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1、简谐运动教学设计南宁市九中 邓柳燕【学习课题】简谐运动 （1课时）【课标要求】 认识弹簧振子， 理解简谐运动的位移-时间图象是一条正弦曲线，经历对简谐运动运动学特征的探究过程，加深领悟用图象描绘运动的方法。【学情分析】1. 知识上：已掌握圆周运动、正弦函数等相关知识；2. 方法上：初步掌握伽利略研究运动的科学方法、等效转化法、运动的正交分解；3. 心理上：对新事物具有强烈的好奇心，观察实验和猜想颇感兴趣。l 教学目标一、知识与技能1. 弹簧振子的“理想化模型”；2. 简谐运动的位移-时间图像的获得、猜想及验证；3. 从运动学角度对简谐运动的定义；二、过程与方法 1.从已有知识的对比和迁移，体会
2、“从简单入手”“理想模型”的科学研究方法。2.体会科学探究的常用方法：图像法，及位移时间图像的获得。3.猜想所获得图像的形状和验证的科学探究方法。三、情感态度与价值观1.观察生活事例，了解实际应用，培养热爱科学、乐于探究的品质2.让学生在探究问题的过程中了解科学家的工作方法和思维方法，培养学生学习、合作、探究的科学精神和价值观。l 教学重点1.理想化模型的思想2.振动图像的得到及意义3.猜想和验证的科学探究方法l 教学难点振动图像的得到及将位移在时间轴上展开的方法 l 教学用具1.教学课件；2.自制位移时间描绘仪，相机、视频剪辑l 板书设计板书：11.1简谐运动一、机械振动1、定义：2、平衡位
3、置：二、弹簧振子1、定义：2、条件（理想化）：小球看成质点 忽略弹簧质量 忽略摩擦力3、位移：三、弹簧振子的x-t图像1、探究一：如何得到弹簧振子的x-t图像（1）、描点作图法（2）、相机（手机）照像法（3）、描图记录法2、探究二：如何验证弹簧振子的x-t图象是正弦函数验证： 特殊值代入法 计算机拟合法四、简谐运动1、定义：2、图像：五、应用l 教学流程图学生认知知识线索教学活动设计生活中的振动感性认识1.视频引入琴弦振动2.课件展示生活中的振动 教师演示：弹簧振子学生讨论：振动特点确定研究对象观察思考学生实验：模拟绘图获得振动图象教师演示：用手机连拍功能拍摄弹簧振子x-t图像教师演示：用弹簧
4、振子位移时间绘图仪精确描绘x-t图像学生猜想：图象为正弦曲线实验猜想探究一：如何得到振动图象 观察推理学生实验：特殊值法验证x-t图象为正弦曲线教师演示：计算机拟合法验证图象为正弦曲线得出结论：简谐运动的定义探究二：如何证明x-t图象是正弦函数理性认识1.教师讲解：课件介绍其应用2.学生动手：用手机拍照学生畅想：图象为正弦曲线知识迁移学以致用l 教学过程设计教学内容教师活动学生活动说明引入生活中的振动1.视频引入：琴弦振动2.课件展示：生活中的振动观看视频 列举生活中的振动现象确定研究对象：弹簧振子（理想化模型）1. 演示振子的振动，建立弹簧振子的模型2. 通过引导学生观察弹簧振子的运动，建立
5、理想模型，得出弹簧振子的运动特点：周期性、往复性3. 从而引出机械振动的定义并定义平衡位置。观察并思考振子振动的特点得出振子振动的运动是：以平衡位置为中心的周期性往复振动。继而得出机械振动的定义。1.教师要强调建立理想化模型是物理学的研究方法。2.要对学生强调振动特点的周期往复性探究一：如何得到振动图象？1.获得图象的方法2.图象的意义1.引导学生借助学过知识的有效迁移，利用“从简单到复杂”的物理研究思想，确定研究机械振动规律的方法：位移-时间图象法。2.引导学生通过实验探究，找出描绘振子运动不同时刻位置的方法，理解弹簧振子x-t图象中t轴的含义。3.跟学生共同讨论x-t图象位移的含义，得出机
6、械振动位移的定义：物体偏离平衡位置的位移。4.利用手机的连拍功能，得到类似课本图11.1-2弹簧振子的x-t图像5.利用弹簧振子位移时间绘图仪作出精确的x-t图象。6. 将点迹生成图象，原点、坐标轴、时间轴单位长度获得的方法，再一次强调x-t图象反映的是弹簧振子在不同时刻离开平衡位置的位移。(3)8月1日，甲公司收到政府拨付的300万元款项，用于正在建造的新型设备。至12月31日，该设备仍处于建造过程中。小组合作探究-如何得到弹簧振子的x-t图象1. 用塑料板、笔代替弹簧振子的往复运动，学生尝试在纸带上描绘出弹簧振子不同时刻的位移。二、选择题（每小题2分，共计40分）2.3. 题解 妊娠时，随
