《§11.1简谐运动》教学设计教学内容

数学高中简谐运动教案
教学内容：简谐运动
教学目标：学生能够理解简谐运动的基本概念、特点和公式，并能够运用所学知识解决相
关问题。

教学重点：简谐运动的定义和特点、简谐振动的周期和频率、简谐振动的能量等内容。

教学难点：简谐振动的相关计算问题。

教学方法：讲授相结合，以实例为主，引导学生进行思维拓展。

教学资源：教科书、PPT等。

教学过程：
一、导入
通过一段视频或图片展示简谐运动的实例，引发学生的兴趣，激发他们对简谐运动的好奇。

二、概念讲解
1. 定义简谐运动，介绍简谐运动的特点。

2. 讲解简谐振动的周期和频率的定义及公式。

3. 介绍简谐振动的能量计算方法。

三、例题讲解
通过几个例题，讲解简谐振动的相关计算，引导学生掌握解题方法。

四、练习
布置一些练习题，让学生巩固所学知识，检验自己的理解程度。

五、总结
对简谐运动相关知识进行总结，梳理重点难点，回顾今天的学习内容。

六、课后作业
布置相关题目作为课后作业，帮助学生深化对简谐运动的理解。

教学反思：
通过本节课的教学，学生能够初步了解简谐运动的基本概念和特点，掌握相关计算方法。

在教学过程中，要注重理论与实际相结合，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习主动性和积极性。

第一章：机械振动钟摆的运动给人们提供了一种计时的方法，共振筛的运用提高了人们的劳动效率，车箱与车轴间的减振板使车辆的运动更加平稳，声带的振动可使我们通过语言交流思想感情，地震则可能给人类带来巨大的灾难.振动是一把双刃剑，由此可见学习机械振动的重要性.振动是一种运动的形式，并不仅仅局限于力学，在电学中同样有它的身影，这在3－2教材中已经有过体现，通过本章的学习你将融会贯通.1.1 简谐运动1.※知道简谐运动的概念2.※理解简谐运动的位移时间图象，并能解决相关问题振动现象在自然界中广泛存在.钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物体行走时扁担下物体的颤动、树梢在微风中的摇摆等都是振动，振动与我们的生活密切相关.那么我们应怎样研究振动呢？一.机械振动(1)定义：物体(或物体的一部分)在某一中心位置附近的往复运动，叫机械振动，简称振动.(2)特征：第一，有一个“中心位置”，即平衡位置，也是振动物体静止时的位置；第二，运动具有往复性.二.弹簧振子1.弹簧振子：弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，是一种理想化模型.弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子(小球)；与弹簧振子相连的小球体积足够小，可以认为小球是一个质点；忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内.2.弹簧振子的振动图象：如图所示，在弹簧振子的小球上安置一记录用的毛笔P，在下面放一白纸带，当小球振动时沿垂直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，此曲线有什么特征？为什么？(1)形状：正(余)弦曲线，如图所示.(2)物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律.(3)获取信息：①任意时刻质点的位移的大小和方向.如下图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.②任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如下图中a点，下一时刻离平衡位置更远，故a此刻向上振动.c点，下一时刻离平衡位置更远，故c此刻向下振动.③任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小，如图中b，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位移、加速度正在减小，c从负位移远离平衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大.3.简谐运动(1)定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动.(2)特点：①简谐运动是最基本、最简单的振动.②简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，是变力作用下的变加速运动.弹簧上端固定在O 点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，下列说法正确的是( )A.小球运动的最低点为平衡位置B.弹簧原长时的位置为平衡位置C.球速为零的位置为平衡位置D.小球原来静止时的位置为平衡位置解析：平衡位置是振动系统不振动，振子受力平衡时所处的位置，此时弹簧处于伸长状态，故D 正确，B 错误；球在平衡位置两侧做往复运动，运动到最低点和最高点时球速都为零，但这两点并不是平衡位置，故A 、C 错误. 答案：D如图所示的弹簧振子，O 点为它的平衡位置，当振子m 离开O 点，再从A 点运动到C 点时，振子离开平衡位置的位移是( )A.大小为OC ，方向向左B.大小为OC ，方向向右C.大小为AC ，方向向左D.大小为AC ，方向向右 答案：B解析：振子离开平衡位置，以O 点为起点，C 点为终点，位移大小为OC ，方向向右.如图甲所示，弹簧振子以点O 为平衡位置，在A 、B 两点之间做简谐运动.取向右为正方向，振子的位移x 随时间t 的变化如图乙所示，下列说法正确的是( )A.t ＝0.4s 时，振子的速度方向向右B.t ＝0.8s 时，振子在O 点和B 点之间C.t ＝0.6s 和t ＝1.2s 时刻，振子的速度完全相同D.t ＝1.5s 到t ＝1.8s 的时间内，振子的加速度逐渐减小 答案：D解析：t ＝0.4s 时，振子的速度向左，A 错误；t ＝0.8s 时，振子在OA 之间，B 错；t ＝0.6s 和t ＝1.2s 时刻振子的速度方向相反，C 错；t ＝1.5s 到t ＝1.8s 时间内振子从B 运动到O ，加速度逐渐减小，D 正确.一弹簧振子沿x 轴在[－4,4]区间振动，振子的平衡位置在x 轴上的O 点.图1中的a 、b 、c 、d 为即学即用4个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向.图2给出的①②③④4条振动图线，可用于表示振子的振动图象.则()A.若规定状态a时t＝0，则图象为①B.若规定状态b时t＝0，则图象为②C.若规定状态c时t＝0，则图象为③D.若规定状态d时t＝0，则图象为④解析：a点t＝0时刻位移为3，由①振动图线可知a向x正方向运动，则选项A正确.b点t＝0时刻位移为2，②振动图象不在位移2处，选项B错.c点t＝0时位移为－2，向x负方向运动，而③振动图线向x正方向运动，选项C错.d点t＝0时，位移为－4，与④振动图线一致，据振动的对称性该质点一定能达到＋4位置.但图象上只到＋3位置，所以选项D不正确.答案：A点评：这类题关键在于明确t＝0时的位移及速度的方向，能够从一维坐标中找出有用信息，然后画出x－t图象.。

