高中物理 第一章《机械振动》教案（1） 沪科版选修3-4

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1、机械振动一、教学任务分析机械振动是继匀速圆周运动后学习的另一种研究较为复杂的周期性运动。学习机械振动既是对周期性运动共性认识的完善，也为以后学习机械振动、交流电、电磁波等知识奠定基础。学习机械振动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。从观察生活与实验中机械振动现象入手，使学生归纳知道机械振动的一般特征。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。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“归纳推理”，在研究弹簧振子位移时

2、间图像和音叉振动及迭加的过程中感受“实验探究”的方法，培养学生的观察分析、比较判断、推理归纳等能力。二、教学目标1．知识与技能（1）知道机械振动。（2）理解简谐运动回复力的特征。（3）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。（4）初步学会由现象的观察、概括、比较、分析与归纳，得出相应的物理规律。2．过程与方法（1）通过研究弹簧振子振动、音叉振动及迭加，感受“从简单入手、逐步深入”的科学研究方法。（2）通过弹簧振子的建模过程，认识“理想模型”的研究方法。3．情感、态度价值观（1）通过观察生活事例，了解实际应用，体验乐于科学探究的情

3、感。（2）通过探究简谐运动的规律，感悟实是求实的科学态度和严谨认真的科学作风。三、教学重点与难点重点：简谐运动的受力特点及其运动规律。难点：一次全振动中回复力、加速度、速度的变化及相互关系。四、教学资源1．物理实验（1）演示实验：①研究简谐运动规律：竖直弹簧振子、运动传感器、力传感器、数据采集器、计算机。②振动的对比和迭加：频率不同的音叉、两块玻璃板、计算机和声音分析软件。（2）学生小实验：锯条、单摆、橡皮筋、乒乓球。气垫导轨上的弹簧振子。2.信息化平台：（1）多人一机的网络教室，文件管理展示平台（172.16.2.10/中文/学科教学/@elearni

4、ng学习平台）。（2）网上交互课件：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包括机械振动一般特点、简谐运动、振动图像三部分内容。本设计的基本思路是：从生活现象观察和学生实验入手，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，以弹簧振子为研究对象，通过分析讨论，得出简谐运动的受力特点和运动规律，再应用DIS实验得出简谐运动的振动图像。本设计要突出的重点是：简谐运动的受力特点及其运动规律。方法是：通过引导学生观察弹簧振子的运动与弹簧形变的关系，应用动力学知识进行分析讨论。本设计要突破的难点是：。方法是：以弹簧振子的

5、运动为例，通过DIS实验和演示研究弹簧振子位移、回复力、速度变化的flash课件，展示一次全振动中回复力、加速度、速度的变化及相互关系，再通过音叉振动及迭加实验的研究进行强化与拓展。本设计强调问题讨论、网络课件交互、交流讨论、DIS实验研究、教师指导等多种教学策略的应用，强调通过学生主动参与，培养其分析推理、比较判断、归纳概括的能力，使之感受“理想模型”、“实验探究”、“归纳推理”等科学方法；感悟简谐运动的学习价值和意义的，提高探究学习的兴趣。完成本设计的内容约需2课时。六、教学流程1．教学流程图简谐运动的特征活动IVDIS实验2音叉振动图像及迭加为乐音

6、活动V模板总结活动I演示1机械振动概念条件活动II课件交互弹簧振子模型情景观察实践活动IIIDIS实验1水平弹簧振子回复力竖直弹簧振子回复力问题设问2．流程图说明情景观察实践学生观察生活中各种机械振动事例的视频，并利用锯条、单摆、穿过橡皮筋的乒乓球动手实践，自主演示与视频中运动事例相类似的运动。活动I演示1演示气垫导轨上弹簧滑块的在充气前和充气后的往复运动，进行对比。活动II课件交互在网络教室中，学生分组操作水平弹簧振子往复运动的flash课件，分析讨论在一次全振动中弹簧振子的位移变化、受力情况、变速情况，边在表格中填写讨论结果，回答关于水平弹簧振子回复

7、力特征的问题。分组交互任务完成后，利用网络将探究结果进行提交，以便进行全班交流。活动IIIDIS实验1用力传感器测竖直弹簧振子的回复力，用位移传感器测位移，从实验中得出竖直弹簧振子的回复力特征和位移时间图像。设问：根据对水平弹簧振子与竖直弹簧振子的研究，它们的受力和运动有哪些特征？活动IIIDIS实验2是利用声音捕获软件进行实验。包括测音叉振动图像、乐音振动图像，及进行音叉振动迭加乐音振动的实验等。活动V模板总结是关于机械振动、简谐运动知识结构的校园网模板，老师事先在这个模板上为学生搭好一个大的框架，学生学完本节课全部内容后，分组在这个模板上进行归纳总结

8、，自主形成关于本节课的知识结构并上传，供全班交流与点评。3．教学的主要环节本设计