课题：简谐运动(教案)

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1、课题：简谐运动毛广文教学目的：1.知道机械振动是物体机械运动的一种形式。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.理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度的变化情况。4.知道简谐运动是一•种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法及研究简谐运动的意义。教学重点：1.什么是简谐运动。2.简谐运动过程屮的位移、冋复力、加速度和速度的变化规律。3.简谐运动中的回复力的特点。教学难点：物体做简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律教学方法：釆取实验演示，多媒体展示，讲解、阅

2、读、归纳、列表对比等综合教法。教学用具：水平弹簧振子、单摆、音叉、钟摆、CAT课件等。教学过程：引入新课前面我们学过物体在平衡力的作用下做匀速直线运动或静止，在大小和方向都不变的恒力作用下做匀变速运动。一个物体在大小和方向都改变的变力作用下会做什么运动呢？在日常生活中同学们观察过这样的运动：掉落水中的小木块的上下运动；小鸟飞起后树枝的來回摆动；钟摆的摆锤左右摆动。这些物体的运动，我们称之为机械振动。［板书］第九章机械振动进行新课［演示］弹簧振子的振动，单摆的摆动，音叉的叉股、钟摆的摆锤等物体的振动。引导学生总结上述物体运动的特点

3、：这些物体都在某一中心位置附近往复运动。这一中心位置就是物体静止时的平衡位置，这种运动叫做机械振动。多媒体显示：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称为振动。过渡引入：物体的机械振动往往非常复杂。我们学习物理问题常常是从最简单、最基本的问题着手。做机械振动的物体有没有哪一种形式最简单、最基本呢？这就是下面我们要讲的简谐运动。［板书］第一节简谐运动向学生介绍弹簧振子（1）在实物投影仪上展示水平弹簧振子。（2）用多媒体分步展示，并给学生介绍它的组成。（3）学生阅读课文有关部分：回答弹簧振子的哪些因素忽略不计？小球在杆上

4、滑动时，小球和水平杆之间的摩擦忽略不计；弹簧的质量小的多，可忽略不计。教师总结：把一个有孔的小球安在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的水平杆上，可以在杆上滑动，这样的系统称为弹簧振子，其屮的小球常称为振子。弹簧振子是一种理想化的模型。讲述：振子在平衡位置0点时，弹赞处于自由状态，弹力为零，振子受的重力和支持力平衡，合力为零；振子在振动过程所受的合力就是弹簧对振子的弹力，这个力的作用总是使振子返回到平衡位置,根据作用效果，我们把这个力叫机械运动的回复力。用多媒体显示：在振动过程屮，振子所受的的弹力总是指向平衡位置，它的作

5、用是使振子能返回平衡位置，这个力叫回复力。彳——；/lllrviwrVvo^wrrO>r/x—0VX回复力可以是某一个力，也可以是几个力的合力，也可以是某一个力的分力。下面我们一起來分析振子在一次往复运动过程中，回复力相对于平衡位置的位移的变化情况。用多媒体慢动作分步展示，并分析：1.过程分析(1)振子在0点吋，弹簧形变量为零，弹力为零，位移为零。(2)振子在0点右侧时，振子相对于0点的位移向右，弹簧伸长，对振子产生向左的回复力，且大小随位移的增大而增大。(3)振子在0左侧时，振子相对于0点位移向左，弹簧被压缩，对振子产生向右的

6、回复力，且大小随位移的增大而增大。用多媒体展示：振子的振动A-00-A'A-00-A对0位移的方向和向右向左向左向右大小变化减小增大减小增大回复力的方向和大向左向右向右向左小变化减小增大减小增大2.分析结果(1)回复力的方向总是与位移的方向相反，即总是指向平衡位置。(2)回复力的大小随位移的增大而增大，随位移的减小而减小。由胡克定律可知，弹簧振子的回复力F跟振子偏离平衡位置的位移x成正比。物体在这样的回复力作用下的振动叫简谐运动。［板书］一、简谐运动1•简谐运动的定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，方向总是指向平衡位置的

7、回复力作用下的振动，叫做简谐运动。2.动力学特点：F二-kx其中k表示回复力大小与位移大小的比例常数，对弹簧振子来说是弹簧振子的劲度系数。负号表示F与x的方向相反。过渡引入：物体在这样的回复力作用下，其运动速度和加速度怎样变化呢？下面我们来分析简谐运动的规律。［板书］二、简谐运动的规律再次用多媒体分步展示弹簧振子的运动，带领学生着重分析、讨论从A-0的过程中：速度方向如何？加速度方向如何？；何处速度最大？何处速度最小？速度大小如何变化？振子的动能和弹簧振子系统的弹性势能如何转化？；何处加速度最大？何处加速度最小？加速度大小如何变

8、化？简要分析从0-AA'-O、0-A的运动情况，并填表。(1)用多媒体出示下列表格振子的振动A-00—A'A=00-A加速度的方向和大向左向右向右向左小变化减小增大减小增大速度的方向和大小向左向左向右向右变化增大减小增大减小(2)学生讨论后，用多媒体课件将结果