简谐运动教案
简谐运动是指物体在势能变化为简谐函数的作用下，按照正弦或余弦函数规律来运动的现象。

一、教学目标：
1. 理解简谐运动的概念和特点；
2. 掌握简谐运动的基本公式和相关计算方法；
3. 能够应用简谐运动的公式解决实际问题；
4. 培养学生的实验观察和探究能力。

二、教学内容：
1. 简谐运动的概念和特点；
2. 简谐运动的基本公式和相关计算方法；
3. 简谐运动的实验观察和探究。

三、教学重点和难点：
1. 理解简谐运动的概念和特点；
2. 掌握简谐运动的基本公式和相关计算方法。

四、教学方法：
1. 讲授法：通过讲解简谐运动的概念、特点和公式，引导学生理解和掌握相关知识；
2. 实验法：设计简单的实验，让学生观察和记录简谐运动的现象，并从中探究相关规律；
3. 讨论法：通过与学生的互动，引导学生参与讨论和解决问题，培养学生的思维能力和合作意识。

五、教学过程：
1. 导入：通过展示一个简谐运动的实例，引导学生思考什么是简谐运动，并让学生自由讨论；
2. 授课：讲解简谐运动的概念、特点和基本公式，引导学生理解和掌握相关知识；
3. 实验：设计一个简单的实验，观察和记录简谐运动的现象，并让学生进行分析和讨论；
4. 计算：通过一些简单的计算例题，让学生运用简谐运动的公式解决问题；
5. 拓展：引导学生思考简谐运动在实际生活中的应用，如钟摆、弹簧振子等；
6. 练习和总结：布置一些练习题，让学生巩固所学知识，并进行总结和回顾。

