《簡諧運動》教學設計（通用6篇）

　　作為一名優秀的教育工作者，時常需要準備好教學設計，教學設計是教育技術的組成部分，它的功能在于運用系統方法設計教學過程，使之成為一種具有操作性的程序。那么優秀的教學設計是什么樣的呢？以下是小編精心整理的《簡諧運動》教學設計，希望對大家有所幫助。

　　《簡諧運動》教學設計 1

　　一.教材分析：

　　（一）教材所處的地位及前后聯系：

　　《簡諧運動》是人教版高中物理（必修）第二冊第八章《機械振動和機械波》中的內容。機械振動和機械波是在學生學習了運動學、動力學及功和能的知識后而編排的，是力學的一個特例。機械振動和機械波是一種比較復雜的機械運動形式，對它的研究為以后學習電磁振蕩、電磁波和光的本性奠定了知識基礎。此外，機械振動和機械波的知識與人們的日常生活，生產技術和科學研究有著密切的關系，因此學習這部分知識有著廣泛的現實意義。簡諧運動是第八章中的第一節內容，是學習本章后面各節內容的基礎，也是本章的重點和難點之一。在研究簡諧運動規律時要用到以前學過的運動學、動力學、功和能的知識，可起到復習鞏固的作用，因此這部分內容在教材中起著承前啟后的作用。

　　（二）教學目標：

　　根據物理科的課程標準，物理教學應包括知識、能力和情感態度教育等三個方面。因此，本節課教學目標也應該包括以下三個方面：

　　1.知識目標

　　（1） 知道什么是機械振動、簡諧運動。了解簡諧運動的若干實例。

　　（2） 知道簡諧運動中回復力的特點。

　　（3） 知道簡諧運動是一種理想化模型。

　　（4） 理解簡諧運動中位移、速度、回復力和加速度的變化規律。

　　（5） 知道在研究物理規律時一般遵循從簡單到復雜的規律。

　　2.能力目標

　　（1） 通過對實驗的觀察，培養學生的觀察和發現問題的能力。

　　（2）分析簡諧運動過程中有關物理量的變化規律，認識物理量之間存在密切的相互依存關系，培養邏輯思維能力。

　　3.情感態度和價值觀

　　（1）通過對簡單實驗的操作，及參與對簡諧運動規律的分析，培養學生參與科學研究的興趣。

　　（2）通過對簡諧運動的研究，使學生發現其中所嚴格遵循的簡諧美、對稱美。

　　（三）教材的重點和難點：

　　1.重點：

　　如果能抓住簡諧運動中的各物理量的變化規律，也就把握了復雜的機械振動的要領，所以本節的教學重點為：

　　（1）簡諧運動過程中有關物理量的變化規律。

　　（2）簡諧運動回復力的特點。

　　2.難點：

　　剛進入高二年級的學生思維具有單一性、定勢性，他們習慣于分析恒力作用下物體的單程運動，對變力作用下來回運動的振動過程的多量分析，學生普遍會感到有些困難，因此本節的教學難點為：從運動學和動力學的角度區分簡諧運動中位移、回復力、加速度和速度的變化規律。

　　（四）學情分析及處理對策

　　通過前面章節的學習，學生已經具備運動學的基本知識及分析物理規律的一定能力。因此，本節課從研究彈簧振子的振動過程出發，去了解簡諧運動的特點和理解其運動規律，使學生能順利地掌握新知識，為本章的學習打好鋪墊。

　　雖然通過初中和高一的`學習，學生已有一定的觀察、實驗能力，但抽象思維、推理和綜合分析的能力仍然有限。因此，本節課通過演示實驗和引導學生分析振動的動態過程，來進一步提高學生這幾個方面的能力。

　　二、教法

　　1、物理實驗具有形象、生動、易調動學生積極性，化抽象為具體之功效，所以本節課通過實驗演示，增加感性認識，通過對生活中身邊見過的振動實例加深

　　學生的切身體會。（所用儀器：彈簧振子、裝有水的透明玻璃水槽、紅色的小木塊、鋼板尺、鐵架臺、單擺、豎直彈簧振子、吉它）。

　　2、由于彈簧振子的振動時其位移、速度、加速度等物理量是動態變化的，學生不易掌握。因此教學時要密切聯系舊有知識，借助計算機模擬輔助教學手段，把突破難點的過程當成鞏固和加深對舊有知識的理解應用過程，及培養學生分析能力的過程。

　　因此，這節課可采用直觀實驗演示、講授、討論并輔以電教手段等多種形式的教學方法。

　　三、學法：

　　以直觀教學為突破口，引導學生在不同的現象中尋找共同的特征。學生通過對演示實驗觀察，及回顧已學過的舊知識，積極參與討論總結規律，達到接受知識的目的，及提高自身的觀察、分析和邏輯思維能力。

