教 案
上课时间： 年 月 日
题课 第一节：简谐运动 课型 新 课时 1
教
学
目
标 1. 通过实验和观察生活现象，认识机械振动（振动）。会用理想化方法建模弹簧振子模型。
2. 通过观察、分析和推理，证明弹簧振子的位移——时间图像是正弦曲线，会用图像描述简谐运动。
3.经历探究简谐运动规律的过程，培养分析数据、发现特点和形成结论的科学探究能力。
学习重点 简谐运动概念及其图像
学习难点 模型建模及图像特点的认知，位移总是从平衡位置指向所在位置。位移方向与速度方向不一定总相同。
教 学 过 程
教学环节（含备注） 教 学 内 容
引入新课
进行新课
观察与探究
（一）引入新课
高中阶段我们学过的运动形式有哪些?
钟摆的摆动、水上浮标的浮动、不倒翁、在微风中树梢的摇摆等等有什么共同特点？
（二）进行新课
1、机械振动：
平衡位置是振子原来静止的位置，振子在其附近所做的往复运动，是一种机械振动，简称振动。
2、弹簧+小球——弹簧振子
思考：小球怎样才能持续运动？小球可以看作质点吗？弹簧各处的速度相等吗？选择怎样的弹簧会使研究的干扰因素较少？
理想模型：
（1）小球与水平杆之间摩擦不计。空气阻力忽略不计
（2）弹簧的质量比小球的质量小的多，也可忽略不计。（轻质弹簧）
常见类别：水平方向的弹簧振子与竖直方向的弹簧振子。（演示）
3、绘制振子的位移——时间图像
讨论与交流
课堂总结
思考：在不同时刻经过同一位置，怎样才能展开空间，从而区分不同时刻的位置？
（１）频闪照片法（图片）
（２）放电留迹描图法（视频）
（经历绘制过程，让学生体会ｘ－ｔ图像中各物理量是怎样在图中反映出来的）
1 简谐运动测试题（第1～3节）
1．关于简谐运动的有关物理量，下列说法中错误的是 ( )
A．回复力方向总是指向平衡位置．
B．向平衡位置运动时，加速度越来越小，速度也越来越小．
C．加速度和速度方向总是跟位移方向相反．
D．速度方向有时跟位移方向相同，有时相反．
2．作简谐运动的物体每次通过同一位置时，都具有相同的 ( )
A．加速度． B．动量． C．动能． D．位移． E．回复力． F．速度．
3．简谐运动是一种： ( )
A．匀速运动 B．变速运动 C．匀加速运动 D．变加速运动 E．匀减速运动
4．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动，当它从C向O点运动的过程中，位移方向及其大小的变化是 （ ）
A．向右，逐渐增大 B．向右，逐渐减小
C．向左，逐渐增大 D．向左，逐渐减小
5．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B间做简谐振动，下列说法正确的是 （ ）
A．振子在A、B处的加速度和速度均为零
B．振子通过O点后，加速度方向改变
C．振子通过O点后，速度方向改变
D．振子从O→B或从O→A的运动都是匀减速运动
6．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是 （ ）
A．振子通过平衡位置时，速度最大 B．振子在最大位移处时，加速度最大
C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同
D．振子连续两次通过同一位置时，动能相同， 机械能相等
7.一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是( )
1。1 研究简谐运动
学 习 目 标 知 识
脉
络
1。明白什么是弹簧振子,理解振动的平衡位置和位移。
2、理解简谐运动的概念及描述简谐运动的物理量。(重点)
3。能从简谐运动图像中了解简谐运动的规律。(重点、难点)
4、掌握在一次全振动过程中位移随时间变化的规律、(难点)
弹
簧
振
子
［先填空］
1、弹簧振子
在一根水平的光滑金属杆上穿一根轻质螺旋弹簧,弹簧一端固定,另一端和一个质量为m的带孔小球(振子)相连接, 如此就构成了一个弹簧振子。
球与杆间的摩擦不计,弹簧的质量与小球质量相比能够忽略。
2。平衡位置
振子原来静止时的位置。
3、振动
振子以平衡位置为中心的周期性的往复运动,是一种机械振动,简称振动、
4、全振动
图1-1。1
小球从Ｏ到B,再从B到A,最后回到O的过程、
５、位移—时间图像
(１)以小球的平衡位置为坐标原点,用横坐标表示振子振动的时间,纵坐标
表示振子相对平衡位置的位移,建立坐标系,如图１、1-2所示,这就是弹簧振子运动时的位移、时间图像。
图１、１。2
(2)位移—时间图像(ｘ、t图像)的物理意义
振动图像表示振动物体相对平衡位置的位移随振动时间的变化规律、
(3)理论和实验都表明,弹簧振子振动时,其位移-时间图像是正弦(或余弦)曲线、
[再判断]
1、弹簧振子是一种理想化的模型。(√)
2。弹簧振子的平衡位置都在弹簧原长处、(×)
３、振动的物体能够做直线运动,也能够做曲线运动、(√)
错误!
如图1-1-３在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有几个?动能最大的位置有几个?
图1。1。3
【提示】 在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有两个,分别对应于振子运动的最左端和最右端、动能最大的位置只有一个,就是弹簧振子运动到平衡时的位置。
［核心点击］
1。机械振动的理解
(１)机械振动的特点
①振动的轨迹:估计是直线,也估计是曲线、
②平衡位置:质点原来静止时的位置、从受力角度看,应该是振动方向上合力为零的位置、
第一节 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、从图象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。