六、教学评价：
1. 通过实验的观察和记录，评价学生的实验观察和探究能力；
2. 通过练习题的完成情况，评价学生对简谐运动的理解和应用能力。

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。

简谐运动一、教学目的1、知识与能力:(1认识弹簧振子(2通过观察和分析,理解简谐运动的位移——时间图像是一条正弦曲线,培养分析和概括能力;2、过程与方法:经历对简谐运动运动学特征的探究过程,加深领悟用图像描绘运动的方法;3、情感、态度、价值观:培养学习物理的兴趣,陶冶热爱生活的情操。

二、教学重点:简谐运动位移——时间图像的建立及图像的物理含义三、教学难点:简谐运动位移——时间图像的建立四、教具:水平弹簧振子、竖直弹簧振子、单摆、振铃、托盘天平、物体平衡仪、音叉、乒乓球等。

五、教学过程[引入]今天我们开始学习第十一章机械振动,第一节简谐运动(板书。

首先请大家欣赏一段古筝演奏。

问题1:古筝为什么能够发出声音?(琴弦的振动问题2:还有哪些乐器是靠琴弦的振动发出声音的?(小提琴、大提琴、吉他、二胡、琵琶等振动在我们生活中十分常见问题3:能不能再举例一些生活中类似这样的振动?(说话时声带振动等;剧烈而令人恐惧的振动——地震我们实验室也普遍存在这样的振动,请大家仔细观察,演示如:天平指针的振动、音叉的振动、单摆的振动、水平弹簧振子、竖直弹簧振子。

在我们演示的振动中有水平方向的振动也有竖直方向的振动。

问题4:它们具有共同的特征是什么?(在某一中心位置来回运动,强化“往复”和“周期性”我们把这个中心位置叫做平衡位置(原来静止的位置,标出竖直弹簧振子的平衡位置,把振动的物体叫做振子一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动。

简称为振动特点:往复性、周期性简图示意:实际的振动是非常复杂的,大家已经观察到刚刚的振动在阻力的作用下,有些很快就停下来,有些振动的幅度正在减弱。

为了研究的方便,我们突出主要矛盾、忽略次要因素,不计一切阻力,简化为理想模型。

我们把像这样由弹簧和振子构成的振动系统称为弹簧振子。

弹簧振子将保持这个幅度永远运动下去。

二、弹簧振子:是理想模型1、条件:振子看做质点;轻质弹簧;不计一切阻力本章从最简单的开始研究,学习怎样描述振动,振动有什么性质。

选修3-4第十一章机械振动一、简谐运动教案一、教材分析本节内容是机械振动的最简单的运动形式，是习其它振动形式的基础，对好整个振动部分起到非常重要的作用。

它从位移与时间关系的角度认识简谐运动的特点。

二、教目标1知识与技能（1）从运动形式了解什么是机械振动、简谐运动（2）正确解简谐运动图象的物含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。

2过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养生的观察、概括能力。

三、教重点难点简谐运动的位移时间图像既是重点也是难点。

四、情分析在生已习物体运动规律的基础上认识振动并不困难，但要认识简谐振动的特点比较困单，所以应用实验的方法画出其图像以降低生的困难。

五、教方法实验、观察与总结六、课前准备弹簧振子、坐标纸、预习案七、课时安排 1课时八、教过程（一）预习检查、总结疑惑生回答预习案的内容，提出疑惑（二）精讲点拨1、机械振动生回答机械振动与其他运动相比有什么特点？特点：往复的运动总结：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，对于弹簧振子，它是弹力。

2、弹簧振子的运动（1）弹簧振子要一直运动下去对弹簧和振子有什么要求？．弹簧的质量远远小于滑块的质量，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b．阻力太大，振子不振动，阻力很小，振子振动。

我们研究在没有阻力的想条件下弹簧振子的运动。

（2）平衡位置有什么特点？振动时怎样算完成一个全振动？对弹簧振子而言，弹簧为原长，振动方向的合力为零。

3、实验探究使弹簧振子振动，拉动下面的坐标纸，描出振子运动的运动图像。

用多媒体动画模拟振子的运动，画出振动图象。

4、讨论并回答：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）总结：简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。