　　四、教學程序設計：

　　（一）導入新課（3分鐘）

　　創設學習情境、激發學習興趣為導入新課的指導思想，列舉生活的事例引導學生觀察歸納其特征。

　　請學生用吉它表演一小段演奏曲子，以優美的音樂進入課堂。老師提出問題：吉它為什么會發出聲音？引導學生觀察吉它弦的運動，得出吉它弦在振動。

　　（二）新課教學（28分鐘）

　　指導學生觀察演示實驗，發現各種振動的共同特點，得出機械振動的概念。

　　（1）、【演示】演示實驗并要求學生注意觀察下列物體運動的特點。

　　單擺擺球來回擺動、小木塊在水槽中上下運動、彈簧振子來回運動

　　（2）、引導學生分組討論得出：它們的運動與前面學過的運動的不同之點就是運動具有往復性。從而引出機械振動的概念，接著指導學生認識各種振動的平衡位置的確定。

　　（3）、指導學生閱讀課本上介紹的做機械振動物體，然后請學生舉出生活中看到的其他機械振動的例子（如蕩秋千、鐘擺、喇叭的振動等），并讓學生做使刻度尺振動的小實驗，來加深對機械振動的理解。

　　老師指明機械振動是較復雜性的機械運動。指出研究復雜事物的一般方法：即從簡單到復雜的方法。研究振動時也要從最簡單最基本的形式--簡諧運動開始，再逐步深入了解較復雜的振動過程。從而引入課題。

　　《簡諧運動》教學設計 2

　　教學目標：

　　(1)理解簡諧振動的判斷，掌握全過程的特點；

　　(2)理解簡諧振動方程的物理含義與應用；

　　能力目標：

　　(1)培養對周期性物理現象觀察、分析；

　　(2)訓練對物理情景的理解記憶；

　　教學過程：

　　（一）、簡諧振動的周期性：周期性的往復運動

　　（1）一次全振動過程：基本單元

　　平衡位置O：周期性的往復運動的對稱中心位置

　　振幅A：振動過程振子距離平衡位置的最大距離

　　（2）全振動過程描述：

　　周期T：完成基本運動單元所需時間

　　T=2π

　　頻率f：1秒內完成基本運動單元的次數

　　T=

　　位移S：以平衡位置O為位移0點，在全振動過程中始終從平衡位置O點指向振子所在位置

　　速度V：物體運動方向

　　（二）、簡諧振動的判斷：振動過程所受回復力為線性回復力

　　（F=-ＫＸ）K：簡諧常量

　　X：振動位移

　　簡諧振動過程機械能守恒：KA2=KX2+mV2=mVo2

　　（三）、簡諧振動方程：

　　等效投影：勻速圓周運動（角速度ω=π）

　　位移方程：X=Asinωt

　　速度方程：V=Vocosωt

　　加速度：a=sinωt

　　線性回復力：F=KAsinωt

　　上述簡諧振動物理參量方程反映振動過程的規律性

　　簡諧振動物理參量隨時間變化關系為正余弦圖形

　　課堂思考題：

　　（1）簡諧振動與一般周期性運動的區別與聯系是什么？

　　（2）如何準確描述周期性簡諧振動？

　　（3）你知道的物理等效性觀點應用還有哪些？

　　（四）、典型問題：

　　（1）簡諧振動全過程的特點理解類

　　例題1、一彈簧振子，在振動過程中每次通過同一位置時，保持相同的物理量有（ ）

　　A速度B加速度C動量D動能

　　例題2、一彈簧振子作簡諧振動，周期為T，（ ）

　　A.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動位移的大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的`整數倍；

　　B.若t時刻和(t+Δt)時刻振子運動速度的大小相等、方向相反；

　　C.若Δt=T，則在t時刻和(t+Δt)時刻振子運動加速度一定相等；

　　D.若Δt=T/2，則在t時刻和(t+Δt)時刻彈簧的長度一定相等

　　同步練習

　　練習1、一平臺沿豎直方向作簡諧運動，一物體置于振動平臺上隨臺一起運動.當振動平臺處于什么位置時，物體對臺面的正壓力最小

　　A.當振動平臺運動到最低點

　　B.當振動平臺運動到最高點時

　　C.當振動平臺向下運動過振動中心點時

　　D.當振動平臺向上運動過振動中心點時

　　練習2、水平方向做簡諧振動的彈簧振子其周期為T，則：

　　A、若在時間Δt內，彈力對振子做功為零，則Δt一定是的整數倍

　　B、若在時間Δt內，彈力對振子做功為零，則Δt可能小于

　　C、若在時間Δt內，彈力對振子沖量為零，則Δt一定是T的整數倍

　　D、若在時間Δt內，彈力對振子沖量為零，則Δt可能小于

　　練習3、一個彈簧懸掛一個小球，當彈簧伸長使小球在位置時處于平衡狀態，現在將小球向下拉動一段距離后釋放，小球在豎直方向上做簡諧振動，則：

　　A、小球運動到位置O時，回復力為零；

　　B、當彈簧恢復到原長時，小球的速度最大；

　　C、當小球運動到最高點時，彈簧一定被壓縮；

　　D、在運動過程中，彈簧的最大彈力大于小球的重力；

　　（2）簡諧振動的判斷證明

　　例題、在彈簧下端懸掛一個重物，彈簧的勁度為k，重物的質量為m。重物在平衡位置時，彈簧的彈力與重力平衡，重物停在平衡位置，讓重物在豎直方向上離開平衡位置，放開手，重物以平衡位置為中心上下振動，請分析說明是否為簡諧振動，振動的周期與何因素有關？

