高中物理：《简谐运动》教学设计

选择性必修第一册：第二章机械运动第1节《简谐运动》教学设计一、教学分析1.课标分析《简谐运动》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修第一册模块中的“机械运动与机械波”主题下的一节内容。

【课程标准要求】：“1.2.1通过实验，认识简谐运动的特征。

能用公式和图像描述简谐运动。

”【课程标准分析】：本节内容是以简谐运动的特征探讨为载体，进一步提升物理学科核心素养，进一步步形成运动与相互作用观念必要的一部分。

在教学中注意联系生产生活实际，从多个角度创设情境，提出有关的问题，引导学生思考讨论，理解简谐运动的特征。

注意联系生活实际，拓展视野，渗透STSE教育，进一步形成对科学和技术应有的正确态度和责任感。

2.内容分析机械振动是较复杂的机械运动，振动的知识在实际生活中有很多应用（如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等），可以使学生联系实际，扩大知识面；同时，也是以后学习波动知识的基础。

因此，学好此章内容，具有承上启下的作用。

《简谐运动》是《机械振动》这一章中最基本而又最重要的一节，是全章的基础；通过列举生活中的多个实例，通过让学生归纳共同点来引出机械振动的概念；而后运用理想化方法，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，从而从运动学的角度认识弹簧振子。

通过实验得到弹簧振子的位移-时间图像；再通过数据进行分析发现弹簧振子的位移-时间图像时正弦函数。

简谐运动可以根据运动学和动力学特征分别进行定义，本节根据运动学特征给出了简谐运动的定义。

3.学情分析高二的学生已具有运动学和动力学的基本知识，对高中物理的学习要求和方法已具有一定的认识，但在大小和方向都做周期性变化的力的作用下的物体运动还是第一次遇到，对这种运动模式的运动形式没有抽象认识；很难对较为复杂的运动有清晰的认识。

为此，如何帮助他们建立合理的简谐运动情景是教学的关键。

在课堂教学上首先通过实验演示给学生以直观的感受，创设学习的良好情景；再引导学生观察、思考、讨论应用描点、描迹法、验证法、拟合法、类比法等科学方法得出初步的简谐运动规律，然后再次通过观察、思考、讨论得出正确而科学的结论。

学习好资料欢迎下载板书：简谐运动一：机械运动在高一的时候我们学习过匀速直线运动，平抛运动，曲线运动等机械运动，今天我们来学习下运动的另外一种形式—机械振动。

下面我们通过一个视频来了解下机械振动。

（播放视频）通过视频的播放我们知道振动是自然界普通存在的一种运动，所以在高中阶段我们进行机械振动的学习就显得非常必要，好，我们来看几个实验。

（弹簧振子、塑料弹簧振动、单摆）接通电源后，接触面上的小孔就会喷出空气，在滑块与接触面上形成气垫层，那么就会使滑块在接触面上无摩擦的运动(首先我们让弹簧静止，给滑块一个拉力，使滑块离开原来的位置，我们看到滑块在来回运动；塑料弹簧，我们使他下面静止，给他一个力拉离原来的位置，也会发现弹簧上下运动；再看一个例子鼠标静止，然后施加一个外力把鼠标拉离原来的位置也会发现他往复运动)。

提问：这些物体运动的共同点是什么？（通过手势的来回摆动提示学生：是运动具有往复性）（给出机械运动的定义）物体（或者物体的某一部分）在某一位置两侧所做的往复运动，叫做机械振动，通常称为振动，这样的位置称为平衡位置。

板书：1 定义下面我们来说下机械运动所具有的特点：1，物体振动时候有一个中心位置（不振动时可以静止的位置，即是回复力为零的位置，也称为平衡位置）。

2，物体运动具有往复性、对称性（关于中心位置来回运动）、周期性（周而复始的运动）板书：2 特点板书：二简谐运动既然我们了解了机械运动的定义和特点，下面我们来介绍下一种简单的机械振动:简谐运动。

而我们在研究简谐运动时候又是以弹簧振子这种模型来进行探讨。

板书：1 弹簧振子什么叫做弹簧振子把一个有孔的小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的水平杆上，可以在杆上自由的滑动，弹簧的质量比小球的质量小得多，也可以忽略不计这样的系统称为弹簧振子，其中小球称为振子，这样的运动称为简谐运动。

