方向的关系。2.教学重难点重点：波的图象的物理意义，波长、振幅的确定，振动方向与传播方向的关系。难点：根据波的图象判断质点的振动方向和波的传播方向，以及利用波的图象解决实际问题。3.教学方法图象分析法。通过详细讲解波的图象，引导学生观察图象的特点，分析各物理量的含义，然后通过实例和练习，让学生掌握根据图象判断振动方向和传播方向的方法。

第7节波的干涉1.教学内容波的叠加原理，理解两列波相遇时质点的振动情况。波的干涉现象，知道产生干涉的条件，认识干涉图样的特点。2.教学重难点重点：波的叠加原理，波的干涉现象和条件。难点：理解干涉图样中振动加强和减弱区域的形成原因。3.教学方法实验演示与理论分析相结合。通过水波干涉实验演示，让学生观察干涉现象，然后从理论上分析波的叠加和干涉条件，帮助学生理解干涉图样的形成。

第8节波的衍射1.教学内容波的衍射现象，知道波可以绕过障碍物继续传播。产生明显衍射现象的条件，分析不同情况下波的衍射情况。2.教学重难点重点：波的衍射现象和产生明显衍射的条件。难点：理解产生明显衍射现象的条件与障碍物或孔的尺寸和波长的关系。3.教学方法实验观察法。通过水波衍射实验和声波衍射实验，让学生观察波绕过障碍物的现象，总结出产生明显衍射的条件。

第9节电磁波1.教学内容电磁波的产生，了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。电磁波的发射和接收，知道发射电磁波的条件和方法，了解电磁波接收的原理。电磁波谱，认识电磁波谱的组成，了解不同波段电磁波的特点和应用。2.教学重难点重点：电磁波的产生和发射接收原理，电磁波谱的组成。难点：麦克斯韦电磁场理论的理解，电磁波在现代科技中的应用。3.教学方法讲授法与多媒体展示相结合。通过讲解麦克斯韦电磁场理论，介绍电磁波的产生和发射接收过程，利用多媒体展示电磁波谱的相关图片和视频，帮助学生了解不同波段电磁波的特点和应用。

三、教学资源1.教材：高中物理选修34教材2.实验器材：弹簧振子、单摆、铁架台、秒表、刻度尺、示波器、水波干涉演示仪、声波衍射演示仪等3.多媒体资源：相关的教学视频、动画、图片等，用于辅助教学，帮助学生更好地理解抽象的物理概念和物理过程。

四、教学评价1.课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、回答问题的情况、小组讨论中的表现等，及时给予鼓励和指导，评价学生的学习态度和积极性。2.作业评价：认真批改学生的课后作业，及时反馈学生对知识的掌握情况，针对学生的错误和问题进行详细讲解，通过作业评价督促学生巩固所学知识。3.实验评价：在实验教学中，观察学生的实验操作规范程度、数据记录和处理能力、对实验现象的分析能力等，对学生的实验表现进行评价，培养学生的实验技能和科学探究能力。4.测验与考试评价：定期进行单元测验和阶段性考试，全面考查学生对知识的掌握程度和应用能力。根据测验和考试成绩，分析学生的学习情况，发现教学中存在的问题，及时调整教学策略。

五、教案示例

《简谐运动》教案1.教学目标理解简谐运动的概念，知道简谐运动是一种理想化的运动模型。掌握简谐运动的特点，能判断一个运动是否为简谐运动。通过实验观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。2.教学重难点重点：简谐运动的概念和特点。难点：对简谐运动中回复力和位移的理解。3.教学方法讲授法、演示法、讨论法4.教学过程导入新课通过展示生活中常见的振动现象，如秋千的摆动、弹簧振子的振动等，引导学生思考这些振动的共同特点，从而引出本节课的主题简谐运动。新课教学机械振动讲解机械振动的概念，即物体在平衡位置附近所做的往复运动。通过举例说明生活中更多机械振动的实例，加深学生对概念的理解。弹簧振子介绍弹簧振子模型，通过实验演示弹簧振子的运动，让学生观察振子的运动过程。分析弹簧振子的受力情况，引导学生得出回复力的概念，并明确回复力的方向总是指向平衡位置。简谐运动给出简谐运动的定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。通过分析弹簧振子的运动，说明简谐运动中位移、回复力、加速度等物理量的变化规律，强调简谐运动是一种理想化的运动模型。课堂讨论组织学生讨论一些实际问题，如如何判断一个物体的运动是否为简谐运动，让学生运用所学知识进行分析和判断，培养学生的思维能力和应用能力。课堂小结总结本节课的重点内容，包括机械振动、弹簧振子、简谐运动的概念和特点等，强调简谐运动中回复力和位移的重要性。布置作业让学生完成教材上的相关练习题，巩固所学知识，并思考生活中还有哪些简谐运动的实例。

六、学案示例

《简谐运动》学案1.学习目标知道机械振动的概念，能识别生活中的机械振动现象。理解弹簧振子的模型，掌握简谐运动的定义和特点。学会分析简谐运动中回复力、位移、加速度等物理量的变化情况。2.知识梳理机械振动物体在________附近所做的________运动，叫做机械振动。弹簧振子一个轻质弹簧连接一个________，构成的系统称为弹簧振子。弹簧振子是一种理想化的模型。简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成________，并且总指向________的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。简谐运动的特点回复力F=________，其中k为比例系数，x为位移。位移x的方向总是从________指向________。加速度a与位移x的关系为a=________，加速度方向与位移方向________。3.典型例题例1：下列运动中属于简谐运动的是（）A.小球在左右两个相同的斜面上来回滚动B.小球在水中做上下振动C.小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动D.轻弹簧一端固定，另一端连接一个小球，小球在光滑水平面上做往复运动

分析：根据简谐运动的定义，分析每个选项中小球的受力情况和运动特点，判断是否符合简谐运动的条件。

答案：D

例2：一弹簧振子做简谐运动，当振子的位移为正时，下列说法正确的是（）A.速度一定为正，加速度一定为负B.速度不一定为正，但加速度一定为负C.速度一定为负，加速度一定为正D.速度不一定为负，但加速度一定为正

分析：根据简谐运动中位移、速度、加速度的关系，结合位移为正的条件，分析速度和加速度的方向。

答案：B

4.巩固练习关于简谐运动，下列说法正确的是（）A.位移的方向总是指向平衡位置B.加速度的方向总是跟位移的方向相反C.位移的方向总是跟速度的方向相反D.速度的方向总是跟位移的方向相同一个做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x=5sin(5πt)cm，则该简谐运动的周期