　　解析：當重物在平衡位置時，假設彈簧此時伸長了x0，

　　根據胡克定律：F=kx由平衡關系得：mg=kx0

　　確定平衡位置為位移的起點，當重物振動到任意位置時，此時彈簧的形變量x也是重物該時刻的位移，此時彈力F1=kx

　　由受力分析，根據牛頓第二定律F=Ma得：F1–mg=ma

　　由振動過程中回復力概念得：F回=F1–mg

　　聯立（1）、（3）得：F回=kx-kx0=k（x-x0）

　　由此可得振動過程所受回復力是線性回復力即回復力大小與重物運動位移大小成正比，其方向相反，所以是簡諧振動。

　　由（2）得：a=-（x-x0），結合圓周運動投影關系式：a=-ω2（x-x0）得：ω2=

　　由ω=π得：T=2π此式說明該振動過程的周期只與重物質量的平方根成正比、跟彈簧的勁度的平方根成反比，跟振動幅度無關。

　　同步練習：

　　用密度計測量液體的密度，密度計豎直地浮在液體中。如果用手輕輕向下壓密度計后，放開手，它將沿豎直方向上下振動起來。試討論密度計的振動是簡諧振動嗎？其振動的周期與哪些因素有關？

　　（3）簡諧振動方程推導與應用

　　例題：做簡諧振動的小球，速度的最大值vm=0.1m/s，振幅A=0.2m。若從小球具有正方向的速度最大值開始計時，求：

　　（1）振動的周期

　　（2）加速度的最大值

　　（3）振動的表達式

　　解：根據簡諧振動過程機械能守恒得：KA2=mVm2

　　=Vm2/A2=0.25由T=2π=4π

　　a=-A=0.05(m/s2)由ω=π=0.5由t=0，速度最大，位移為0則

　　Acosφ=0v=-ωAsinφ則φ=-π/2即有x=0.2cos(0.5t–0.5π)

　　《簡諧運動》教學設計 3

　　一、教材分析

　　本節內容是在上一節了解了簡諧運動的位移特點的基礎上，以簡諧運動為例，學習描述振動特點的物理量，為描述其他振動奠定基礎。進而使學生了解不同的運動形式應用不同的物理量描述。是本章的重點內容。

　　二、教學目標

　　1.知識與技能

　　1.知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義。

　　2.理解周期和頻率的關系。

　　3.知道振動物體的固有周期和固有頻率，并正確理解與振幅無關。

　　2.過程與方法

　　通過觀察演示實驗，總結頻率與振幅無關，培養學生的觀察、概括能力。

　　三、教學重點難點

　　教學重點：簡諧運動的振幅、周期和頻率的概念；相位的物理意義。

　　教學難點：

　　1、振幅和位移的聯系和區別、周期和頻率的聯系和區別；

　　2、對全振動概念的理解，對振動的快慢和振動物體運動的快慢的理解；

　　3、相位的物理意義

　　四、學情分析

　　學生學習了交流電后對周期性的運動應由周期與頻率描述并不難接受，但對振幅的意義理解是一個新問題，因此要區分位移、振幅、路程的概念，從而使學生能夠理解振幅。

　　五、教學方法

　　思考、講授、實驗相結合。

　　六、課前準備

　　彈簧振子、預習學案

　　七、教學過程

　　(一)預習檢查、總結疑惑

　　學生回答預習學案的內容，提出疑惑

　　(二)精講點撥

　　1.振幅

　　演示：在鐵架臺上懸掛一豎直方向的彈簧振子，分別把振子從平衡位置向下拉不同的距離，讓振子振動。

　　現象：

　　①兩種情況下，彈簧振子振動的范圍大小不同；

　　②振子振動的強弱不同。

　　在物理學中，我們用振幅來描述物體的振動強弱。

　　(1)物理意義：振幅是描述振動 的物理量。

　　(2)定義：振動物體離開平衡位置的 ，叫做振動的振幅。

　　(3)單位：在國際單位制中，振幅的單位是米(m)。

　　(4)振幅和位移的區別

　　①振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離；而位移是振動物體所在位置與平衡位置之間的距離。

　　②對于一個給定的振動，振子的位移是時刻變化的，但振幅是不變的。

　　③位移是矢量，振幅是標量。

　　④振幅等于最大位移的數值。

　　2.周期和頻率

　　(1)全振動

　　從O點開始，一次全振動的完整過程為：OAOAO。從A點開始，一次全振動的完整過程為：AOAOA。從A點開始，一次全振動的完整過程為：AOAOA。

　　在判斷是否為一次全振動時不僅要看是否回到了原位置，而且到達該位置的振動狀態(速度)也必須相同，才能說完成了一次全振動。只有物體振動狀態再次恢復到與起始時刻完全相同時，物體才完成一次全振動。