提问：振动图象在什么情况下是正弦，什么情况下是余弦？总结：由开始计时的位置决定图像中这里的位移指的是什么？总结：指向对于平衡位置的位移，即位置坐标，与时刻对应。

简谐运动【教学目标】：1．认识机械振动；2．认识弹簧振子，能分析弹簧振子运动过程中各物理量的变化。

3．通过对弹簧振子的研究，了解回复力和简谐运动的概念。

4．了解描述简谐运动特征的物理量：振幅、周期、频率。

【教学重点】：研究弹簧振子并分析弹簧振子的振动过程。

【教学难点】：分析弹簧振子运动过程中各物理量的变化规律。

【教学流程】：新课引入，生活中的机械振动（平衡位置）——弹簧振子——研究弹簧振子的运动过程——简谐运动及其特征的描述——总结【教学过程】：一、机械振动1．机械振动及特点我们在生活中常提到一词“振动”，这样一种运动形式在生活中很常见，请列举你所知道的“振动”。

（钟摆、树梢在微风中摇摆、荡秋千、挑着物体行走时扁担颤动、拨动琴弦后琴弦振动、水中浮标上下浮动、地震、手机振动……）演示实验，挂在弹簧中间的物块，左右做往复运动。

提问：根据前面列举的例子、演示的实验，振动这样一种运动形式有什么样的特点呢？（在某一位置周围往复运动，有一个“中心位置”，往复运动意味着具有“周期性”特点）我们把具有这样特点的运动（在某一中心位置两侧做往复运动）叫做机械振动，也通常简称“振动”。

我们今天开始学习的新的一章，就主要研究机械振动这种运动形式的特点。

这些特点给我们后面的研究一些启示：（1）“中心位置”很重要；（2）我们研究一次完整的运动情况就可以推测之后的运动情况。

2．平衡位置首先来看“中心位置”，在振动过程中，物体以这个特殊位置为中心做往复运动，那这个位置到底如何确定呢？请再看演示实验，如果物块不振动，它会静止在中间。

只有让物块离开原来的位置并且释放，物块才开始振动。

而振动开始后，物块做往复运动的中心位置就是静止时的位置。

我们把这个位置叫做“平衡位置”，它是物体振动时做往复运动的中心位置，也是物体停止振动时所在的位置。

二、弹簧振子现在我们来研究这种往复运动的特点。

生活中的振动往往很复杂，我们现在寻找一个很简单的模型来研究。

简谐运动一、教学目的1、知识与能力：（1）认识弹簧振子（2）通过观察和分析，理解简谐运动的位移——时间图像是一条正弦曲线，培养分析和概括能力；2、过程与方法：经历对简谐运动运动学特征的探究过程，加深领悟用图像描绘运动的方法；3、情感、态度、价值观：培养学习物理的兴趣，陶冶热爱生活的情操。

二、教学重点：简谐运动位移——时间图像的建立及图像的物理含义三、教学难点：简谐运动位移——时间图像的建立四、教具：水平弹簧振子、竖直弹簧振子、单摆、振铃、托盘天平、物体平衡仪、音叉、乒乓球等。

五、教学过程[引入]今天我们开始学习第十一章机械振动，第一节简谐运动（板书）。

首先请大家欣赏一段古筝演奏。

问题1：古筝为什么能够发出声音？（琴弦的振动）问题2：还有哪些乐器是靠琴弦的振动发出声音的？（小提琴、大提琴、吉他、二胡、琵琶等）振动在我们生活中十分常见问题3：能不能再举例一些生活中类似这样的振动？（说话时声带振动等；剧烈而令人恐惧的振动——地震）我们实验室也普遍存在这样的振动，请大家仔细观察，演示如：天平指针的振动、音叉的振动、单摆的振动、水平弹簧振子、竖直弹簧振子。

在我们演示的振动中有水平方向的振动也有竖直方向的振动。

问题4：它们具有共同的特征是什么？（在某一中心位置来回运动，强化“往复”和“周期性”）我们把这个中心位置叫做平衡位置（原来静止的位置，标出竖直弹簧振子的平衡位置，把振动的物体叫做振子）一、机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动。

