1、成都市樹德協進中學2023學年度（下）期課堂教學展示課教學設計簡諧運動的圖像王德勛 高2023級 物理 2023年4月10日一、教學目標1在物理知識方面的要求：(1)理解振動圖象的物理意義；(2)利用振動圖象求振動物體的振幅、周期及任意時刻的位移；(3)會將振動圖象與振動物體在某時刻位移與位置對應，并學會在圖象上分析與位移x有關的物理量。(速度v，加速度a，恢復力F。)2觀察砂擺（或彈簧振子）演示實驗中拉動木板勻速運動，讓學生學會這是將質點運動的位移按時間掃描的基本實驗方法。3滲透物理方法的教育：提高學生觀察、分析、實驗能力和動手能力，從而讓學生知道實驗是研究物理科學的重要基礎。二、重點、難點

2、分析1重點：簡諧運動圖象的物理意義。2難點：振動圖象與振動軌跡的區別。三、教具演示彈簧振子實驗：彈簧振子、塑料板、毛筆、墨水四、主要教學過程【引入新課】視頻和圖片：由地震危害講到研究振動的必要性，研究振動有圖像和公式方法。質點做直線運動時，x-t圖象形象地說明質點的位移隨時間變化的規律。若以質點的初始位置為坐標原點，x表示質點的位移。提問1：初速度為零的勻加速直線運動物體的位移隨時間變化規律如何？并畫出位移-時間的圖象。(答案見圖)。提問2：x-t圖象是拋物線，其圖象的橫縱坐標、原點分別表示什么？物體運動的軌跡是什么？答2：橫軸表示時間；縱軸表示位移；坐標原點表示計時、位移起點。物體運動的軌跡

3、是直線。物體做簡諧運動，是周期性變化的運動，它的位移隨時間變化的規律又是什么樣的呢？這正是本節要解決的問題?！窘虒W過程設計】【視頻一】：沙擺講解：1、質點做的是直線運動，但它每時刻的位移都有所不同。如何將不同時刻的位移分別顯示出來呢？2、讓砂擺振動，同時沿著與振動垂直的方向勻速拉動擺下的紙條讓學生觀察現象：原先成一條直線的痕跡展開成一條曲線?！緞赢嫸浚簭椈烧褡印狙菔緦嶒灐浚簩嶒灢僮饕?、作圖方法1、建坐標2、描點連線討論圖線：(請同學們相互討論)1圖線的x、y軸(橫、縱坐標)分別表示什么物理量？2曲線是不是質點的運動軌跡？質點做的是什么運動？3圖象的物理意義是什么？4這條圖線的特點是什么？請同

4、學回答，并討論得出正確結果。二、圖線的物理意義：描述物體在各個時刻相對于平衡位置的位移。三、簡諧運動的表達式:1、表達式：X=Asin(t+）=Asin(t+）= Asin(2ft+）2、表達式中各量的意義：(1)“A”表示簡諧運動的 。(2)“T”表示簡諧運動的 ，“f”表示簡諧運動的 ，它們之間的關系為T 。(3)“t”或“2ft”表示簡諧運動的 。(4)“”表示簡諧運動的 ，簡稱 。四、從圖線可以得到的信息：動能、勢能1、任意時刻物體的位移及變化 回復力、加速度情況斜率大?。核俣却笮?、物體速度方向及大小變化斜率正負：速度方向【想一想】：振動速度方向及速度大小變化還有沒有其他判斷方法？3

5、、振幅A：離開能夠平衡位置的最大距離。4、周期T：兩相鄰的相同振動狀態之間的時間間隔?！纠?】如圖是彈簧振子的振動圖像，試回答下列問題：(1)振動的振幅、周期、頻率各是多少？(2)如果從O點算起，到圖線上哪一點為止振子完成了一次全振動？從A點算起呢？ (3)從零到 s時間內，哪些時刻的速度最大？哪些時刻的加速度最大？加速度正向最大的是？(4)從零到 s時間內，哪些時刻的動能最大？哪些時刻的勢能最大？【跟蹤演練】如圖所示為質點的振動圖像，下列判斷中正確的是( )A質點振動周期是8 sB振幅是2 cmC4 s末質點的速度為負，加速度為零D10 s末質點的加速度為正，速度為零【例2】物體A做簡諧運動

6、的振動位移xA3sineq blc(rc)(avs4alco1(100tf(,2) cm，物體B做簡諧運動的振動位移xB5sineq blc(rc)(avs4alco1(100tf(,6) m比較A、B的運動( )A振幅是標量，A的振幅是3m，B的振幅是5mB周期是矢量，A、B周期相等均為100 sCA振動的頻率fA等于B振動的頻率fBDA的相位始終超前B的相位eq f(,3)【跟蹤演練】有一個彈簧振子，振幅為 cm，周期為 s，初始時具有負方向的最大加速度，則它的運動表達式是()Ax8103sin(4teq f(,2) mBx8103sin(4teq f(,2) mCx8101sin(teq f(3,2) mDx8101sin(eq f(4,)teq f(,2) m【例3】如圖為一彈簧振子的振動圖象，求： (1)該振子簡諧運動的表達式 (2)在第2 s末到第3 s末這段時間內彈簧振子的加速度、速度、動能和彈性勢能各是怎樣變化的？ (3)該振子在前100 s的總位移是多少？路程是多少？【跟蹤演練】如圖所示為某物體做簡諧運動的圖象，下列說法中正確的是() A由PQ位移在增大 B由PQ速度在增大 C由MN位移是先減小后增大 D由MN位移始終減小【隨堂鞏固】略【課堂小結】1簡諧運動的圖象表示做簡諧運動的質點的位移隨時間變化的關系，是一條正弦(或余弦曲線)曲線，不是質點