　　振動物體以相同的速度相繼通過同一位置所經歷的過程，也就是連續的兩次位置和振動狀態都相同時所經歷的過程，叫做一次全振動。

　　一次全振動是簡諧運動的最小運動單元，振子的運動過程就是這一單元運動的不斷重復。

　　(2)周期和頻率

　　演示：在兩個勁度系數不同的彈簧下掛兩個質量相同的小球，讓這兩個彈簧振子以相同的振幅振動，觀察到振子振動的快慢不同。

　　為了描述簡諧運動的快慢，引入了周期和頻率。

　　①周期：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需的時間，叫做振動的周期，單位：s。

　　②頻率：單位時間內完成的全振動的次數，叫頻率，單位：Hz，1Hz=1 s-1。

　　③周期和頻率之間的關系：T= 1f

　　④研究彈簧振子的周期

　　問題：猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定？

　　演示：兩個不同的彈簧振子(彈簧不同，振子小球質量也不同)，學生觀察到：兩個彈簧振子的振動不同步，說明它們的周期不相等。

　　猜想：影響彈簧振子周期的因素可能有：振幅、振子的質量、彈簧的勁度系數。

　　注意事項：

　　a.秒表的正確讀數及使用方法。

　　b.應選擇振子經過平衡位置的時刻作為開始計時的時刻。

　　c.振動周期的求解方法：T= tn，t表示發生n次全振動所用的總時間。

　　d.給學生發秒表，全班同學同時測講臺上演示的彈簧振子的.振動周期。

　　實驗驗證：彈簧一端固定，另一端系著小球，讓小球在豎直方向上振動。

　　實驗一：用同一彈簧振子，質量不變，振幅較小與較大時，測出振動的周期T1和T1，并進行比較。

　　結論：彈簧振子的振動周期與振幅大小 。

　　實驗二：用同一彈簧，拴上質量較小和較大的小球，在振幅相同時，分別測出振動的周期T2和T2，并進行比較。

　　結論：彈簧振子的振動周期與振子的質量 ，質量較小時，周期較 。

　　實驗三：保持小球的質量和振幅不變，換用勁度系數不同的彈簧，測出振動的周期T3和T3，并進行比較。

　　結論：彈簧振子的振動周期與彈簧的勁度系數 ，勁度系數較大時，周期較 。

　　通過上述實驗，我們得到：彈簧振子的周期由振動系統本身的 和 決定，而與 無關。

　　⑤固有周期和固有頻率

　　對一個確定的振動系統，振動的周期和頻率只與振動系統本身有關，所以把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率。

　　3.相位

　　(觀察和比較兩個擺長相等的單擺做簡諧運動的情形)

　　演示：將并列懸掛的兩個等長的單擺(它們的振動周期和頻率相同)，向同一側拉起相同的很小的偏角同時釋放，讓它們做簡諧運動。

　　現象：兩個簡諧運動在同一方向同時達到位移的最大值，也同時同方向經過平衡位置，兩者振動的步調一致。

　　對于同時釋放的這兩個等長單擺，我們說它們的相位相同。

　　演示：將兩個單擺拉向同一側拉起相同的很小的偏角，但不同時釋放，先把第一個放開，當它運動到平衡位置時再放開第二個，讓兩者相差 周期，讓它們做簡諧運動。

　　現象：兩者振動的步調不再一致了，當第一個到達另一側的最高點時，第二個小球又回到平衡位置，而當第二個擺球到達另一方的最高點時，第一個小球又已經返回平衡位置了。與第一個相比，第二個總是滯后1/4周期，或者說總是滯后1/4全振動。

　　對于不同時釋放的這兩個等長單擺，我們說它們的相位不相同。

　　要詳盡地描述簡諧運動，只有周期(或頻率)和振幅是不夠的，在物理學中我們用不同的相位來描述簡諧運動在一個全振動中所處的不同階段。

　　相位是表示物體振動步調的物理量，用相位來描述簡諧運動在一個全振動中所處的階段。

　　4.簡諧運動的表達式

　　(1)簡諧運動的振動方程

　　既然簡諧運動的位移和時間的關系可以用正弦曲線或余弦曲線來表示，那么若以x代表質點對于平衡位置的位移，t代表時間，根據三角函數知識，x和t的函數關系可以寫成公式中的A代表振動的振幅，叫做圓頻率，它與頻率f之間的關系為：=2公式中的 表示簡諧運動的相位，t=0時的相位 叫做初相位，簡稱初相。

　　(2)兩個同頻率簡諧運動的相位差

　　設兩個簡諧運動的頻率相同，則據=2f，得到它們的圓頻率相同，設它們的初相分別為 1和 2，它們的相位差就是 (t+ 2)-(t+ )= 2- 1

　　討論：

　　個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動？

　　(相位每增加2就意味著發生了一次全振動)

　　②甲和乙兩個簡諧運動的相位差為3/2，意味著什么？

　　(甲和乙兩個簡諧運動的相位差為3/2，意味著乙總是比甲滯后3/2個周期或3/2次全振動)