简称为振动特点：往复性、周期性简图示意：实际的振动是非常复杂的，大家已经观察到刚刚的振动在阻力的作用下，有些很快就停下来，有些振动的幅度正在减弱。

为了研究的方便，我们突出主要矛盾、忽略次要因素，不计一切阻力，简化为理想模型。

我们把像这样由弹簧和振子构成的振动系统称为弹簧振子。

弹簧振子将保持这个幅度永远运动下去。

二、弹簧振子：是理想模型1、条件：振子看做质点；轻质弹簧；不计一切阻力本章从最简单的开始研究，学习怎样描述振动，振动有什么性质。

11.1 简谐运动【教学目标】（一）知识与技能1、知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移。

2、知道弹簧振子的位移－时间图象，知道简谐运动及其图象。

（二）过程与方法通过对简谐运动图象的绘制，认识简谐运动的特点。

（三）情感、态度与价值观1、通过对简谐运动图象的绘制，培养认真、严谨、实事求是的科学态度。

2、从图像中了解简谐运动的规律，培养分析问题的能力及审美能力（逐步认识客观存在的简洁美、对称美等）。

【教学重点】理解简谐运动的位移－时间图象。

【教学难点】根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移、路程及运动方向。

【教学方法】实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示【教学用具】一端固定的钢尺、单摆、音叉、小槌、水平弹簧振子、竖直弹簧振子、CAI课件【教学过程】（一）引入新课在自然界中有一种很常见的运动，如微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物行走时扁担的颤动、声带的振动、地震时大地的剧烈振动……，这些物体的运动称之为机械振动，简称振动。

振动是自然界中普遍存在的一种运动形式。

（演示振动实例，建立振动的概念，归纳振动的特点）演示：一端固定的钢尺、单摆、水平和竖直的弹簧振子、穿在橡皮绳上的塑料球、音叉的叉股等物体的振动。

问题：这些物体的运动各不相同，运动轨迹有的是直线，有的是曲线；运动方向有的在水平方向，有的在竖直方向；物体各部分的运动情况有的相同、有的不同……，那么它们的运动有什么共同特征呢？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。

物体振动时有一个中心位置，如琴弦振动的中心位置就是琴弦静止时或未开始振动时的位置。

这个位置称为平衡位置。

（1）平衡位置：物体振动时的中心位置，振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置。

（2）机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动。

（3）振动特点：振动是一种往复运动，具有周期性和往复性。

11、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---时间图象是一条正弦曲线。

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象；通过数据分析揭示出弹簧振子的位移---时间图象是正弦曲线。

简谐运动
在同一个位置上小球的位
同？这个问题可以考查学生对物理量（特别是矢量）的理解程度，应让广泛的学生参与。

点特点
点作分析，从面体会简谐运动的
图示为放在光滑水平面上在
A、B间运动的弹簧振子。

(1)小球途经C时,其相对平衡
位置的位移是否一定相同？所受合
外力是否一定相同？
(2)若C点和D点关于位置O
对称,小球在C点和D点的位移有什
么关系?与小球的速度方向有关吗?
PPT
探究问题
注意引导学生如何准确简捷地表述小组讨论后的结论。

同时也形成认真倾听他人观点
如图所示的弹簧振子,小球在
水平方向做简谐运动,O点为小球的
平衡位置,A、B为其左右两端的最
大位移位置。

分析小球的速度如何
变化? 总结其变化特点。

PPT
正弦函数的方程式即是数学表达式，也是有物理意义的物理方程。

将两者统一起来需要一个过程，学生的认识不可能一步到位，教师一定要让学生有个体会过程，不可越俎代
图为某弹簧振子的位移图象,
若此图象为正弦曲线,则弹簧振子
的振动周期为多少?振子离开平衡
位置的最大位移为多少?根据数学
知识写出此正弦函数的方程式。

PPT
板书设计§11.1简谐运动。

数学高中简谐运动教案设计
教学内容：简谐运动的基本概念和特点
教学目标：
1. 了解简谐运动的基本概念和特点；
2. 掌握简谐运动的相关公式和计算方法；
3. 能够应用简谐运动理论解决简单问题。