（投影，让学生结合书本去看，并且归纳下弹簧振子的特点）1：摩擦力为零2：弹簧的质量远小于小球的质量。

简谐运动教案简谐运动教案一、教学目标1. 理解简谐运动的定义和特征。

2. 了解简谐运动的力学模型。

3. 能够描述简谐运动的运动方程和力学能量的变化。

4. 掌握简谐运动的相关公式，并能够应用到问题中。

二、教学重点和难点1. 掌握简谐运动的定义和特征。

2. 理解简谐运动的力学模型。

3. 掌握简谐运动的运动方程和力学能量的变化。

4. 能够应用简谐运动的相关公式解决问题。

三、教学准备1. 多功能示波器、弹簧振子装置、振动模型示意图等实验装置。

2. PPT课件，视频教学资源。

四、教学过程Step 1 引入新课通过观察弹簧振子的运动或实验演示，引入简谐运动的概念，并与学生共同讨论弹簧振子运动的特点和规律。

Step 2 定义和特点向学生解释简谐运动的定义及特点，例如：周期性、振动都在某一平衡位置附近、加速度与位移成反比例关系等。

Step 3 力学模型介绍弹簧振子的力学模型，包括弹簧拉力、回复力和摩擦力等因素，以及简谐振动的拉格朗日方程。

Step 4 运动方程推导弹簧振子的运动方程，并与学生一起讨论和解决相关问题。

Step 5 力学能量变化介绍弹簧振子的力学能量变化规律，包括动能和势能的变化关系，以及总能量守恒定律。

Step 6 公式应用介绍简谐振动的相关公式，包括振动周期、频率、振幅、角频率、最大速度和加速度等，并引导学生运用公式解决问题。

Step 7 实验演示利用多功能示波器和弹簧振子装置进行实验演示，通过实时观测振动的频率、周期和幅度等参数，加深学生对简谐运动的理解和认识。

Step 8 练习和巩固布置相关的练习题，巩固学生对简谐运动的理解和应用能力。

五、课堂互动1. 提问学生关于简谐运动的问题，鼓励学生积极参与讨论。

2. 引导学生观察实验演示，提出问题并进行探究。

3. 鼓励学生多做思考和实际应用的练习，并与同学讨论答案。

六、教学反思通过本次教学，学生们对简谐运动的定义和特点有了更深入的理解，并能够运用相关公式解决简单问题。

物理简谐运动运动教案物理简谐运动运动教案「篇一」9．1 简谐运动一、教学目标：1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。

知道机械振动的概念。

2．知道什么是简谐运动，理解间谐运动回复力的特点。

3．理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度的变化情况。

4．知道简谐运动是一种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。

5．培养学生的观察力、逻辑思维能力和实践能力。

二、教学重点：简谐运动的规律三、教学难点：简谐运动的运动学特征和动力学特征四、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学五、教具：轻弹簧和小球，水平弹簧振子，气垫式弹簧振子，自制CAI课件，计算机，大屏幕六、教学过程（一）新课引入【演示】演示图1所示实验，在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，引导学生注意观察小球的运动情况。

（培养学生观察实验的能力）提问学生：小球的运动有哪些特点？（引发思考，激发兴趣）学生讨论，然后请一位学生归纳。

（培养学生表达能力）师生共同分析后，抓住“中心两侧”和“往复性”两个基本特征，得出“机械振动”的概念。

师生一起列举生活中有关振动的例子，增强感性认识，进一步提出，“研究振动要从最简单、最基本的振动入手，这就是简谐运动”。

（这实际上是交给学生一种研究问题的方法）（二）进行新课1、简谐运动的特点【演示】演示水平弹簧振子（小球）的振动和气垫式弹簧振子（滑块）的振动（提醒学生注意观察他们振动的时间），（建立理想模型概念，隐含振动产生的条件。

）说明：小球和滑块质量相同，连接的弹簧也相同（为避免这些因素对问题分析的干扰）。

提出问题（由学生思考回答）①、小球和滑块谁振动的时间长？为什么？（观察结果，滑块比小球振动时间长。

原因是小球受摩擦阻力较大，滑块受到的阻力小。

）②、如果小球受到更大的摩擦阻力，其结果如何？（振动时间更短，甚至不振动。

）③、如果把滑块和小球受到的`阻力忽略不计，弹簧的质量比滑块和小球的质量小得多，也忽略不计，其结果如何？（滑块和小球将持续振动。

物理简谐运动教案高中版
一、教学目标：
1. 理解简谐运动的基本概念；
2. 掌握简谐运动的定义和特点；
3. 掌握简谐振动的运动规律；
4. 理解简谐振动的能量变化规律。

二、教学重点：
1. 简谐运动的定义和特点；
2. 简谐振动的运动规律。

三、教学难点：
1. 掌握简谐振动的能量变化规律。

四、教学过程：
1. 简谐振动的基本概念和定义（10分钟）
- 介绍简谐振动的概念和定义，引导学生了解简谐振动的特点；
- 通过实例演示简谐振动的典型案例，让学生更好地理解简谐振动的物理意义。

