内容正文:
第四章 C 机械振动
一、任务分析
机械振动是在学完匀速直线、匀变速直线运动、匀速圆周运动之后的一种较为复杂的周期性运动,既是对周期运动的进一步认识,也为以后学习机械波、电磁波、交流电等知识奠定基础。本节内容的学习需要以直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
本节从观察生活与实验中机械振动现象入手,使学生通过归纳知道机械振动的一般特征。在引入“弹簧振子”的过程中,使学生体验“理想模型”方法,在分析弹簧振子运动情况的过程中感受观察分析、比较判断、推理归纳等基本方法。通过引导学生分析“弹簧振子”运动过程中的受力情况及运动情况,使学生知道机械振动的受力条件,认识简谐运动中各物理量的变化规律。
二、教学目标
1.知识与技能
(1)知道机械振动、简谐运动,产生机械振动的条件。
(2)理解简谐运动回复力、加速度、速度随偏离平衡位置位移变化的定性规律。
(3)理解简谐运动位移时间图像、回复力的特征。
2.过程与方法
(1)通过引入机械振动和选择研究弹簧振子的振动过程,感受“从简单到复杂”的科学研究方法。
(2)通过弹簧振子的建模过程,认识建立“理想模型”的抓住主要因素、忽略次要因素的研究方法。
3.情感、态度价值观
通过观察生活现象、实验,分析、归纳弹簧振子运动的规律,感悟实是求实的科学态度和严谨认真的科学作风。
三、教学重点与难点
1.重点:简谐运动的回复力F、位移x及其它运动学物理量的变化规律。
2.难点:归纳出回复力x-t关系、F-t关系、以及F-x关系
四、教学资源
(1)单摆、细线、音叉、乒乓球、改装的气垫导轨上的弹簧振子装置。
(2)位移、力传感器、数据采集器、计算机
(3)DIS7.0软件、研究弹簧振子位移、回复力、速度变化的flash课件。
五、教学设计思路
本设计作为本节内容的第1课时,主要分成研究机械振动一般特点、简谐运动规律、总结巩固三部分内容。
本设计的基本思路是:从生活现象观察和实验入手,在引导学生归纳概括机械振动的一般特征和所需条件的基础上,以气垫导轨上的水平的弹簧振子为研究对象,通过演示、分析、讨论、归纳出弹簧振子运动的回复力特点和运动规律,通过归纳、DIS实验验证,得出x-t关系和F=-kx关系,从而得出简谐运动定义。
本设计要突出的重点是:弹簧振子简谐运动的回复力F及运动学物理量规律。方法是:通过演示实验与多媒体课件结合,引导学生观察弹簧振子的运