教学重点和难点：
重点：简谐运动的基本概念和特点；
难点：简谐运动的相关公式和计算方法。

教学准备：
1. 教师准备教案、投影仪等教学用具；
2. 学生准备书本和笔记本。

教学过程：
一、导入（5分钟）
教师简单介绍简谐运动的概念和背景，引导学生思考简谐运动在生活中的应用。

二、讲解（15分钟）
1. 讲解简谐运动的定义和特点；
2. 讲解简谐运动的相关公式和计算方法；
3. 举例说明简谐运动的实际应用。

三、练习（20分钟）
1. 学生根据所学知识回答相关问题；
2. 学生完成简谐运动的计算题目。

四、总结（5分钟）
教师带领学生总结本节课的重点内容，并概括简谐运动的特点和应用。

五、作业布置（5分钟）
布置相关作业，巩固所学知识。

教学反思：
本节课主要围绕简谐运动的基本概念和特点展开，通过讲解、练习和总结，加深学生对简
谐运动的理解，提高他们的计算能力和问题解决能力。

同时，引导学生思考简谐运动在现
实生活中的应用，增强他们学习的兴趣和动力。

在以后的教学中，可以结合更多实际例子，引导学生加深对简谐运动的理解和运用。

《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。

11.1 简谐运动
教学目标
1．知识与技能
（1）知道弹簧振子理想模型和简谐运动的运动学定义；
（2）知道弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线，并理解振动图象的物理意义；
（3）理解振动图象“时间轴”的展开过程，会将底片的位移转换成振动时间.
2．过程与方法
（1）引导学生经历探究“弹簧振子振动图象”的过程，发展学生“猜想假设”、“设计实验”、“处理数据”、“分析论证”和“误差分析”的能力，培养学生思维的灵活性和深刻性；
（2）引导学生经历误差分析的过程，让学生体验建立物理模型的思想方法.
3．情感态度与价值观
（1）通过对弹簧振子振动图象的探究，培养学生认真、合作、实事求是的科学态度，同时让学生体验成功探究的快乐，增强学生参与科学探究的兴趣；
（2）观察生活事例，了解实际应用，培养热爱科学、乐于探究的品质，增强学生的实践意识.
教学重点
（1）弹簧振子的位移概念；
（2）弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线.
教学难点
（1）弹簧振子的位移概念；
（2）设计实验方案确定弹簧振子在各个不同时刻位移；
（3）论证弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线的思路和方法.
教学资源
太阳能摇摆花、水摆（由饮料瓶制成）、气垫导轨、气源、弹簧振子（改装滑块）、在竖直方向振动的弹簧振子、弹簧振子频闪照片、教师自拍的弹簧振子实验视频、“豪杰解霸”视频播放软件、多媒体教学课件.
教学流程
教学过程。

《§ 1.1 简谐运动》公开课教学设计授课教师：杨清泉授课班级：平山中学k 二 3授课时间： 2010-4-8 星期四授课地点：物理实验室（一）【教学目标】知识与技能：1.通过观察与分析，了解什么是机械振动。

2.掌握简谐运动回复力的特征。

3.掌握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定性规律过程和方法：1、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．2、指导学生建立物理模型的科学方法，培养学生从实际问题中抽象出物理模型的能力。

情感、态度与价值观：1、渗透物理学方法的教育，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。

2、把物理知识延伸到生活的应用中去，让学生亲自体会到物理的实用性，激发他们学习物理的热情。

（二）【教学重点】1．掌握简谐运动的回复力特征．2．简谐运动的相关运动物理量的变化规律（三）【教学难点】1．偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆．2．在一次全振动中速度的变化．（四）【教学方法】多媒体辅助教学、实验法（相关视频）、启发式的讲授课、讨论总结法、（五）【教学教具】多媒体课件、气垫弹簧振子、乒乓球、橡皮筋、铁架台、（六）【新课过程】一、导入新课由一颗乒乓球说起物体运动状态：a：匀速直线运动；b：由静止释放——自由落体； c：水平抛出——平抛d：线拉住在水平面内转动——匀速圆周运动提问：若将系在铁架台上的乒乓球向下拉——运动特点？二、新课教学（一）机械振动1.定义：物体在平衡位置附近做往复运动，简称振动。