2. 简谐振动的运动规律（20分钟）
- 讲解简谐振动的运动方程和运动规律，让学生在数学上理解简谐振动的运动规律；
- 利用实验设备演示简谐振动的实验，让学生亲自感受简谐振动的运动规律。

3. 简谐振动的能量变化规律（15分钟）
- 介绍简谐振动的能量变化规律，让学生了解简谐振动的能量变化过程；
- 利用实验设备演示简谐振动的能量变化过程，让学生更直观地认识简谐振动的能量变化规律。

4. 练习与复习（15分钟）
- 分发练习题，让学生进行练习，加深对简谐振动知识点的理解；
- 对简谐振动的重要概念和运动规律进行复习，巩固学生的学习成果。

五、课堂小结：
通过本节课的学习，同学们对简谐振动的基本概念、定义、特点、运动规律和能量变化规
律有了更深入的理解，同时提高了对简谐振动知识点的掌握和应用能力。

接下来的学习中，我们将继续深入探讨简谐振动的相关内容，为之后的学习打下坚实基础。

高中物理-《简谐运动》教学设计一、教学内容分析简谐运动是高二物理第十一章机械振动第一节内容,也是本章的重点内容；本节内容是在学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后而编排的,是力学的一个特例。

机械振动是一种比较复杂的机械运动形式,对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础。

此外,机械振动的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。

简谐运动是匀速直线运动、匀变速直线运动和匀速圆周运动之后学生接触的又一种运动类型,从局部来看,简谐运动是变加速直线运动,从整体来看,简谐运动同匀速圆周运动一样是一种周期运动。

