2.2 专题 探究弹簧振子的运动及其周期 说课课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

探究弹簧振子的 运动及其周期 高中物理实验说课 目 录 CONTENTS 实验演示与数据分析 教学目标 实验方案设计 教材分析 创新点 06 实验总结与反思 04 02 03 01 05 0 1 教材分析 教材分析 如何快速绘制弹簧 振子的x-t图像，并 判断是否遵从正弦 函数的规律？ 教材分析 传统的方法： 使用秒表测周期 需要测量30~50次全振动 如何简洁、快速测 周期？ 教材分析 哪些因素对弹簧振 子的周期有影响？ 教材分析 0 2 教学目标 物理观念：知道弹簧振子的运动是简谐运动，满足 简谐运动的特点。 科学思维：通过控制变量法分析得到弹簧振子周期 与振幅、振动重物的质量、弹簧劲度系数的关系， 并得出弹簧振子的周期公式。 科学探究：通过实验设计，参与实验使学生形成正 确物理观念的同时，科学思维素养也能得到发展。 01 02 03 教学目标 实验方案设计 0 3 为 减 小 阻 力 ， 采 用 线性运动传感器 数据采集器 装置简介 装置图 竖 直 弹 簧 铁架台 重物 弹簧 挂钩 振子 利用线性运动传感器可以快速描绘出振子的位移-时间图像， 判断弹簧振子的运动是否为简谐运动，并计算出周期。 由胡克定律测得弹簧的劲度系数。 使用托盘天平测出重物的质量。 01 02 03 实验原理 实验演示与数据分析 0 4 实验步骤 实验一， 采集弹簧振子的位移—时间图像， 并验证是否为 正弦曲线，即弹簧振子运动是否为简谐运动 实验数据 弹簧振子的位移—时间图像是正弦曲线，即 弹簧振子运动为简谐运动。 实验一结论： 实验数据 实验二，改变振幅A，测量对应振动周期T并记录 实验数据 实验二，改变振幅A，测量对应振动周期T并记录 实验数据 实验二结论： 弹簧振子运动的周期T与振幅A无关。 实验数据 实验三，改变振动重物的质量m，测量对应振动周期T并记录 实验数据 实验三，改变振动重物的质量m，测量对应振动周期T并记录 实验数据 实验数据 弹簧振子运动的周期T与重物质量m的平方根 成正比。 实验三结论： 实验数据 实验四，改变弹簧劲度系数k，测量对应振动周期T并记录 实验数据 实验四，改变弹簧劲度系数k，测量对应振动周期T并记录 实验数据 实验数据 弹簧振子运动的周期T与弹簧劲度系数k的平 方根成反比。 实验四结论： 实验数据 结论： 弹簧振子做简谐运动的周期T跟振动重物质量m的 平方根成正比，跟弹簧劲度系数k的平方根成反比。 实验结论 即： 比例系数 实验结论 结论： 弹簧振子做简谐运动的周期T跟振动重物质量m的 平方根成正比，跟弹簧劲度系数k的平方根成反比。 即： 周期公式： 实验结论 创新点 0 5 本实验可通过描绘弹簧振子的x-t图像，从而很方 便的验证弹簧振子的运动为简谐振动。 用线性运动传感器进行弹簧振子周期的测量，方 便、精度高。 01 02 创新点 实验总结与反思 0 6 生课外的科学探究活动， 从而拓展学生的科学认知。 反思之处： 弹簧有自重， 弹簧振子运动受到空气阻力， 弹簧振子可能会出现水平方向的摆动，这些对实验结果 都会产生一定的影响。 教学评价：实验效果明显、操作简便、误差小；可使学 生对弹簧振子周期公式的理解更深刻、更完整。丰富学 实验总结与反思 01 02 感谢专家指导 ！ $$