高中物理简谐运动的描述教案

情境：给学生观看傅科摆这一类近似简谐振动的视频。

（也可以在第一节学习之后让学生自制简谐振动的运动教具在课上展示）教师提问：做简谐运动的物体在平衡位置附近不断地重复同样的运动。

如何描述简谐运动的这种独特性呢？如如何描述他们运动的快慢？过渡与衔接：带着这样的思考，我们以弹簧振子为例去解决如何描述简谐振动的运动。

一、振幅A学生观察弹簧振子运动并做出其位移时间图像，教师设计一些列进阶问题：①弹簧振子的位移时间关系的函数表达式是怎样的？②振动的强弱如何描述？小球离开平衡位置的距离有最大时吗？③对于一个给定的简谐振动，小球的振幅、位移、路程有什么练习与区别？④选择几个运动过程，大家填写下面的表格评价检测1：如图所示，劲度系数k=20N/m的轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量m=0.2kg的小球（小球可视为质点），静止时小球的位置标记为O点。

将小球竖直下拉10cm到达B点后由静止释放。

小球释放时开始计时，经过0.3s首次到达最高点C点，之后小球在B、C两点之间做简谐运动。

不计空气阻力，求：（1）小球的振动周期T和振幅A；（2）小球在3s内通过的路程s；过渡与衔接：我们已经知道用振幅描述简谐运动的振动强弱，如何描述振动的快慢呢？环节二二、周期和频率任务一：全振动我们已经知道周期性运动的快慢可以用周期与频率去描述。

周期是振子完成一次完整的振动所用的时间。

大家回答老师下面的问题。

①从O点出发到再次回到O点，这个过程是一次完整的振动吗？②完整的振动必须是从平衡位置出发吗？从A到B是完成一次完整的振动吗？③从A出发，以怎样的状态回到A才是完成了一次完整的振动？教师在学生回答完问题后，板书总结：学生思考并回答问题：①从O点向右出发到第二次向左回到0点不是一次完整的振动，到再一次向右回到O点才是完成了一次完整的振动。

②不是，可以从任意位置出发，从A到B不是完整的振动。

③从A点出发，必须下一次以相同的速度返回A点才是完成了完整的振动。

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。

简谐运动的描述教学设计课时名称简谐运动的描述学科物理课时 1使用年级高二班额55 课程类型新授课设计者教学内容分析《简谐运动的描述》人教版选择性必修一第二章《机械振动》的第二节内容。

振动和波是贯穿力（包括声）、热、电、光等物理子学科中最典型的运动形式，在力学中有机械振动和机械波，在电学中有电磁振荡和电磁波。

本节课是在学生认识了什么是简谐运动之后来学习描述简谐运动的几个物理量，是进一步认识简谐运动的基础课，同时也为交流电、电磁振荡等知识的联系和深化打下扎实的基础。

周期和频率的概念在前面的匀速圆周运动的学习中已有所涉及，联系艺术中的乐音，让学生在艺术中感受物理知识的美妙。

学情分析1.第一节学习了简谐运动的运动学定义；2.数学中学生对正弦函数表达式，及振幅、相位等概念都有涉及。

教学时要密切联系旧有的知识，引导学生寻找物理与数学的连接点。

利用演示、讲解，传感器实验等方法，把突破难点的过程当成培养学生科学思维和科学探究素养的过程，启发引导学生积极思考，加强师生间的双向活动，从而全面达到预期的教学目的和要求，使学生的学科素养得到提高。

教学中，相位的概念是最为抽象的，也是这节课的教学难点，但学生在初中学过“月相”这一节内容，让学生很好的理解。

教学目标1.通过对拇指琴发出声音强度的变化这个实例的分析，通过观察竖直弹簧振子这个理想模型的振动过程，明确振幅定义及意义，培养从实际情境中捕捉信息，获取知识，并应用知识的能力；2.分析拇指琴不同琴键发出不同声音的原因，知道周期和频率是影响简谐运动的重要参量；通过手机物理工坊的实验探究，找到竖直弹簧振子的周期和频率的影响因素；通过观察匀速圆周运动和简谐运动的关系，寻找各种运动之间的联系，知道大自然的和谐之美，并在实验中培养科学态度和责任感。

3.通过观察两个弹簧振子的振动步调关系，理解相位的概念，并会从相位差的角度分析和比较两个简谐运动。

教学过程教学环节教学活动学生活动设计意图学思静悟一、振幅1．定义：振动物体离开平衡位置的__________。

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。

2 簡諧運動的描述課堂合作探究問題導學一、描述簡諧運動的物理量活動與探究11．揚聲器發聲時，手摸喇叭的發音紙盆會感覺到它在振動，把音響聲音調大，發覺紙盆的振動更加劇烈，想想這是為什麼？2．“振子在一個週期內通過四個振幅的路程”是正確的結論。

