高二物理人教版選修34簡諧運動

1、.簡諧運動重/難點重點：偏離平衡位置的位移與位移的概念容易混淆；在一次全振動中速度的變化。簡諧運動的位移時間圖像。難點：簡諧運動的位移時間圖像。重/難點分析重點分析：簡諧運動中質(zhì)點的位移一律指的是偏離平衡位置的位移。很多同學(xué)對這個知識點視而不見聽而不聞，原因是位移的知識點在學(xué)生看來太過簡單，并且想當(dāng)然地在頭腦中默認(rèn)為還是指初末兩點之間直線的間隔 。在簡諧運動中速度和位移的變化循環(huán)往復(fù)。為了描繪的簡單和研究的方便我們發(fā)現(xiàn)質(zhì)點做簡諧運動的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖像是一條正弦曲線。難點分析：簡諧運動的位移時間圖像不是質(zhì)點的運動軌跡圖，老師可以從多角度多方位闡釋位移與時間圖像的

2、來源及作用。最后到達(dá)使學(xué)生能正確使用和分析振動圖像的目的。打破策略回憶學(xué)過的運動，分析受力特點：同學(xué)們，前面我們已經(jīng)學(xué)過了一些運動，下面我羅列了幾種典型的運動，請大家回憶一下它們各自的受力特點：運動受力特點力大小變化情況與速度的方向關(guān)系勻速直線運動勻變速直線運動勻變速曲線運動勻速圓周運動我們可以看到，每一種運動對應(yīng)著不同的受力特點。由此可知，物體的運動跟它的受力有關(guān)，換句話說：我們可以通過控制力來控制物體的運動。一、引入今天來看這樣一些運動：【演示】a、小車做直線運動 b、單擺的擺動觀察并比較上述兩種運動：小車做的是直線運動，沒有往復(fù)，而擺球做的是往復(fù)運動。日常生活中還存在著一類較復(fù)雜的運動。

3、二、新課教學(xué)1. 類似單擺的復(fù)雜運動也是比較常見的。【演示小實驗】1單擺 2鋸條 3彈簧振子 4樹枝的搖擺下面通過多媒體課件來看看這樣一些運動。2.【課件展示】1彈簧振子 2單擺考慮上述運動有怎樣的一些特點？【學(xué)生總結(jié)上述運動的特點】1運動有對稱性：即物體在一中心位置兩側(cè)運動。中心位置-平衡位置-受力不一定平衡2運動有重復(fù)性：即物體在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運動?！菊垖W(xué)生舉幾個類似的運動】1突發(fā)的地震 2鐘擺的擺動 3音叉的振動 4擔(dān)物行走時扁擔(dān)的顫抖5建筑工地上使用的振動棒的振動振動在自然界中是廣泛存在的，有的振動可用來為我們效勞，有的那么給我們帶來災(zāi)難，所以學(xué)習(xí)有關(guān)振動的知識，控制和應(yīng)用振動是非常

4、必要的。3機(jī)械振動物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運動，叫做機(jī)械振動，簡稱振動。機(jī)械振動通常都比較復(fù)雜，而研究復(fù)雜問題的根本思路是從最簡單、最根本的入手，所以在高中階段我們的學(xué)習(xí)從最簡單、最根本也是最重要的振動著手，我們從程度方向振動的彈簧振子入手來研究。4. 彈簧振子出示實際彈簧振子：指出缺乏進(jìn)展理想化抽象實驗裝置理想化處理：阻力可以忽略不計，彈簧質(zhì)量遠(yuǎn)小于小球質(zhì)量。【實驗演示】汽墊導(dǎo)軌上的彈簧振子?！菊n件演示】彈簧振子理想化模型的振動演示、觀察彈簧振子的運動現(xiàn)象：1振子在平衡位置O兩側(cè)往復(fù)運動2最大位置的平衡位置的間隔 相等3從最大位置向平衡位置做加速運動，從平衡位置向最大位置做減速運動。彈簧

5、振子為什么這樣運動？我們知道物體的運動跟它的受力有關(guān)，下面我們對振子的受力進(jìn)展分析。請同學(xué)們分析振子在平衡位置的受力。重力、支持力，合力為零把小球拉到A點，松手后的瞬間，小球受哪些力的作用？將向什么方向運動？小球受重力、支持力和彈簧拉力指向平衡位置O作用，合力即為彈簧拉力，向平衡位置運動。小球由A向O及由O向運動過程中在任一位置受力怎樣？做加速運動還是減速運動？小球受重力、支持力和彈簧拉力指向平衡位置O作用，合力即為彈簧拉力，方向始終指向平衡位置，使振子向平衡位置做加速運動，分開平衡位置做減速運動。在這里，彈簧彈力方向始終指向平衡位置，與物體分開平衡位置的位移方向相反，它的作用是能使振子返回平

6、衡位置。彈簧振子在回復(fù)力作用下做往復(fù)運動，我們怎樣來描繪這樣的一個運動？提示：描繪一種運動可以從幾個物理量著手5. 簡諧運動及其圖象振動圖象我們把類似彈簧振子的運動叫簡諧運動。在研究機(jī)械振動時，我們把偏離平衡位置的位移簡稱為位移。簡諧運動的振動圖象是一條什么形狀的圖線呢？簡諧運動的位移指的是什么位移？相對平衡位置的位移【演示】當(dāng)彈簧振子振動時，沿垂置于振動方向勻速拉動紙帶，毛筆P就在紙帶上畫出一條振動曲線。說明：勻速拉動紙帶時，紙帶挪動的間隔 與時間成正比，紙帶拉動一定的間隔 對應(yīng)振子振動一定的時間，因此紙帶的運動方向可以代表時間軸的方向，紙帶運動的間隔 就可以代表時間。介紹這種記錄振動方法的

7、實際應(yīng)用例子：心電圖儀、地震儀。理論和實驗都證明：1簡諧運動的振動圖象都是正弦或余弦曲線。讓學(xué)生考慮后答復(fù)：振動圖象在什么情況下是正弦，什么情況下是余弦？由開場計時的位置決定例1. 勁度系數(shù)為20Ncm的彈簧振子，它的振動圖象如下圖，在圖中A點對應(yīng)的時刻 A 振子所受的彈力大小為05N，方向指向x軸的負(fù)方向B振子的速度方向指向x軸的正方向C 位移方向跟速度方向相反D。在04s內(nèi)振子通過的路程為035cm，位移為0解析：由圖可知A在t軸上方，位移x025cm，所以彈力Fkx5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，選項A不正確；由圖可知過A點作圖線的切線，該切線與x軸的正方向的夾角小于90°，切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，選項B正確。由圖可看出，位移方向跟速度方向一樣選項C錯誤。由于t0時刻和t4s時刻振子都在最大位移處，所以在04s內(nèi)振子的位移為零，又由于分開平衡位置的最大間隔 為05cm，在04s內(nèi)振子完成了2次全振動，所以在這段時間內(nèi)振子通過的路程為2×4×050cm4cm，應(yīng)選項D錯誤。綜上所述，該題的正確選項為B。打破反思為了使學(xué)生在學(xué)