　　(3)相位的應用

　　(三)課堂小結

　　本節學習了描述簡諧振動特點的物理量：振幅、周期和頻率，知道振幅是描述振動強弱的物理量，是最大位移的絕對值，標量，并與振動的位移與路程進行了比較，知道位移是矢量，路程也是標量。

　　(四)反思總結，當堂檢測

　　(五)布置作業：問題與練習1、3

　　《簡諧運動》教學設計 4

　　今天我說課的內容是《普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-4》第十一章機械振動第1節“簡諧運動”。本次說課包括四部分：說教材和學生、說教法、說教學程序和說板書。

　　一、說教材和學生

　　1、學情分析：

　　學生在初中只是了解勻速直線運動，這是一種沒有加速度的運動；在高中物理1模塊中，學生學習了勻變速直線運動，這是具有恒定加速度的運動，而且加速度方向和初速度方向在一條直線上；在物理2模塊中，學生學習了拋體運動，這也是具有加速度的運動，但是加速度的方向和初速度的方向可以不在一條直線上；還學習了勻速圓周運動，這是一種具有變化加速度的運動，但加速度的大小不變，只是方向變化。

　　2、教材分析：

　　而本章所學習的機械運動，是加速度大小和方向都發生變化的。在學生的學習經驗中，質點的運動是根據質點運動的軌跡、速度、加速度的特點來劃分的，所以教材用運動學的概念來引入和定義簡諧運動：“如果質點的位移與時間的關系遵從正弦函數的規律，即它的振動圖像是一條正弦曲線這樣的振動叫做簡諧運動。”沿著這條思路，教材形成了以下內容線索：

　　什么是彈簧振子？——彈簧振子是怎樣運動的？——彈簧振子的x-t圖像是怎樣的？——彈簧振子的x-t圖像是不是正弦曲線？——定義：如果振動物體的x-t圖像是正弦曲線，這種運動就是簡諧運動。——簡諧運動和勻速圓周運動有什么關系等。這樣的線索邏輯上自然和諧，采用了多種合理的教學方式，很有層次。于是也形成了以下邏輯線索：

　　簡諧運動是最簡單、最基本、最有規律性的機械振動。首先通過學生身邊和生活中實際的例子引出振動的概念；而后按照從簡單到復雜、從特殊到一般的思路，從運動學的角度認識彈簧振子，通過演示實驗得出彈簧振子的圖像；再通過數據分析揭示出彈簧振子的x-t圖像是正弦曲線，然后從其運動學特征給出了簡諧運動的定義，并進一步引導學生認識簡諧運動是一種較前面所學的直線運動和曲線運動更復雜的機械運動；最后回歸生活和應用舉例，使學生知道機械振動是一種普遍的運動形式。

　　3、教學目標

　　根據素質教育的要求和新課改的精神，我確定的教學目標如下：

　　（一）知識與技能

　　1、知道什么是彈簧振子，理解振動的平衡位置和位移。

　　2、知道彈簧振子的位移－時間圖像，知道簡諧運動及其圖像。

　　（二）過程與方法

　　通過對簡諧運動圖像的繪制，認識簡諧運動的特點。

　　（三）情感、態度與價值觀

　　1、通過對簡諧運動圖像的繪制，培養認真、嚴謹、實事求是的科學態度。

　　2、從圖像中了解簡諧運動的規律，培養分析問題的能力及審美能力（逐步認識客觀存在的簡潔美、對稱美等）。

　　4、教學重難點

　　1、形成簡諧運動的概念和認識它的x-t函數圖像。

　　2、簡諧運動x-t圖像關系的建立。

　　通過播放視頻、演示實驗，讓學生充分觀察、思考，并利用已有的.知識和生活經驗，歸納、總結出簡諧振動的x-t規律，來突破重點和難點。

　　5、課時安排：綜上情況我決定用1.5課時完成新課標的任務，用1.5課時完成《優化方案》上的習題。

　　二、說教法

　　根據教材和學生的實際情況，我決定將演示實驗法、啟發法和講授法三種教法相結合，利用多媒體來組織和引導學生觀察、思考和總結，充分調動學生學習的積極性和主動性，發揮其主體作用，培養認真、嚴謹、實事求是的科學態度。

　　三、說教學流程

　　（一）、創設情境，激發學生的學習興趣

　　教師播放一些生活中常見的機械振動的視頻。例如：鐘擺，鼓面的振動，行走時扁擔的顫動，樹葉的擺動，大地的振動等，以上這些運動都有什么共同特點？

　　[點評：以學生熟悉的現象導入，激發學生的學習興趣。]

　　教師：這些運動有什么共同特點？

　　學生：學生回答問題。

　　教師：以上這些運動都是物體在某位置附近做往復的周期性運動，再來看一段視頻以加深對這一運動的理解。（播放視頻）

　　[點評：讓學生帶著這個結論觀看視頻，有助于對機械振動現象的理解。]