（P3）2.特点： a：有一平衡位置（即做机械振动的物体静止时所处的位置）b：往复运动（平衡位置附近）1）：学生举例：2）：教师举例演示：[ 演示实验 ]图 1（ a）一端固定的钢板尺图1（b）单摆图 1（ c）（ d）弹簧振子图1（e）穿在橡皮绳上的塑料球提问：让乒乓球从距桌面某一高度自由下落，在桌面上反复跳动数次，：乒乓球在桌面上的运动是不是机械振动？（不是，只是在跳动）3）：视频播放：体会物理在现实生活中的应用，及其利弊。

§11.1简谐运动教学设计(共4页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-《§简谐运动》教学设计平安一中鲁占才【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。

本节教材包括以下知识点：机械振动、弹簧振子及其运动特点、简谐运动。

平衡位置只是回复力为零，合力不一定是零。

【教学目标】（一）知识与技能（1）了解什么是机械振动、简谐运动；知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。

（2）知道简谐运动是一种理想化模型，知道什么是简谐运动，知道判断简谐运动的方法。

（3）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。

（二）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（三）情感、态度与价值观通过观察演示实验，培养学生探究精神。

渗透物理学方法的教育，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。

【教学重点】机械振动的概念及简谐运动位移---时间图像的描绘和特点。

【教学难点】(1)偏移平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆。

(2)物体做简谐运动图像的描绘。

【教学方法】实验演示、讨论与归纳、多媒体模拟展示【教具准备】气垫式水平弹簧振子、CAI课件【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课提问学习过的运动类型及研究方法。

演示：钟摆、树枝、乐器等物体的振动，设问：还有哪些物体如此运动运动？学生举例。

问题：这些物体的运动有什么共同特征呢？学生回答，教师总结，并导入新课。

二、新课教学1、机械振动归纳：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。

(1)平衡位置：物体振动时的中心位置，振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置叫平衡位置。

高中物理简谐运动教案【教学内容】简谐运动【教学目标】1. 了解简谐运动的定义和特点；2. 掌握简谐运动的相关公式和计算方法；3. 能够应用简谐运动的知识解决相关问题。

【教学重点和难点】重点：简谐运动的定义和特点、简谐运动的相关公式和计算方法；难点：简谐运动的应用问题解决。

【教学准备】1. 教师准备：简谐运动的相关教学案例、简谐运动的实验仪器；2. 学生准备：课前预习简谐运动的相关知识。

【教学过程】一、导入1. 简述力的作用下的物体运动形式；2. 引入简谐运动的概念，并让学生思考简谐运动与其他运动形式的区别。

二、讲解1. 介绍简谐运动的定义和特点；2. 讲解简谐运动的基本公式，并进行相关的计算例题。

三、实验1. 设计一个简单的实验，观察弹簧振子的简谐运动；2. 让学生利用实验数据验证简谐运动的公式，并进行相关计算。

四、练习1. 布置练习题，让学生独立完成并讨论解答；2. 纠正学生答案并解释相关思路。

五、总结1. 总结简谐运动的特点和应用；2. 引导学生思考简谐运动在生活中的实际应用。

【教学方式】1. 讲授法；2. 实验演示法；3. 问题解答法。

【教学反馈】1. 随堂小测验；2. 学生提问答疑。

【拓展延伸】1. 了解简谐运动在机械振动、波动等领域的应用；2. 深入研究简谐运动与其他物理现象的关系。

【作业布置】1. 完成课后习题；2. 拓展阅读相关知识。

通过以上教案的设计和实施，相信学生们能够更好地理解和掌握简谐运动的知识，提升物理学习的兴趣和效果。

愿每位学生都能在本节课的学习中获益匪浅，为未来的学习和发展打下坚实基础。