《人教版選修3—4 物理11.3 簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量教學(xué)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版選修3—4 物理11.3 簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量教學(xué)設(shè)計(jì)（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 11．3?簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量教學(xué)設(shè)計(jì) 課題： 人教版高中物理選修?3-4?第十一章第?3?節(jié)《簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》 教學(xué)設(shè)計(jì)思路： 學(xué)習(xí)簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量時(shí)，學(xué)生們已對(duì)簡諧運(yùn)動(dòng)有了一定的了解，關(guān)鍵是如 何理解簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力的特點(diǎn)及來源以及簡諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律，考慮到學(xué) 生的認(rèn)知基礎(chǔ)及本節(jié)內(nèi)容的重要性和認(rèn)知難度，這節(jié)課需要一課時(shí)，重點(diǎn)放在簡諧運(yùn)動(dòng) 的回復(fù)力的特點(diǎn)及來源以及簡諧運(yùn)動(dòng)的能量特點(diǎn)。 ” ” 新課改的核心是“以人為本、“以學(xué)生的發(fā)展為本，強(qiáng)調(diào)“知識(shí)與技能、過程與方法以 及情感、態(tài)度與價(jià)值觀”的整合，倡導(dǎo)

2、學(xué)生合作參與、主動(dòng)探究體驗(yàn)過程，以培養(yǎng)學(xué)生 的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。本節(jié)課教學(xué)過程中突出強(qiáng)調(diào)，讓學(xué)生充分發(fā)揮其自主能動(dòng)性， 并認(rèn)為在課堂教學(xué)中學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能的獲得及隨之產(chǎn)生的能力提高、興趣激發(fā)和個(gè)性 發(fā)展都是學(xué)生對(duì)教學(xué)活動(dòng)積極參與的結(jié)果。教學(xué)活動(dòng)中通過讓學(xué)生參與解決問題，自主 地探究簡諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的特點(diǎn)，充分顯示出學(xué)生的“主體”作用。教師的作用是對(duì)學(xué) 生的這種參與進(jìn)行啟發(fā)、誘導(dǎo)、調(diào)整、激勵(lì)，是教學(xué)的組織者、合作者和參與者，重在 幫助學(xué)生進(jìn)一步理解簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量。 教學(xué)目標(biāo) （一）?知識(shí)與技能 1、理解簡諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，掌握

3、在一次全振動(dòng)過程中位移、回復(fù)力、加速度、 速度變化的規(guī)律。 2、掌握簡諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的特征。 3、對(duì)水平的彈簧振子，能定量地說明彈性勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。 （二）?過程與方法 1、通過對(duì)彈簧振子所做簡諧運(yùn)動(dòng)的分析，得到有關(guān)簡諧運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律性的結(jié) 論，使學(xué)生知道從個(gè)別到一般的思維方法。 2、分析彈簧振子振動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。 1 （三）?情感態(tài)度價(jià)值觀 1、通過物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)力和慣性之間關(guān)系的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到回復(fù)力 和慣性是矛盾的兩個(gè)對(duì)立面，正是這一對(duì)立面能夠使物

4、體做簡諧運(yùn)動(dòng)。 2、簡諧運(yùn)動(dòng)過程中能量的相互轉(zhuǎn)化情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)世界遵循對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律 觀點(diǎn)的滲透。 教學(xué)重點(diǎn) 1、簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。 2、對(duì)簡諧運(yùn)動(dòng)中能量轉(zhuǎn)化和守恒的具體分析。 教學(xué)難點(diǎn) 1、物體做簡諧運(yùn)動(dòng)過程中位移、回復(fù)力、加速度、速度等變化規(guī)律的分析總結(jié)。 2、簡諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化 教學(xué)方法： 多媒體模擬展示、討論與歸納、推導(dǎo)與列表對(duì)比、 教學(xué)流程圖： 復(fù)習(xí)舊知、 導(dǎo)入新課 觀看簡諧運(yùn)動(dòng)模擬動(dòng) 畫，思考分析得出回 復(fù)力的定義、方向、

5、特點(diǎn)、來源、運(yùn)動(dòng)學(xué) 特征 再次觀看簡諧運(yùn)動(dòng)模 擬動(dòng)畫，分組討論分 析得出簡諧運(yùn)動(dòng)中各 物理量的變化規(guī)律 課堂小結(jié) 師生共同分析得出簡 諧運(yùn)動(dòng)的能量特點(diǎn) 2 教學(xué)過程: 教學(xué)過程 第一階段 復(fù)習(xí)回顧 導(dǎo)入新課 教師活動(dòng) 前面兩節(jié)課我們學(xué)習(xí)了簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，學(xué)習(xí)了 哪些呢？這些都是從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度研究的簡諧運(yùn)動(dòng)， 那么物體簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受合力有何特點(diǎn)呢？今天我 們將從另外一個(gè)角度

