选修3-4《第一章 机械振动 第03节 简谐运动的公式描述》优秀教案

选修3-4《第一章 机械振动 第03节 简谐运动的公式描述》优秀教案

教学对象分析

刚升入高二的学生思维具有单一性、定势性，他们习惯于分析恒力作用下物体的单程运动，对振动过程的分析，学生普遍会感到有些困难，因此对变力作用下来回运动的振动过程的多量分析成为本节的教学难点。教学时要密切联系旧有的知识，引导学生利用演示和讲解，把突破难点的过程当成巩固和加深对旧有知识的理解应用过程，当成培养学生分析能力的过程，从而全面达到预期的教学目的和要求。

目前，学生学习物理的兴趣正在从直观—因果一概括认识转化，他们的思维也正在从形象向抽象转移，所以教学中通过演示使学生观察到振动的特点，运用类比引导学生建立理想模型，指导学生讨论振动中各物理量的变化规律，归纳出产生振动的原因，使学生全面理解教材。因此，这节课可采用综合运用直观演示、讲授、自学、讨论并辅以电教手段等多种形式的教学方法。教学中，加强师生间的双向活动，启发引导学生积极思维。由于本节内容中，要研究的物理量较多，教学容量大，教师要严格控制教学进度，顺利完成本节课的教学任务。

教学设计思想及策略

本节的特点之一是，第一次研究变力作用下产生变加速度的运动，这有助于学生对加速度概念的理解和对变速运动的深入理解；特点之二是，没有使用简练概括的数学语言，而是用定性的文字语言来叙述和分析比较复杂的物理现象；特点之三是，又一次引入了新的物理模型“弹簧振子”，再次对学生进行科学方法的熏陶。

如果能抓住简谐运动中的各物理量的变化规律，也就把握了复杂的机械振动的要领。所以在本节的教学中，采用互动课程教学模式，让学生动手实验找寻、分析各物理量的变化规律和特点作为教学的重点，充分发挥教师的主导作用，使学习的主体一一学生能理解和掌握简谐运动的振动规律。

教学目标及教学重点、难点

教学目标 知识与技能 1、了解什么是机械振动

2、掌握简谐运动回复力的特征

3、运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动

4、掌握弹簧振子在一次全振动过程中回复力、加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律（定性） 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；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力 情感态度与价值观 通过对简谐运动的分析，从对称美、简谐美角度进行美育教育；回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动 教学重点 1、简谐运动过程中的位移、回复力、加速度和速度的变化规律

2、简谐运动中回复力的特点，尤其是位移的特点 教学难点 简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律

教法学法

实验演示和多媒体辅助教学，启发式的讲授课

教学用具和课时安排

水平弹簧振子、竖直弹簧振子、单摆、DIS实验系统。1课时。

教学过程

（一）情景引入

振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，生活中随处可见，大家能举几个常见的例子吗？

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】（1）单摆

（2）水平弹簧振子

（3）竖直弹簧振子

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？

学生讨论、回答。教师注意提示学生将这种运动形式与以前学过的直线运动、圆周运动区别开来，然后总结，这些物体的运动总是在“某个中心位置”附近展开的， 我们把这个位置称为“平衡位置”（此时“平衡位置”这个概念可以稍微模糊一些），把物体在某个平衡位置附近所作的往复运动叫做机械振动。