　　（二）、引出機械振動

　　在播放第二個視頻的時候，教師書寫機械振動的定義。

　　（板書：1.定義：物體在平衡位置附近的往復運動.）

　　教師：這里所說的平衡位置指的是什么呢？

　　（板書：2.平衡位置：物體振動的中心位置，通常是物體停止振動時所處的位置。）

　　教師：同學們想一下機械振動有什么特點呢？

　　（板書：3.特點：對稱性、周期性）

　　教師可以播放flash動畫輔助理解。

　　例題1：下列運動中屬于機械振動的有（ACD）

　　A、樹枝在風的作用下的運動

　　B、豎直向上拋出的物體的運動

　　C、說話時聲帶的振動

　　D、爆炸聲引起的窗扇的運動

　　教師：同學們還能再舉出一些機械振動的例子嗎？

　　[點評：進一步加強對機械振動的理解。]

　　學生：學生回答。

　　教師播放幾個機械振動的實例。

　　（三）、引出彈簧振子

　　教師：在研究復雜問題時我們通常是從簡單的情況開始研究的，接下來我們就來學習一下彈簧振子，什么是彈簧振子呢？

　　（板書：1.定義：小球和彈簧所組成的系統.）

　　教師演示彈簧振子的振動。

　　教師：為什么振子最后停下來了呢？

　　學生：學生回答。

　　教師：但是我們的看到的彈簧振子卻是可以一直往復運動的，這是因為彈簧振子是一個理想化的模型。

　　（板書：理想化的條件：①小球看成質點②忽略彈簧質量③忽略摩擦力）

　　教師：再引入一個概念，并解釋。

　　（板書：3.位移：小球相對于平衡位置的位移。）

　　教師：接下來大家請思考一個問題：彈簧振子的運動到底是怎樣的一種運動呢？現在我們來研究一下彈簧振子的位移隨時間的變化圖像。

　　（板書：三、彈簧振子的x-t圖像）（板書：1、圖像繪制方法（1）描點作圖法）

　　教師播放動畫，描點、連線。才想：彈簧振子的位移—時間圖像可能是正弦曲線。

　　（板書：（2）、描圖記錄法）

　　教師播放視頻和flash動畫并做一定的解釋。

　　（板書：（3）、頻閃照相）

　　教師播放flash動畫并做一定的解釋。

　　（板書：(4)、用傳感器和計算機描繪）

　　PPT播放思考：我們所得到的小球運動的x—t圖像很像正弦曲線，是不是這樣呢？你用什么方法來檢驗？

　　（板書：2、驗證：）

　　教師：同學們想一想我們可以用什么辦法來驗證呢？

　　學生：學生回答。

　　（板書：方法一驗證法：方法二擬合法：）

　　教師：實際上通過驗證我們得到的結論是：彈簧振子的振動圖像是一條正弦曲線.

　　教師：所以我們得到了簡諧運動的定義。

　　（板書：1.定義：如果質點的位移與時間的關系遵從正弦函數的規律，即它的振動圖像（x-t圖像）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。）

　　教師：簡諧運動的圖像就是：

　　（板書：2.簡諧運動的圖象）

　　教師：既然彈簧振子的振動圖像是正弦曲線，那么這個圖像有什么意義呢？我們從圖像中能夠獲得哪些信息呢？我們在下次課將進一步學習這些。

　　最后小結

　　四、說板書

　　第十一章機械振動簡諧運動

　　一、機械振動

　　1、定義：

　　2、平衡位置

　　3、特點：對稱性周期性

　　二、彈簧振子

　　1、定義：

　　2、條件（理想化）：

　　①小球看成質點

　　②忽略彈簧質量

　　③忽略摩擦力

　　3、位移：

　　三、彈簧振子的x-t圖像

　　1、圖像繪制方法

　　（1）、描點作圖法

　　（2）、描圖記錄法

　　（3）、頻閃照像法

　　（4）、用傳感器和計算機描繪

　　2、驗證：驗證法擬合法

　　四、簡諧運動

　　1、定義：

　　2、圖像：

　　《簡諧運動》教學設計 5

　　一、 教學手段和教學方法的使用

　　方法：引導發現法、問題探究法、學導式綜合運用。

　　理由：（1）這種方法屬于教育理論的啟發式。

　　（2）體現教師主導、學生主體的原則。

　　（3）有利于學生思維的發展。

　　手段：討論式、多媒體計算機

　　理由：（1）提高學生興趣。

　　（2）注意力集中。

　　（3）提高課堂吸收率

　　二、 學法指導

　　教學問題實際上就是不僅使學生學會，而且要使學生會學。本節課使學生學會觀察、學會發現、學會聯想、學會對比、學會歸納、學會總結。鼓勵學生通過分析和解決問題，從而激發他們的興趣。在教學過程中我是通過“四讓”來體現的，即“概念讓學生說，規律讓學生找，道理讓學生講，題目讓學生做。”這樣完全使學生從原來的學會向會學轉化，調動學生的積極性，激發了學生的興趣，從而也培養了學生的創新意識和良好的思維習慣以及如何建立物理模型的科學方法。