7、着孕周增加，血液中血小板和凝血因子逐渐增多，纤溶酶原激活物抑制剂增多，胆固醇、磷脂及甘油三酯也均可增加，而抗凝和纤溶活性物质，如抗凝血酶-、纤溶酶原激活物及尿激酶等却减少，故易诱发DIC。学生通过画图，体验得到的曲线表示振动不同时刻的位移。4.5. C058元利用振动图象描绘仪，得到弹簧振子6. 振动的点迹。4甲公司为一家机械设备制造企业，按照当年实现净利润的l0提取法定盈余公积。20X 1年3月，会计师事务所对甲公司200年度财务报表进行审计时，现场审计人员关注到其200年以下交易或事项的会计处理：更深刻的体会弹簧振子的x-t图象表示不同时刻离开平衡位置的位移的含义。A 凝血因子 D 凝血因
8、子7.8. 题解 外源性凝血系统是由于损伤组织细胞释放出组织因子并与凝血因子结合而开始的。知道将点迹生成图象，原点、坐标轴、时间轴单位长度获得的方法，知道x-t图象位移的含义。1. 教师引导学生利用塑料板、纸带、铅笔代替弹簧振子的运动，找出描绘图象的方法。2.3. 2弥散性血管内凝血的基本特征是要强调x-t图像不是真正的运动轨迹。探究二：猜想和验证1.2. B 凝血因子 E 凝血因子引导学生利用学过的数学知识，猜想弹簧振子的图象是正弦函数曲线；3. 引导学生选取图象中哪些点是“特殊点”，（平衡位置的点，离平衡位置最远的点，在它们之间的点，等等），代入老师设置的的表格(如下表)，用特殊值法验证猜
9、想，指明若A的比值一致，即可说明选取的数据是符合正弦函数规律（在误差允许的情况下，这个比值只要比较接近就可以了）。4. 演示用计算机数据拟合法验证猜想。1.分组讨论，用老师给出的曲线，选取特殊点，自己测量数据进行验证。题解 凝血酶使纤维蛋白原降解成纤维蛋白单体，而纤溶酶使纤维蛋白（原）降解成FDP，纤维蛋白单体和FDP中的X片段可与纤维蛋白原及其降解产物和纤维蛋白晚期降解产物结合成可溶性复合物。副凝试验利用鱼精蛋白使上述可溶性复合物中的纤维蛋白单体和FDP中与X片段解离，然后纤维蛋白单体又各自聚合成肉眼可见的凝胶状物析出，这种不经凝血酶的作用而引起的凝集反应称副凝反应。2.得出弹簧振子的x-t
10、图像就是正弦曲线的结论。教师要引导学生把数学学过的正弦函数知识跟物理的图象结合起来。一定要讲清楚图象中时间轴（t）跟数学函数中的角度的对应关系。简谐运动概念的得出定义简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动。课堂小结1、理想化模型是复杂问题简单化的切入口弹簧振子2、图像法是研究运动最常用的方法x-t图的得到3、猜想和验证是科学探究的必经之路特殊值验证法(虽然不够严密，却是很常用)学生总结两种方法：描点法、计算机拟合法应用视频介绍：直接记录法应用很广泛。（视频介绍心电图仪和地震仪）利用手机连拍功能，拍摄弹簧振子的位移时间
11、图象，体验x-t图象的物理意义，描述的是质点在不同时刻立刻平衡位置的位移。思考课本第4页的问题与练习教学反思：1、对教学引入中所选的例子，较合适，学生比较熟悉，分析较容易，特别是引入琴弦振动的视频，立刻提起了学生的兴趣。2、对弹簧振子这个理想模型的建立，学生认识理解都比较流畅自然，探究实验一的实验设计，学生很快就理解了位移时间图象的含义，能够理解图象所表达的“不同时刻离开平衡位置”的含义。3、描绘位移时间图象的时候，采用手机连拍功能得到类似课本的图象，这个环节效果很好，学生都踊跃参加。4、在探究实验二“猜想并验证弹簧振子的图象是正弦函数曲线”过程中，学生很容易就猜到图象是正弦曲线，但是在验证的过程中，我设计的是学生通过“特殊点法”，测量实验数据，通过数学运算得出结论，但是在实际的操作过程中，由于实验设备本身的缺陷，导致描绘的曲线不够标准，导致学生在计算的过程中出现较大的误差，同时，由于用到的数学函数知识，在圆周角跟正弦曲线周期之间的转换关系中，学生有些吃力。因此在这个环境直接换成计算机拟合法，效果会更好一些。