因此,简谐运动是以往所学知识的一次大综合,它的运动是比较复杂的。

同时简谐运动又是后面学习“波动”的基础。

因此,学好简谐运动,掌握它的运动特点,搞清楚它与其它运动的联系与区别是非常重要的。

二、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。

三、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。

《简谐运动》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和特征。

2. 掌握简谐运动的运动学表示方法。

3. 学会用弹簧振子模型进行简谐运动的分析。

二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的概念和特征，弹簧振子模型的分析。

2. 教学难点：理解简谐运动的本质，能够根据实际情境判断是否为简谐运动。

三、教学准备1. 准备教学器材：弹簧振子模型、计时器、示波器、投影仪等。

2. 准备课程资料：简谐运动相关图片、视频、例题等。

3. 安排教学时间：本课时为单课时，约45分钟。

4. 设计课程流程：从概念引入→分析特征→运动学表示→弹簧振子模型分析，逐步展开教学内容。

四、教学过程：（一）引入1. 回顾高中物理中简谐运动的概念和特点。

2. 引入中职物理课程中的简谐运动，强调其在实际生产和生活中的应用。

（二）新课教学1. 讲解简谐运动的基本概念和原理。

（1）简谐运动的定义：物体在一定范围内，受到大小和方向随时间作正弦（或余弦）变化的力作用而产生的运动。

（2）简谐运动的特征：周期性、往复性、对称性。

2. 介绍简谐运动的数学表示方法——正弦函数和余弦函数。

（1）正弦函数的形式和特点。

（2）余弦函数的形式和特点。

3. 实例分析：通过弹簧振子模型，引导学生自己推导简谐运动的运动方程和位移-时间、速度-时间、加速度-时间曲线。

4. 讨论简谐运动的能量转化和守恒问题。

（1）简谐运动中能量的来源和转化方式。

（2）能量如何保持守恒。

5. 简谐运动的实际应用举例：弹簧、钟摆、振动筛等。

6. 布置思考题：简谐运动在实际应用中应该注意的问题和改进措施。

（三）课堂互动1. 组织小组讨论，让学生互相交流自己对简谐运动的理解和看法。

2. 邀请学生上台演示简谐运动，并对其运动过程进行讲解。

3. 针对学生的疑惑和问题进行解答和讨论。

（四）小结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调简谐运动的重要性和应用价值。

2. 布置相关作业，包括理论题和实际应用题，以巩固学生对简谐运动的理解和应用。

高一物理§9—1简谐运动教案教学目标：1.理解简谐运动的概念和特征。

2.掌握周期、频率、振动数、角频率等简谐运动重要物理量的概念和计算方法。

3.了解简谐运动在物理学和生活中的应用。

教学重点：1.简谐运动的概念和特征。

2.周期、频率、振动数、角频率等物理量的计算方法。

教学难点：1.简谐运动与其他运动的区别。

2.角频率和频率之间的转换。

教学方法：1.概念讲解与举例说明相结合的方法。

2.板书讲解和示例分析相结合的方法。

教学过程：1、概念引入通过一张图片，让学生猜测“简谐运动”是什么运动，并引出简谐运动的概念。

2、简谐运动的特征结合图示，讲解简谐运动的定义和特征：周期性、单向性、可叠加性。

3、周期、频率、振动数、角频率的概念及计算①周期的概念：一个周期是完成一次完整的运动所需要的时间。

②频率的概念：单位时间内完成的周期数。

③振动数的概念：完成某个相位点到达该相位点的总次数。

④角频率的概念：弧长相对于半径的变化率。

4、简谐运动中角频率和频率的关系①角频率与频率之间的关系②计算例题5、应用实例分析通过应用实例，让学生了解简谐运动在物理学和生活中的应用。

6、板书总结在板书上总结重点内容，让学生掌握本节课的要点。

教学资源：1.简谐运动的图片。

2.板书及书写工具。

3.教学PPT。

教学评估：课堂小测：通过给出一张简谐运动的图示，让学生计算出该运动的周期和频率。

拓展练习：让学生在家自己找到一些简谐运动的实例，并计算出相关物理量。

《简谐运动》教学设计《简谐运动》教学设计一．教材分析：（一）.教材所处的地位及前后联系：《简谐运动》是人教版高中物理（必修）第二册第八章《机械振动和机械波》中的内容。

机械振动和机械波是在学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后而编排的，是力学的一个特例。

机械振动和机械波是一种比较复杂的机械运动形式，对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础．此外，机械振动和机械波的知识与人们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。

简谐运动是第八章中的第一节内容，是学习本章后面各节内容的基础，也是本章的重点和难点之一。

在研究简谐运动规律时要用到以前学过的运动学、动力学、功和能的知识，可起到复习巩固的作用，因此这部分内容在教材中起着承前启后的作用。

（二）.教学目标：根据物理科的课程标准，物理教学应包括知识、能力和情感态度教育等三个方面。

因此，本节课教学目标也应该包括以下三个方面：1．知识目标（1）知道什么是机械振动、简谐运动。

了解简谐运动的若干实例。

（2）知道简谐运动中回复力的特点。

（3）知道简谐运动是一种理想化模型。

（4）理解简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。

（5）知道在研究物理规律时一般遵循从简单到复杂的规律。

2．能力目标（1）通过对实验的观察，培养学生的观察和发现问题的能力。

（2）分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律，认识物理量之间存在密切的相互依存关系，培养逻辑思维能力。

3．情感态度和价值观（1）通过对简单实验的操作，及参与对简谐运动规律的分析，培养学生参与科学研究的兴趣。

（2）通过对简谐运动的研究，使学生发现其中所严格遵循的简谐美、对称美。

（三）.教材的重点和难点：1．重点：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，所以本节的教学重点为：（1）简谐运动过程中有关物理量的变化规律。

（2）简谐运动回复力的特点。

选修3-4 11.1《简谐运动》教学设计一、本节教材分析简谐运动是最简单、最基本、最有规律性的机械振动，通过学习，使学生既了解到机械振动的基本特点，又体会到振动这种运动形式较直线运动、曲线运动都要复杂.在本节教材中研究弹簧振子的振动情况时，忽略了摩擦力和弹簧的质量，应让学生认真领会这种理想化的方法.二、教学三维目标（一）知识与技能1.知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动，了解简谐运动的若干实例.2.理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况.3.知道简谐运动是一种理想化模型以及在什么条件下可以把实际发生的振动看作简谐运动.（二）过程与方法1.通过对简谐运动中位移、回复力、加速度、速度等物理量间变化规律的综合分析，知道各物理量之间有密切的相互依存关系，学会用联系的观点来分析问题.2.本节中通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到了有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法.(三) 情感态度与价值观1.通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到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.2.通过对简谐运动的分析，使学生知道各物理量之间的普遍联系三、教学重点1.什么是简谐运动.2.简谐运动中回复力的特点.3.简谐运动过程中的位移、回复力、加速度和速度的变化规律.四、教学难点物体做简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律.五、教学方法1.关于机械振动概念的得出，采用实验演示、多媒体展示、阅读、归纳等综合教法.2.关于弹簧振子和简谐运动规律的教学，采用多媒体模拟展示，结合运动学、动力学相关公式推导表对比等教学方法.六、教学过程设计首先用多媒体出示本节课的教学目标（一）同学们观察动画: 蝴蝶翅膀的振动，小提琴发声实验演示：弹簧的下面挂着一个小球，拉动小球时，小球的运动提出问题：（让学生思考并回答）1、蝴蝶翅膀的振动和小球的运动有什么共同特点？（都在平衡位置附近做往复运动）2、它们为什么会做这样的运动？（受到外力的作用）从而得出机械振动的概念：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称振动。