　　三、 教學程序的設計

　　根據建構主義理論，本節的課堂程序設計的主導思想是：以問題為中心組織教學，讓學生處在一個充滿問題的未知領域內，通過問題的不斷提出、不斷探索、不斷解決、不斷總結，使學生理解并掌握作簡諧運動的物體的受力特點及其運動規律，這樣在他們的頭腦中形成了完整的認知結構，從而使學生的思維向縱深發展。同時，學生還學到了類比、歸納等學習方法。

　　1、創設情景，大屏幕演示簡諧運動并提出問題

　　2、分組研究、討論，學生將自己得到的結果在組內公布，答案不一致的進行討論。這本身就是研究性學習中共同學習的一種體現，也是學生團結合作精神的一種體驗。然后每組同學將討論結果在班內公布，這也培養了學生的競爭意識。

　　3、聯想猜測，研究發現，培養學生的探索精神

　　4、歸納總結，培養學生總結、歸納能力

　　5、鞏固訓練，加深印象，鞏固新知

　　6、作業布置，作業分為必做題、選做題和思考題。這既是素質教育的需要，又是分層次教學的充分體現，同時通過思考題在課下繼續鍛煉學生的思維能力。

　　五、教學程序的設計

　　本節課在程序上分為“問題提出—歷史介紹—方法講解—模擬訓練—聯想猜測—研究發現—歸納總結—作業布置”等八個階段。

　　1、問題提出

　　本節課將計算y=x2在〔0，1〕上的曲邊梯形的面積，那么如何計算呢？心理學表明：思維從疑問開始，問題的提出使學生的思維得以啟動，同時這個曲邊梯形并不象正方形、長方形、圓、扇形等有現成的公式可以利用，它沒有現成的公式可用，問題本身具有新鮮感和誘惑力，極大地引起了學生的興趣，這樣引入符合教學論中的激發性原則。

　　2、歷史介紹

　　介紹300年前，牛頓、卡瓦列利、瓦里士等著名學者對這個問題的研究成果。使學生了解一下數學史，了解一下大科學家對這個問題本身的看法，由于學生的大科學家的崇拜，更加調動了學生的學習興趣；同時，通過對科學家不畏艱難勇于探索事跡的介紹，也是對學生不怕困難刻苦學習精神的教育。這也符合教學論中思想性與科學性統一的原則。

　　3、方法講解

　　由于微積分的發展完善經過了近千年歷史，所以微積分思想方法不適合讓學生在課上自己探索、發現、歸納、總結，即自學式；所以由教師利用多媒體計算機形象地模擬、演示、描述，使學生從感性上理解，再逐步上升到理性上的認識，這符合人們認識事物的一般規律，即先由感性認識再逐步上升到理性認識；同時計算機的直觀形象的演示，也符合教學論中的直觀性原則；極限理論與計算機的結合運用，使學生清楚地看到曲邊梯形的面積由量變到質變的變化過程，這也符合事物的發展變化由量變到質變的哲學原理。

　　4、模擬訓練

　　練習題目的設置，主要是為了強化本節課的重點，通過學生自己親自嘗試、體驗，才能深刻理解“分割、近似代替、求和、取極限”的微積分思想方法；對學困生來講，這樣才能打好基礎，這樣安排即符合教學論中的鞏固性原則，也符合素質教育理論中面向全體的基本要求。

　　5、聯想猜測

　　數學的發現和進展都是從聯想猜測開始的，在經過幾道題目的訓練之后，對y=1/x2在〔0，1〕上曲邊梯形面積為確定數值，那么在〔1，＋∞）上呢？有這樣的猜測是正常的，因為在這之前學習數列知識時，遇到過這樣的問題，即1/2+1/22+1/23+……，這無窮多個正數之和的結果卻是1，因此通過對這個問題的聯想之后，自然要對y=1/x2在〔1，＋∞）的面積提出猜測，這符合人們思維認識發展的一般規律，也符合數學發展的一般規律，同時也再次激發學生進一步學習的.濃厚興趣，學生也從中學到了聯想、猜測的思想方法。

　　6、研究發現

　　類似于數列問題一樣，也可利用極限工具來處理，方法確定之后，由師生共同探索，先研究y=1/x2在〔1，a〕上的曲邊梯形面積，在讓a→＋∞，即可得到y=1/x2在〔1，＋∞〕上的面積，而y=1/x在〔1，＋∞〕上卻沒有結果；從研究過程中，培養了學生的探索精神；這樣處理使優秀學生的思路得以擴展，這也符合素質教育中面向全體的基本觀點，使各類學生都有所發展。從結果上看y=1/x2在〔1，＋∞〕上能夠求出面積，而y=1/x在〔1，＋∞〕上卻沒有

　　結果，其規律并沒有給出，實質上這是數學分析廣義積分中的柯西法則和阿貝爾法則，這樣處理，給學生留下懸念，為學生將來的發展做下鋪墊，這符合教學論中的量力性原則和系統性原則。

　　7、歸納總結

　　完成了本節課的教學內容后，在教師的引導下，師生共同歸納總結，目的是讓學生在頭腦中更深刻更清晰地留下思維的痕跡，在此基礎上，歸納出“分割、近似代替、求和、取極限”的微積分思想方法，同時師生共同總結，容易調動學生的學習積極性和主動參與意識，符合教學論中的激發性原則。