6、-動(dòng)力學(xué)角度研究簡諧運(yùn)動(dòng)，并從 能量觀點(diǎn)加深對(duì)簡諧運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。 【板書】簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量 學(xué)生活動(dòng) 思考回答： 簡諧運(yùn)動(dòng)的定 義，物理量： 振幅、相位、 周期（頻率） 及圖像 設(shè)計(jì)意圖 復(fù)?習(xí)回?顧 舊?知，?提 出?問題?， 引入新課 第二階段 新課教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 【課件展示】 一、???簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力（問題探究） O B???????????F??????A F 動(dòng)畫模擬展示水平方向上彈簧振子

7、的運(yùn)動(dòng)情況， 發(fā)現(xiàn)當(dāng)把彈簧振子從它靜止的位置?O?拉開一小段距離 到?A?再放開后，它會(huì)在?A－O－B?之間振動(dòng)。提出問題： 為什么會(huì)振動(dòng)？”?。引導(dǎo)學(xué)生定格分析在不同時(shí)刻的  觀看模擬動(dòng)畫 思考分析給定??引?發(fā)思?考 四個(gè)位置的位??激?發(fā)探?究 問題探究 位移方向及受力，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析這個(gè)力的特點(diǎn)。?移方向及受力??積?極性?， 引導(dǎo)學(xué)生分析得出：物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)，一定受??情況，進(jìn)一步??增?強(qiáng)同?學(xué) 實(shí)踐演練

8、 到指向中心位置的力，這個(gè)力的作用總能使物體回到 中心位置，我們把這個(gè)力叫做簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力。 【課件展示】 1、定義：使振子回到平衡位置的力 2、方向：始終指向平衡位置 3、特點(diǎn)：根據(jù)力的效果命名 對(duì)于水平方向的彈簧振子，回復(fù)力就是彈簧的彈 力，那豎直方向上的彈簧振子振動(dòng)過程中是哪個(gè)力提 供了回復(fù)力呢？動(dòng)畫展示豎直方向上的彈簧振子的運(yùn) 分析這個(gè)力的??的?分析?歸 特點(diǎn)，得出回??納能力 復(fù)力的定義、 方向、特點(diǎn)。 觀看視頻，分 析豎直方向上 的彈簧振子的??通?過引?導(dǎo)

9、 動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生思考分析。師生共同分析得出：回復(fù)力 運(yùn)動(dòng)， 學(xué)?生對(duì)?彈 可以是重力，彈力，摩擦力，還可以是幾個(gè)力的合力 或某個(gè)力的分力。 3 簧?振子?受 力?分析?來 總?結(jié)得?出 簡?諧運(yùn)?動(dòng) 【課件展示】 4、來源：振動(dòng)方向的合外力 振子由于慣性而離開平衡位置，當(dāng)振子離開平衡 位置后，振子所受的回復(fù)力總是使振子回到平衡位置， 的?回復(fù)?力 的來源 第二階段 新課教學(xué) 這樣不斷地進(jìn)行下去就形成了振動(dòng)。振動(dòng)的平衡位置?O 也可以說成是振動(dòng)物體振動(dòng)時(shí)受到的回復(fù)

10、力為零的位 置。彈簧振子振動(dòng)時(shí)，不同的位置位移不同，回復(fù)力 也不同，那回復(fù)力與位移又有什么關(guān)系呢？ 引導(dǎo)學(xué)生分析得出：由振動(dòng)過程的分析可知，振??自主探究，思 自主學(xué)習(xí) 問題探究 實(shí)踐演練 子的位移總是相對(duì)于平衡位置而言的，即初位置是平 衡位置，位移可以用振子的位置坐標(biāo)?x?來表示，方向 始終從平衡位置指向振子（外側(cè)）?；貜?fù)力的方向始終 指向平衡位置，因而回復(fù)力的方向與振子的位移方向 始終相反。 對(duì)水平方向的彈簧振子來說，回復(fù)力就是彈簧的 彈力。在彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈簧

11、振子的回復(fù)力?F 跟振子偏離平衡位置的位移?x?成正比，方向跟位移的 方向總是相反。以?O?點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸，即可 得?F=-kx 式中?F?為回復(fù)力，x?為偏離平衡位置的位移，k?是 勁度系數(shù)，負(fù)號(hào)表示回復(fù)力與位移的方向總相反 【課件展示】 5、簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征：F=-kx 【總結(jié)】大量理論研究表明：如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它 偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位 置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡諧運(yùn)動(dòng)。 【課件展示】課堂練習(xí)?1???(實(shí)踐演練) 如圖所示，是一彈簧振子，設(shè)向右方向?yàn)檎?，O 為平衡位置，則：(?)

