选必2.2.2——简谐运动的描述 教学设计

第2课时教学设计 课题 简谐运动的描述 课型 新授课R 章/单元复习课□ 专题复习课□ 实验探究课□ 习题/试卷讲评课□ 课题研究课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 本节课在学生学习完第一节内容，初步对简谐运动有了一定认识后，开始设计学习振幅、周期、频率、相位以及质点的振动方程。通过让学生观看视频、动态图并结合教师引导，可以更好的让学生理解以上概念的物理意义并能够用这些物理量去描述简谐运动，从而完成大单元目标1。通过深入讨论振幅与位移和路程的关系让学生学会使用单位圆，并能够学会分析复杂运动的运动过程培养学生的物理思维。观察小球的振动规律可以探究弹簧振子的周期可能由哪些因素决定，锻炼学生的观察能力归纳总结能力。本节内容同样具有承上启下的重要地位，在学习完什么是简谐运动并对简谐运动有初步的理解之后研究本节去描述简谐运动，在此基础上从动力学习角度分析简谐运动的成因。 2.学情分析 知识方面：学生在学习完第一节《简谐运动》以后对简谐运动已经有了简单的认识，能够明确简谐运动的位移时间图像是正弦曲线。在圆周运动部分学生也学会了用周期、频率、转速去描述周期性运动。并且在描述周期性运动方面有一定的生活经验。但是学生没有接触过振幅、全振动、相位等概念，用全振动去定义周期对学生来说有一定的困难。 能力方面：学生能够运用数学方法去分析物理问题，能够通过观察实验现象得出简单的实验结论，但是对于如何误差较小地测量小球振动的周期还有一些困难。尤其对于从数学角度得到振动方程对于数学能力较弱的孩子有很大困难，在教学过程中教师一定要注意如何设计合适的教学环节帮助学生更好的完成振动方程的建立 3.学习目标 物理观念： 通过正弦函数的性质与特征运用数学分析并结合生活经验，让学生知道简谐运动中的几个基本参数的概念及物理意义。 科学思维： 通过引导学生对周期、振幅、频率、相位等相关概念的认识与理解的过程，引导学生找到各物理量之间的关系，提升学生的辩证思维与科学推导物理问题的能力。 科学探究： 通过对弹簧振子周期测定，提高学生的动手能力及解决实际问题的能力。 科学态度与责任： 通过做分组实验培养学生的实际动手能力，养成善于观察、辩证，能够理论结合实际从而解决物理问题的学习态度。 4.学习重点难点 教学重点： 理解简谐运动的振幅、周期和频率的概念；理解相位的物理意义。 教学难点： 振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别； 对全振动概念的理解。 5.教学辅助支持 （实物、教具、实验设备器材、多媒体设备等） 6.教学活动设计 过程 学习内容与教师活动 学生任务/活动设计 设计意图及对应目标达成 创 设 请 境 ， 引 入 新 课 情境：给学生观看傅科摆这一类近似简谐振动的视频。（也可以在第一节学习之后让学生自制简谐振动的运动教具在课上展示） 教师提问：做简谐运动的物体在平衡位置附近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢？如如何描述他们运动的快慢？ 过渡与衔接：带着这样的思考，我们以弹簧振子为例去解决如何描述简谐振动的运动。 学生观察老师给播放的视频或者同学们的展示视频，思考如何描述简谐运动 课前引入部分让学生展示教具或观看生活中的视频，一方面调动学生的课堂参与积极性，同时也培养学生的观察总结能力。 同时也想让学生进一步探究正弦曲线与简谐运动之间的关联。 环 节 一 一、振幅A 学生观察弹簧振子运动并做出其位移时间图像，教师设计一些列进阶问题： ①弹簧振子的位移时间关系的函数表达式是怎样的？ ②振动的强弱如何描述？小球离开平衡位置的距离有最大时吗？ ③对于一个给定的简谐振动，小球的振幅、位移、路程有什么练习与区别？ ④选择几个运动过程，大家填写下面的表格 评价检测1： 如图所示，劲度系数k=20N/m的轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量m=0.2kg的小球（小球可视为质点），静止时小球的位置标记为O点。将小球竖直下拉10cm到达B点后由静止释放。小球释放时开始计时，经过0.3s首次到达最高点C点，之后小球在B、C两点之间做简谐运动。不计空气阻力，求： （1）小球的振动周期T和振幅A； （2）小球在3s内通过的路程s； 过渡与衔接：我们已经知道用振幅描述简谐运动的振动强弱，如何描述振动的快慢呢？ 学生观察振动情况并思考回答问题： ①写出振动方程②通过振子离开平衡的最大位移描述振动的强弱，最大位移叫做弹簧振子的振幅A。 ③整个振动过程中，振子的振幅不随时间发生变化，位移的大小和方向随时间周期性变化，路程随运动时间增大。 设计一系列进阶问题，在老师的引导下，学生一步步明确振幅概念，会用振幅描述振动的强弱，区别振幅、位移、路程。 环 节 二