《机械振动简谐运动》教学设计与反思.docVIP

《机械振动 “简谐运动”》教学设计与反思 刘志坚 一、教学设计 教学目的： 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，理解简谐运动回复力的特点； 3、理解简谐运动中各物理量的变化情况； 教学重点： 1、简谐运动的定义， 2、培养学生的观察能力、逻辑思维能力和实践能力。 教学难点：简谐运动的回复力特征。 教学用具：弹簧振子、单摆、摆钟、一端夹紧的钢条、音叉 课件：PPt文稿（带Flash动画） 教学过程： 1、提问：到目前为止，大家所了解的机械运动有哪几种？ （匀速直线运动，匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动……）。 2、学生观察实验、动画。并说说是什么样的机械运动。 演示：单摆、竖直弹簧下的钩码的振动。 动画：钟摆，荡秋千， 思考：这些运动与我们以前了解的运动相比有什么区别？——往复运动 引出“机械振动”概念。 动画举例：衣物在微风中的摇摆，木板的颤动、人走路时手臂的摆动，地震。 3、思考：物体为什么会做往复运动呢？物理学对物体运动的研究：（1）受力特征；（2）运动规律。物体做机械运动时，受力有何特征？运动规律怎样？ 学生继续观察演示和动画，然后讨论机械振动的受力特征——明确：物体一旦离开平衡位置，就会受到一个指向平衡位置的力的作用。 引出“回复力”概念： 4、教师讲述：从今天开始，我们来了解机械振动的一些最基本的知识。研究振动也从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫简谐运动。 演示：气垫弹簧振子的运动。引出理想模型： 弹簧振子：在忽略摩擦和空气阻力以及弹簧质量的情况下，小球和弹簧组成的系统。 5、弹簧振子的运动是机械振动，必定受到回复力作用。请注意观察振子的运动，思考：是什么力在充当回复力呢？这个力的大小和方向有什么特点呢？ 请大家分组讨论，填写思考题。 思考题：振子由A向O运动时，弹簧弹力的方向指向__O__点；振子由O向A‘ 运动时，弹簧弹力的方向指向 O 点；振子由A’ 向O运动时，弹簧弹力的方向指向 O 点；振子由O向A运动时，弹簧弹力的方向指向 O 点；根据胡克定律，弹簧弹力的大小F= kx 。是 弹 力充当回复力。 思考提示：动画 归纳：弹簧振子所受弹力是使振子振动的回复力 方向：总是指向平衡位置， 大小：F=kx （填表） 式中：k为常数，叫劲度系数，简称劲度； x为弹簧的形变量 6、请仔细观察，看看在振动过程中振子到平衡位置的距离跟弹簧的形变量x有怎样的关系，(动画) 振动物体总在平衡位置附近作往复运动，根据这个特点，我们对振动的位移作规定： 振子的位移：以平衡位置为起点，叫做偏离平衡位置O的位移。 提问：这样规定位移后，振子振动过程中，位移的大小与弹簧的伸长量或缩短量有怎样关系？位移的方向有什么特点？（动画） （填表） 7、提问：弹簧振子的回复力的大小、方向与振动的位移大小、方向有怎样的关系？（动画）引出简谐运动概念。 8、教师：当振动物体所受回复力满足F=-kx时，物体的振动就叫简谐运动。那么，做简谐运动的物体的运动规律又是怎样的呢？我们已经知道了简谐运动的受力情况。 现在，先请证明：简谐运动的加速度a=-kx/m 9、接下来，请同学们思考并填写下面的表格 填表（大小填“增大”或“减小”或“不变”等；方向填“指向O”或“指向A”或“指向A’”等）： 振子运动 A→O O→A’ A’→O O→A X大小方向 F大小方向 a大小方向 v大小方向 动能EK 势能Ep 机械能E 10、小结并布置作业：练习一（2）、（3）、（4） 二、教学反思 （一）信息技术与课程整合的设想 1、“机械振动”概念的引入： （1）演示单摆的运动，竖直弹簧振子的运动。应用媒体：单摆；弹簧、重锤。 （2）演示秋千和钟摆的运动动画（文稿“秋千”页）。应用媒体：用“控件工具”插入PPt文稿的Flash动画（以下简称“动画”）。让学生观察得出运动的共同点：“往复运动” 2、“机械振动”概念学习的反馈：（学生举出一些其它的振动实例） 应用媒体：动画：衣物在微风中的摇摆，木板的颤动、人走路时手臂的摆动，地震。（文稿“地震”页）。 3、“回复力”概念的引入： （1）演示气垫弹簧振子的运动。应用媒体：气垫弹簧振子。 （2）动画模拟，显示振子的受力。应用媒体：动画（文稿“动画”页）。 4、研究“弹簧振子”的运动 （1）观察弹簧振子的运动，重点：振子的运动快慢变化。应用媒体：气垫弹簧振子。 （2）动画模拟弹簧振子的运动，学生观察振子的运动，分组讨论，填写思考题，归纳出振子所受回复力的大小、方向特征。应用媒体：动画（文稿中的“动画”、“思