12、 A．A→O?位移為負(fù)值，速度為正值 B．O→B?時(shí)，位移為正值，加速度為負(fù)值 C．B→O?時(shí)，位移為負(fù)值，速度為負(fù)值 D．O→A?時(shí)，位移為負(fù)值，加速度為正值 考分析簡諧運(yùn) 動(dòng)中回復(fù)力與 位移的關(guān)系， 得?出簡?諧 運(yùn)?動(dòng)的?動(dòng) 力學(xué)特征 思考討論課堂 實(shí)踐演練?1????思?考課?堂 實(shí)?踐演?練 1，鞏固所 學(xué)知識(shí) 4

13、 第二階段 新課教學(xué) 自主學(xué)習(xí) A???O???B 【課件展示】 二、簡諧運(yùn)動(dòng)中各個(gè)物理量的變化規(guī)律 觀察振子從?A→O→B→O→A?的一個(gè)循環(huán)，這一循 環(huán)可分為四個(gè)階段：A→O、O→B、B→O、O→A，分析 在這四個(gè)階段中上述各物理量的變化，并將定性分析 的結(jié)論填入表格中。 分析：彈簧振子由?A→O?的變化情況 分步討論彈簧振子在從?A→O?運(yùn)動(dòng)過程中的位移、  再次觀看模擬 動(dòng)畫，分組合 作探究，討論 分

14、析，振子從?A →O→B?各物理 量的變化，并 將定性分析的 結(jié)論填入表格 中。 回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能和總能量的變化 進(jìn)?行由?淺 入?深，?循 問題探究 規(guī)律。?????????????????????????????????????????????????????????序?漸進(jìn)?的 ①?從?A?到?O?運(yùn)動(dòng)中，位移的方向如何?大小如何 啟?發(fā)式?教 由?A?到?O?運(yùn)動(dòng)過程中，位移方向由?O→A，隨著振 子不斷地向?O?靠近，位移越來越小。??????????????

15、?????????????? 欲?，引?導(dǎo) 小球共受三個(gè)力：彈簧的拉力、桿的支持力和小 實(shí)踐演練 學(xué)?，激?活 變化? 同?學(xué)內(nèi)?在 的?求?知 分組合作探究 討論思考分析 ②從?A?到?O?運(yùn)動(dòng)過程中，小球所受的回復(fù)力有什?從?A→O?運(yùn)動(dòng)中?同?學(xué)積?極 思?考，?合 么特點(diǎn)??各個(gè)物理量的 作探究。 變化規(guī)律 球的重力，而重力和支持力已相互平衡，所以回復(fù)力 由彈簧彈力提供。 所以從?A→O?過程中，據(jù)胡克定律得到：物體所受 的合力變小，方向指向平衡位置。 ③從?A?到?O?運(yùn)動(dòng)過程中，振子的加速度方向如何? 大小如何變?

16、 據(jù)牛頓第二定律得，小球從?A?到?O?運(yùn)動(dòng)過程中， 加速度變小，方向指向平衡位置。 ④從?A→O?過程中，速度方向如何?大小如何變化? 因?yàn)槲矬w的速度方向與運(yùn)動(dòng)方向一致，從?C?到?O 5 第二階段 新課教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 問題探究 運(yùn)動(dòng)過程中，速度方向是從?A?→O。隨著振子不斷地向 O?靠近，彈簧勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以小球的速度越來越 大。 ⑤從?A→O?過程中，動(dòng)能大小如何變化? 動(dòng)能是標(biāo)量，從?A?

17、→O，大小變化是越來越大。 ⑥從?A?→O?過程中，勢(shì)能大小如何變化? 勢(shì)能是標(biāo)量，從?A?→O，大小變化是越來越小。 ⑦從?A?→O?過程中，總能量大小如何變化? 教師巡視，檢查討論情況，及表格填寫是否正確。 O B???????????F??????C F  分組合作探究 討論思考分析 振子從?O→B， 的運(yùn)動(dòng)情況， 填寫表格， 實(shí)踐演練  A?????A→O?O????O→B

18、??B 通?過簡?諧 運(yùn)?動(dòng)的各 物?理量?的 分?組合?作 x v 探?究分?析 得?出正?確 結(jié)?論，?突 F,a 出?重點(diǎn)?， 動(dòng)能 勢(shì)能 總機(jī) 械能 突?破?難 點(diǎn)?，達(dá)?到 教?學(xué)?目 的。 【總結(jié)】?：回復(fù)力的方向始終指向平衡位置，加 速度的方向與回復(fù)力的方向相同，也始終指向平衡位 置。 回復(fù)力與加速度的方向總是與位移方向相反。 速度方向與位移方向有時(shí)一致，有時(shí)相反；速度 方向與回復(fù)力、加速度的方向也是有時(shí)一致，有時(shí)相 反。因而速度的方向與其它