但不可隨意推廣。

如振子在時間t 內通過的路程並非一定為t T×4A ，想想看，為什麼？ 3．什麼是簡諧運動的週期？各物理量的變化與週期有何聯繫？遷移與應用1彈簧振子在AB 間做簡諧運動，O 為平衡位置，AB 間距離是20 cm ，A 到B 運動時間是2 s ，如圖所示，則（ ）A ．從O →B →O 振子做了一次全振動B ．振動週期為2 s ，振幅是10 cmC ．從B 開始經過6 s ，振子通過的路程是60 cmD ．從O 開始經過3 s ，振子處在平衡位置1．正確理解全振動的概念，應注意把握全振動的五種特徵（1）振動特徵：一個完整的振動過程（2）物理量特徵：位移（x ）、加速度（a ）、速度（v ）三者第一次同時與初始狀態相同（3）時間特徵：歷時一個週期（4）路程特徵：振幅的4倍（5）相位特徵：增加2π2．振幅是標量，是指物體在振動中離開平衡位置的最大距離，它沒有負值，也沒有方向，它等於振子最大位移的大小；而最大位移是向量，是有方向的物理量。

可見振幅和最大位移是不同的物理量。

3．從簡諧運動圖像上可以讀出以下資訊：（1）振幅——最大位移的數值。

（2）振動的週期——一次週期性變化對應的時間。

（3）任一時刻位移、加速度和速度的方向。

（4）兩位置或兩時刻對應位移、加速度和速度的大小關係。

二、簡諧運動的運算式活動與探究21．簡諧運動的一般運算式為x ＝A sin （ωt ＋φ），思考能否用余弦函數表示。

2．思考相位的意義，以彈簧振子為例，用通俗易懂的語言表達你對相位的理解。

3．相位差是表示兩個同頻率的簡諧運動狀態不同步程度的物理量，談談如何求相位差，並說明你對“超前”和“落後”的理解。

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。

高中物理简谐运动的描述教案•相关推荐高中物理简谐运动的描述教案学习目标：1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。

2．理解周期和频率的关系。

3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。

学习重点：振幅、周期和频率的物理意义。

学习难点：理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。

1.知识链接：上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。

我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置为中心做往复运动。

现在我们观察弹簧振子的运动。

将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后，振子在O点的两侧做往复运动。

振子的运动是否具有周期性？在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。

为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率。

（A级）2．新课学习实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。

说明振子离开平衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念——振幅。

振幅：振幅定义：_________________________________________振幅物理意义：表示_________的物理量。

振幅和位移的区别？①振幅是指振动物体离开平衡位置的_______；而位移是振动物体所在位置与_______之间的距离。

②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻_______但振幅是不变的。

③位移是矢量，振幅是_______。

④_______等于最大位移的数值。

周期频率周期定义：________________________________________频率定义：_________________________________________周期（频率）物理意义：_____________________________________周期和频率之间的关系：_______周期单位：_______频率单位_______弹簧振子周期与那些因素有关：_______，_______固有周期：______________________________固有频率：______________________________简谐运动的周期或频率与_________无关。

《简谐运动的描述》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本课时的教学目标是让学生掌握简谐运动的基本概念、特性及其描述方法。

