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时间:2018-11-25
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1、振幅、周期和频率 教学目标 一、知识目标 1.知道什么是振幅、周期和频率 2.理解周期和频率的关系 3.知道什么是振动的固有周期和固有频率 二、能力目标 1.在分析和学习振子的振幅、周期和频率的过程中,提高学生的观察能力和解决实际问题的能力. 2.掌握用秒表测弹簧振子周期的操作技能. 三、德育目标 通过学习不同的运动描述要选取不同的物理量,使学生知道事物矛盾的特殊性决定着它的特殊本质,不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾. 教学重点 1.简谐运动的振幅、周期和频率的概念. 2.
2、关于振幅、周期和频率的实际应用. ●教学难点 1.振幅和位移的联系和区别. 2.周期和频率的联系和区别. ●教学方法 1.通过分析类比引入描述简谐运动的三个物理量:振幅、周期和频率. 2.运用CAI课件使学生理解振幅和位移、周期和频率的联系和区别. 3.通过演示、讲解、实践等方法,加深对三个概念的理解. 4.通过实验研究,探索弹簧振子的固有周期的决定因素. ●教学用具 自制投影片、CAI课件、劲度系数不同的弹簧、秒表、铁架台、质量不同的小球. ●教学过
3、程 首先用投影片出示本节课的学习目标; 1.掌握振幅、周期和频率的概念; 2.知道全振动的含义; 3.掌握简谐振动固有频率的含义,知道固有频率的决定因素. 学习目标完成过程: 一、导入新课 1.讲授:前边我们学过了直线运动,我们知道:对于匀速直线运动,所受合外力为零,描述该运动的物理量有位移、时间和速度,对于匀变速直线运动,物体所受的合外力是恒量, 描述它的物理量有时间、速度、位移和加速度,而上节课我们研究了合外力为回复力的简谐 运动,那么描述简谐运动需要哪些物理量呢? 2.类比引入 我们知道:简谐运动是一种往
4、复性的运动,而我们学过的匀速圆周运动也是一种往复性的运动,所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等物理量,本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量[板书:振幅、周期和频率] 二、新课教学 (一)振幅 1.在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子,分别用大小不同的力把弹簧振子从平衡位置拉下不同的距离. 2.学生观察两种情况下,弹簧振子的振动有什么不同. 3.学生代表答: ①两种情况下,弹簧振子振动的范围大小不同; ②振子振动的强弱不同. 4.教师激励评价,并概括板书: 同学们观察得很细,得到了正确的结论,在物理中,我们用振幅来
5、描述物体的振动强弱. ①振幅是描述振动强弱的物理量; ②振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅; ③振幅的单位是米. 5.取一段琴弦,使其两端固定且被张紧,用实物投影仪进行投影. ①第一次使琴弦的振幅小些,听它发出的声音的强弱; ②第二次使琴弦的振幅大些,听它发出的声音的强弱. 比较后,加深对振幅的理解. 6.用投影片出示问题,振幅和位移有什么区别? ①用实物投影仪投影弹簧振子所做的振动,并用CAI课件模拟该运动. ②学生观察上述运动,并总结振幅和位移的区别和联系. ③学生代表答: a.振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离;而位移是振动物
6、体所在位置与平衡位置之间的距离. b.对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的. c.位移是矢量,但振幅是标量. d.振幅等于最大位移的数值. (二)周期和频率 1.介绍什么是全振动? ①用多媒体展示如图所示的全振动[物体从O→A→O→A′→O] ②学生描述:从A点开始,一次全振动的完整过程[A→O→A′→O→A] 从A点开始,一次全振动的完整过程:[A′→O→A→O→A′] 2.在两个劲度系数不同的弹簧下挂两个质量相同的物体,让这两个弹簧振子以相同的振幅振动,观察到振子振动的快慢不同. 3.问:用什么来描述简谐运动的快慢呢
7、? 学生阅读课文后回答: ①用周期和频率来描述机械振动的快慢. ②老师总结并板书: 做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间,叫做振动的周期,单位:秒. 单位时间内完成的全振动的次数,叫频率,单位:赫兹. ③周期和频率之间的关系:T= 4.过渡设问:如果改变弹簧振子的振幅、振动的周期是否会改变呢? (三)研究弹簧振子的周期与什么因素有关 1.提出问题:猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定? ①教师同时演示两个不同的弹簧振子(弹簧不同,振子小球质量也不同),学生观察到:两个弹簧振子的振动不同步,说明它们的周期不相等. ②学生猜想:影响弹簧
8、振子周期的因素可能有:振
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