19、各物理量的方向間沒有必 然聯(lián)系。 6 總結(jié)得結(jié)論 第二階段 新課教學(xué) 【課件展示】 三、簡諧運(yùn)動(dòng)的能量 1．簡諧運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能不斷地?發(fā)生轉(zhuǎn)化。 系統(tǒng)的總機(jī)械能????????????????????????。 2．振幅越大，機(jī)械能???????????????。 3．勢(shì)能?Ep、動(dòng)能?Ek,????????????變化 在四個(gè)階段中，x、F、a、v、Ek、Ep、E?的大小變 化可分為兩組，x、F、a、Ep?為一組，?v、Ek?為另一組，

20、 每組中各量的變化步調(diào)一致，兩組間的變化步調(diào)相反。?總結(jié)歸納，簡 自主學(xué)習(xí) 問題探究 實(shí)踐演練  因不考慮各種阻力,整個(gè)過程中總能量保持不變。即： 振動(dòng)系統(tǒng)的總能量守恒。 當(dāng)物體向著平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、v?同向，振子做 變加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)?x↓?F↓?a↓?Ep↓????v↑?Ek↑ 當(dāng)物體遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、v?反向，振子做 變減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)?x↑?F↑?a↑?Ep↑????v↓?Ek↓ 在平衡位置的兩側(cè)，距平衡位置等距離的點(diǎn)，各 量的大小對(duì)應(yīng)相等，振子的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性。 特

21、別說明：以上分析是在忽略摩擦等阻力的條件下進(jìn) 行的。實(shí)際的運(yùn)動(dòng)都具有一定的能量損耗。 【課件展示】課堂練習(xí)?2???(實(shí)踐演練) 在簡諧運(yùn)動(dòng)中，振子每次經(jīng)過同一位置時(shí)，下 列各組中描述振動(dòng)的物理量總是相同的是 （????） A．速度、加速度、動(dòng)能 B．加速度、回復(fù)力和位移 C．加速度、動(dòng)能和位移 D．位移、動(dòng)能、回復(fù)力 諧運(yùn)動(dòng)的能量??讓?學(xué)生?在 特征。????????分?析中?明 確?簡諧?運(yùn) 動(dòng)?中系?統(tǒng) 的?機(jī)械?能 守恒 思

22、考討論課堂 實(shí)踐演練?2 思?考課?堂 實(shí)?踐演?練 2，鞏固所 學(xué)知識(shí) 7 本節(jié)課學(xué)習(xí)了簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征和簡諧運(yùn)動(dòng) 同學(xué)概括總結(jié) 本節(jié)的內(nèi)容； 放?開手?， 讓?學(xué)生?自 的能量。 同學(xué)代表總結(jié) 簡諧運(yùn)動(dòng)是在與位移大小成正比，并且方向總指 發(fā)言；其他同 己?總結(jié)?， 從?而構(gòu)?建 課堂小結(jié)  向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)。做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì) 學(xué)再討論，補(bǔ) 充；然后同學(xué) 他?們自?己 的?知識(shí)?框 點(diǎn)，回復(fù)力總滿

23、足?F=-kx?的形式。式中?k?是比例常數(shù)。?評(píng)價(jià)本節(jié)小結(jié) 架?,?培養(yǎng) 簡諧運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。 11.3 簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量 一、簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力 1、?定義： 內(nèi)容。 學(xué)?生概?括 總結(jié)能力 板書設(shè)計(jì) 2、?方向： 3、?特點(diǎn)： 4、?來源： 5、?動(dòng)力學(xué)特征：F=-kx 二、簡諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律 三、簡諧運(yùn)動(dòng)的能量 教學(xué)反思 根據(jù)新課改的要求，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是引導(dǎo)者。所以我嘗試一種新的教學(xué) 方式。主要要是教師提出問題，學(xué)生去討論交流，逐步引導(dǎo)學(xué)生得出探究過程。本 節(jié)課選擇選修?3-4?簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力這節(jié)課，這節(jié)課是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，所以應(yīng)采 用提問----解答----發(fā)現(xiàn)問題-----解決問題----總結(jié)，這種教學(xué)程序掌握本節(jié)課的 學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生在交流合作探究的過程中不斷的學(xué)習(xí)，不斷的成長。在振子在某 位置的位移是多少，學(xué)生比較迷惑，容易出錯(cuò)，在課堂上不要怕學(xué)生提出疑問，要 花時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生分析，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)中真正有所得。 8