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忻州一中教学建议·高二物理
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《选修3—4
《选修3—4》
第十一章机械振动第1页(共2页)
总第PAGE1页
《选修3—4
《选修3—4》
第十二章机械振动第2页(共2页)
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1.简谐运动教学建议
编写人 田素云 审核人 田素云
【学习目标】
通过对一些现象的观察和分析,了解什么叫振动。
认识弹簧振子的结构特点,理解它是一种理想化模型。
理解什么叫简谐运动,知道它是一种最简单、最基本的振动,能够初步分析其运动特征。
了解简谐运动振动图象的得出过程,知道它是一条正弦或余弦曲线。
理解简谐运动图象的物理意义,会由图象定性讨论振子的运动规律。
【教学过程】
(一)机械振动
教师讲解:同学们在描述琴弦的运动时提出了“琴弦在原来的静止位置附近振动”,或“琴弦在未开始振动时的位置附近振动”,那么同学们想一想:琴弦静止时或琴弦未振动时所受合力有什么特点?
学生答:此时琴弦所受合力为零.
教师总结:我们把振动物体所受合力等于零时所处的位置叫平衡位置.
教师问:同学们观察得到:琴弦做的是小幅度的振动,并且拨动琴弦一下,它就要在平衡位置附近振动多次,你认为这个特点该如何概括?
学生答:琴弦的运动具有往复性.
教师问:琴弦所做的运动就叫机械振动,那么现在请同学们结合琴弦运动的特点描述一下什么是机械振动.
学生答:物体的振动发生在平衡位置的附近,且做往复运动,这就是机械振动.4.教师总结并板书:
物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫机械振动.并在平衡位置和往复二处加以强
调.
同学们还能够举出哪些运动是简谐运动?
学生举例:
①音叉发声时所做的振动;
②钟摆的摆动;
③在弹簧下端挂一个小球,拉一下小球,小球所做的运动;
④水中浮标的上下浮动;
⑤树梢在微风中的摆动;
⑥担物行走时扁担的振动.
教师对学生进行激励评价,并用多媒体展示学生所举的几个例子,注意在多媒体展示过程中强化“平衡位置”和“往复运动”.
过渡引入:同学们,我们在前边学过了直线运动和曲线运动,在直线运动中,我们研究了匀速直线运动和匀变速直线运动,对其他复杂的直线运动不做研究;在曲线运动中我们学习了平抛运动和匀速圆周运动,对于复杂的曲线运动也没有过多涉及;那么同
学们想一下:在物理中我们研究的都是一些什么样的运动?
学生答:研究的是最简单、最基本的运动.
教师:同样的,研究振动也要从最简单、最基本的振动着手,这种振动叫做简谐运
动.
板书:一、简谐运动
(二)简谐运动
教师讲:同前面学过的匀速直线运动、平抛运动一样,今天学习的简谐运动也是一种理想化的振动,下面我们就来观察一个实例:
老师介绍弹簧振子
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:
a.有孔的小球;
b.有孔小球拴在弹簧的一端;
c.有孔小球和弹簧一起穿在水平杆上.
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?
学生答:小球在杆上滑动时,小球和水平杆之间的摩擦忽略不计;弹簧的质量比小球的质量小得多,也可忽略不计.
④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,其中的小球常称为振子.板书:弹簧振子(理想化模型)
研究弹簧振子的运动
把弹簧振子放到实物投影仪上:
a.让弹簧振子自由伸长,此时振子静止在O点,问,此时振子受到哪些力的作用?
学生答:振子静止在O点时,弹簧没有发生形变,对振子没
有弹力的作用,此时振子受到重力和杆的支持力作用.
师总结:当振子处于O点时,振子所受合力为零,我们把O点叫做振子的平衡位置.
b.把振子向右拉到A点,松手,问:松手后的瞬间振子受到哪些力的作用?
学生:振子受到重力、支持力、弹簧的拉力作用.
老师总结:此时振子受到的合力也就等于弹簧的拉力,方向向左.
c.观察松手后,振子将做什么运动?
学生:以O点为平衡位置,在A点A′之间做往复运动.
d.在实物投影仪上找到O、A、A′的位置,并测量,OA与OA′之间距离,得到:
A和
A′关于O点是对称的.
分析弹簧振子由A到O的运动
①用多媒体课件模拟振子由A到O的运动.
②教师介绍弹簧振子的位移总是相对于平衡位置而言的,即弹簧振子的位移,初位置是平衡位置,末位置是振子所在的位置.
③分步讨论弹簧振子在从A→O运动过程中的位移、合力、速度、加速度的大小和方向的变化规律:
a.从A到O运动中,位移的大小和方向如何?大小如何变化?
学生答:由A到O运动过程中,位移方向由O→A,因为位移的方向是从初位置,指向末位置;
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