　　8、作業布置

　　通過本節課的教學內容，布置相應的作業，通過作業反饋本節課知識掌握的效果，以便下節課查陋補缺，這符合教學論中的程序原則和反饋原則。

　　《簡諧運動》教學設計 6

　　學習目標：

　　1.知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義。

　　2.理解周期和頻率的關系。

　　3.知道振動物體的固有周期和固有頻率，并 正確理解與振幅無關。

　　學習重點：

　　振幅、周期和頻率的物理意義。

　　學習難點：

　　理解振動物體的固有周期和固有頻率與振幅無關。

　　1.知識鏈接：上節課講了簡諧運動的現象和受力情況。我們知道振子在回復力 作用下，總以某一位置為中心做往復運動。現在我們觀察彈簧振子的運動。將振子拉到平衡位置O的右側，放手后，振子在O點的兩側做往復運動。振子的運動是否具有周期性？

　　在圓周運動中，物體的運動由于具有周期性，為了研究其運動規律，我們引入了角速度、周期、轉速等物理量。為了描述簡諧運動，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和頻率。

　　（A級）

　　2.新課學習

　　實驗演示：觀察彈簧振子的運動，可知振子總在一定范圍內運動。說明振子離開平衡位置的距離在一定的數值范圍內，這就是我們要學的第一個概念——振幅。

　　振幅：

　　振幅定義：_________________________________________

　　振幅物理意義：表示_________的物理量。

　　振幅和位移的區別？

　　①振幅是指振動物體離開平衡位置的_______；而位移是振動物體所在位置與_______之間的距離。

　　②對于一個給定的振動，振子的位移是時刻_______但振幅是不變的。

　　③位移是矢量，振幅是_______。

　　④_______等于最大位移的數值。

　　周期 頻率

　　周期定義：________________________________________

　　頻率定義：_________________________________________

　　周期（頻率）物理意義：_____________________________________

　　周期和頻率之間的關系：_______

　　周期單位：_______頻率單位_______

　　彈簧振子周期與那些因素有關：_______，_______

　　固有周期：______________________________

　　固有頻率：______________________________

　　簡諧運動的周期或頻率與_________無關。

　　相位及簡諧運動表達式

　　相位是表示物體_________的物理量，用相位來描述簡諧運動在一個全振動中所處的階段。

　　初相：______________________________

　　函數表達式：______________________________公式中的A代表振動的________，ω叫做________，它與頻率f之間的關系為：ω=2πf；公式中的（ωt+ ）表示簡諧運動的________，t=0時的.相位 叫做________，簡稱初相。

　　（B級）1.關于振幅的各種說法，正確的是（ ）

　　A.振幅是振子離開平衡位置的最大距離

　　B.振幅大小表示振動能量的大小

　　C.振幅有時為正，有時為負

　　D.振幅大，振動物體的最大加速度也一定大

　　（B級）2.振動的周期就是指振動物體（ ）

　　A.從任一位置出發又回到這個位置所用的時間

　　B.從一個最大偏移位置運動到另一個最大偏移位置所用的時間

　　C.從某一位置出發又以同一運動方向回到這個位置所用的時間

　　D.經歷了兩個振幅的時間

　　E.經達了四個振幅的時間

　　（B級）3.做簡諧運動的物體,當物體的位移為負值時,下面說法正確的是（ ）

　　A.速度一定為正值，加速度一定為負值

　　B.速度一定為負值，加速度一定為正值

　　C.速度不一定為正值，加速度一定為正值

　　D.速度不一定為負值，加速度一定為正值

　　（B級）4.做簡諧運動的彈簧振子，下述說法中正確的是（ ）

　　A.振子通過平衡位置時，速度最大

　　B.振子在最大位移處時，加速度最大

　　C.振子在連續兩次通過同一位置時，位移相同

　　D.振子連續兩次通過同一位置時，動能相同，動量相同

　　（C級）5.一彈簧振子作簡諧運動，下列說法中正確的有（ ）

　　A.若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值

　　B.振子通過平衡位置時，速度為零，加速度最大

　　C.振子每次通過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同

　　D.振子每次過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同

　　（B級）課本問題與練習

　　1.

　　4.

　　反思小結：

　　11.2過關檢測卡

　　編寫人：曹樹春 審核:高二物理組

　　寄語：寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來!

　　（B級）題一、質點沿直線以O為平衡位置做簡諧運動，A、B兩點分別為正最大位移處與負最大位移處的點，A、B相距10cm，質點從A到B的時間為0.1s，從質點到O點時開始計時，經0.5s，則下述說法正確的是[ ]

　　A.振幅為5cm B.振幅為10cm

　　C.通過路程50cm D.質點位移為50 cm

　　（B級）題二、一個彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后開始振動，第二次把彈簧壓縮2x后開始振動，則兩次振動的周期之比和最大加速度的大小之比分別為[ ]

　　A.1∶2，1∶2.

　　B.1∶1，1∶1.

　　C.1∶1，1∶2.

　　D.1∶2，1∶1.

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