具体包括：1. 理解简谐运动的定义及其在实际生活中的应用。

2. 熟悉简谐运动的基本特性，如振幅、周期和频率等。

3. 学会用数学语言描述简谐运动，包括位移-时间图像的绘制与解析。

4. 培养学生的观察能力、分析能力和物理实验操作能力。

二、教学重难点本课时的重点与难点如下：重点：掌握简谐运动的基本概念及其描述方法，尤其是位移-时间图像的理解和应用。

难点：理解简谐运动周期性和频率的概念，并能将理论运用于实际物理问题中进行分析和解决。

三、教学准备为确保本课时的教学顺利进行，需做好以下准备：1. 教材与教具：准备高中物理教材及相关教具，如振动演示器、图表等。

2. 课件与视频：制作包含简谐运动概念、特性和描述方法的多媒体课件，准备相关实验操作视频。

3. 实验器材：准备用于学生实验操作的简单振动系统器材，如弹簧振子等。

4. 教学环境：布置适合开展实验教学的学习环境，确保学生有足够的空间进行实验操作。

四、教学过程：（一）导入新课1. 引入话题教师首先可以通过展示一些日常生活中常见的简谐运动实例，如钟摆的摆动、弹簧振子的振动等，来引起学生的兴趣。

引导学生思考这些运动的共同特点，从而引出简谐运动的概念。

2. 创设情境教师可以利用多媒体教学资源，播放一段简谐运动的视频或动画，让学生直观感受简谐运动的特点和规律。

同时，可以提出问题，引导学生思考简谐运动的基本性质和描述方法。

（二）新课讲解1. 简述简谐运动详细解释简谐运动的定义、特点及其实例。

通过图示和讲解，使学生明确简谐运动是一种周期性往复运动，其位移随时间按正弦或余弦函数规律变化。

2. 引入简谐运动的数学描述介绍简谐运动的数学模型——简谐运动方程。

通过具体实例，如弹簧振子的运动方程，让学生理解位移、时间、周期等物理量在简谐运动中的意义和作用。

3. 讲解简谐运动的物理量详细讲解简谐运动中的关键物理量，如振幅、周期、相位等。

高中物理简谐运动描述教案
一、教学目标：
1. 知识目标：了解简谐运动的定义和特点，能够描述简谐运动的基本量，理解简谐运动的运动方程；
2. 能力目标：能够应用简谐运动的相关知识解答相关问题，区分简谐运动和非简谐运动；
3. 情感态度目标：培养学生认真、细致和耐心的学习态度，培养学生对物理学的兴趣。

二、教学重点和难点：
1. 教学重点：简谐运动的基本量的描述，简谐运动的运动方程；
2. 教学难点：区分简谐运动和非简谐运动，能够应用简谐运动的相关知识解答相关问题。

三、教学过程：
1. 导入：通过一个物体在弹簧上简谐振动的视频展示，引入简谐运动的概念，让学生了解简谐运动的基本特点；
2. 学习：讲解简谐运动的定义和特点，引入简谐运动的基本量（振幅、周期、频率、初相位）的概念，让学生理解这些基本量的意义；
3. 训练：让学生完成简谐运动相关的计算练习，让学生熟练掌握简谐运动的基本量的计算方法；
4. 拓展：讲解简谐运动的运动方程，引入简谐运动和非简谐运动的区别，让学生理解简谐运动的特点；
5. 应用：让学生应用所学知识解答简谐运动相关的问题，让学生理解简谐运动在现实生活中的应用；
6. 总结：通过小结简谐运动的特点和运动量的计算方法，让学生对简谐运动有一个清晰的认识；
7.作业：布置相关作业，让学生巩固所学知识。

四、教学反馈：
1. 教师及时对学生的学习情况进行反馈，帮助学生及时解决学习中的困难；
2. 让学生在反馈中发现自己的不足，进一步改进学习方法，提高学习效果。

高中简谐运动课程设计一、教学目标本节课的学习目标为：1.知识目标：学生能够理解简谐运动的概念、特点和规律，掌握简谐运动的动力学方程和能量方程，了解实际中的简谐运动实例。

2.技能目标：学生能够运用数学方法分析简谐运动问题，能够利用物理实验设备进行简谐运动的实验，并能处理实验数据。

3.情感态度价值观目标：通过学习简谐运动，学生能够培养对物理现象的好奇心，提高对物理学习的兴趣，增强科学思维和探索精神。

二、教学内容本节课的教学内容如下：1.简谐运动的概念和特点：介绍简谐运动的定义，分析其特点，如周期性、对称性等。

2.简谐运动的动力学方程和能量方程：讲解简谐运动的动力学方程和能量方程的推导和应用。

3.实际中的简谐运动实例：介绍一些常见的简谐运动实例，如弹簧振子、单摆等，并分析其特点。

4.简谐运动的实验：安排一次实验，让学生亲身体验简谐运动，学会使用实验设备，处理实验数据。

三、教学方法本节课的教学方法包括：1.讲授法：讲解简谐运动的概念、特点、动力学方程和能量方程等基本知识。

2.讨论法：学生讨论实际中的简谐运动实例，引导学生运用所学知识分析问题。

3.实验法：安排一次实验，让学生亲身体验简谐运动，培养实验操作能力和数据处理能力。

4.案例分析法：选取一些典型的简谐运动案例，让学生分析其特点和规律。

四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：选用《物理学》等相关教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供一些物理学经典著作和论文，供学生拓展阅读。

3.多媒体资料：制作PPT、flash动画等多媒体资料，直观展示简谐运动的特点和规律。

4.实验设备：准备简谐运动实验所需的设备，如弹簧振子、单摆等，确保学生能够顺利进行实验。

五、教学评估本节课的评估方式包括：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，以体现学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置相关的习题和思考题，评估学生对课堂所学知识的掌握程度和应用能力。