高中物理 第1章 机械振动教案 鲁科版选修3-4

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1、第1节简谐运动(教师用书独具)●课标要求知识与技能1.了解什么是机械运动.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规律．过程与方法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，培养逻辑思维能力．情感态度与价值观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..●课标解读1．知道什么是机械振动，并了解生活中的实例．2．知

2、道什么是简谐运动，知道简谐运动的受力特点．3．知道弹簧振子是一种理想化的物理模型．4．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．●教学地位机械运动是学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后，是力学的一个特例．机械运动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，与人们的日常生活，生产技术和科学研究有密切的联系，是本章后面各节内容的基础，也是本章的重点和难点之一．因此这部分内容在教材中起承前启后作用．(教师用书独具)●新课导入建议为了发现简谐运动的特征，演示

3、弹簧振子的来回运动，单摆摆球来回摆动，小木块在水槽中上下运动，引导学生观察、分析、思考这些运动的特征，进而引出机械运动的概念．指导学生阅读课本上介绍的做机械振动的物体，然后请学生列举生活中看到的其他机械振动的例子(如荡秋千，钟摆，喇叭的振动等)，并让学生做使刻度尺振动的小实验，来加深对机械振动的理解．●教学流程设计⇒⇒⇒步骤3：师生互动完成“探究1”(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路)⇓⇐⇐⇐　　　⇓⇒步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】课　标　解　读重　点　难

4、　点1.了解什么是机械振动.2.理解平衡位置、回复力、位移、简谐运动的概念.3.掌握简谐运动、回复力的特征以及回复力、加速度、速度随位移变化的规律.1.简谐运动、回复力、平衡位置、位移的概念．(重点)2.简谐运动中回复力、加速度、速度、动能随位移变化的规律．(难点)什么是机械振动1.基本知识(1)定义物体在平衡位置附近做往复运动，叫做机械振动，简称为振动．(2)平衡位置：振动物体所受回复力为零的位置．(3)回复力①方向：总是指向平衡位置．②作用效果：总是要把振动物体拉回到平衡位置．③来源：回复力是根据力的作用效果命名的力．可能

5、是几个力的合力，也可能是由某一个力或某一个力的分力来提供．2．思考判断(1)机械振动是匀变速直线运动．(×)(2)机械振动是非匀变速直线运动．(×)(3)机械振动是物体在平衡位置附近所做的往复运动．(√)3．探究交流回复力与向心力有什么异同？【提示】　做圆周运动的物体需要向心力，向心力是根据力的作用效果命名的，它是由物体所受到的在径向的合力提供的；回复力也是根据力的作用效果命名的，由物体所受到的振动方向上的合力提供．弹簧振子的振动1.基本知识(1)弹簧振子弹簧振子是一种理想模型，其主要组成部分是一个质量可以忽略不计的弹簧和一个

6、质量为m的物体构成．可分为水平方向的弹簧振子和竖直方向的弹簧振子两种类型．(2)简谐运动①定义：物体所受回复力的大小跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置，则物体的运动叫做简谐运动．②特征a．受力特征：回复力满足F＝－kx，其中k为比例系数，负号表示力与位移的方向相反，x为物体偏离平衡位置的位移．b．运动特征：加速度满足a＝－x，即做简谐运动的物体加速度的大小与位移的大小成正比，方向与位移方向相反．(3)两种弹簧振子　　分类项目　　水平方向的弹簧振子竖直方向的弹簧振子装置图回复力的来源弹簧弹力弹簧弹力与重力的合力回复力F回表达

7、式F回＝－kxF回＝－kl加速度a表达式a＝＝－xa＝＝－l表达式中k的意义k是弹簧的劲度系数k是弹簧的劲度系数表达式中x或l的意义x是振子偏离平衡位置的位移l是振子偏离平衡位置的位移负号的意义表示力与位移的方向相反表示力与位移的方向相反2.思考判断(1)F＝－kx反映做简谐运动的物体受到的回复力与位移的关系．所以式中的F指的是回复力，同时也一定是弹簧的弹力．(×)(2)在(1)中x是偏离平衡位置的位移，同时也一定是弹簧的形变量．(×)(3)回复力的方向总是与位移的方向是相反的．(√)3．探究交流做简谐运动的物体经过平衡位置时

8、，回复力为零吗？合外力为零吗？【提示】　回复力的方向总是指向平衡位置，回复力为零的位置就是平衡位置(沿圆弧振动时，物体经平衡位置时回复力为零，但合力不为零)．对弹簧振子的理解及过程分析【问题导思】　1．弹簧振子其理想模型特点是什么？2．简谐运动中相关物理量的变化规律怎样？1．