人教版 (2019)选择性必修 第一册3 简谐运动的回复力和能量一等奖教学设计
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上课时间: 年 月 日
题课 | 第三节:简谐运动的回复力和能量 | 课型 | 新 | 课时 | 3-1 | |||
教 学 目 标 | 1.会分析弹簧振子的受力情况,理解回复力的概念 2. 认识位移、速度、回复力和加速度的变化规律及相互联系 3.会用能量观点分析水平弹簧振子动能、势能的变化情况,知道简谐运动中机械能守恒。 | |||||||
学习重点 | 回复力概念,简谐运动的动力学定义,能量观 | |||||||
学习难点 | F=-kx中的”-“物理意义,振动形成的原因 | |||||||
教 学 过 程 | ||||||||
教学环节(含备注) | 教 学 内 容 | |||||||
引入新课
进行新课
讨论
练习与讲
讨论
练习与讲 思考与讨论
练习与讲 课堂总结 课后作业 | (一)引入新课 简谐运动的运动学特征如何描述?为什么会往复运动?受力有什么特点? “振子到达平衡位置时,由于惯性继续运动。振子离开平衡位置后,由于弹簧对它有指向平衡位置的力而作加速或减速运动。” (二)进行新课 1.回复力概念: 物体所受的力方向总是指向平衡位置,使物体回到平衡位置的力。 2.演示水平放置的弹簧振子,观察并讨论: (1)方向:弹力方向与位移方向关系——总相反 (2)大小:弹力大小与振子偏离平衡位置位移大小的关系——成正比。 注意:正比例系数等于弹簧经度系数,位移大小等于形变量大小。 3. 演示竖直放置的弹簧振子,观察并讨论 (1)方向: 弹力方向与位移方向关系——不总是相反 振子所受合力方向与位移方向的关系——总相反 (2)大小: 弹力大小与振子偏离平衡位置位移大小的关系——不成正比。 振子所受合力的大小与位移大小的关系——成正比 如图所示,在劲度系数为k,原长为L0的一端固定的弹簧下端挂一质量为m的小物块.释放后小物块做上下振动,此时弹簧没有超出弹性限度. 如图所示,物块在平衡位置O时,弹簧形变量为x0,且mg=kx0,物块向下运动x时,物块所受重力与弹簧弹力的合力提供物体所需的回复力.设向下为正方向, 振子所受合力F=mg-k(x+x0)=-kx 可见物块所受回复力的大小与位移的大小成正比,方向与位移方向相反,指向平衡位置。 4.简谐运动的动力学定义: 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动。是简谐运动。 力与位移关系式:F==-kx 教材43页“练习与应用”1和2 总结解题要求: (1)要建立坐标轴,规定正方向 (2)F==-kx是矢量式,F和x是矢量,有方向。 5.讨论加速度 a=-kx/m,也与位移大小成正比,与位移方向成反比,是非匀变速运动 教材43页“练习与应用”3 6.边演示边完成教材42页“做一做”中的表格 思考 (1)振子在运动过程,机械能守恒吗? (2)从表格中可提炼出什么结论?(学生讨论发言) 如:机械能=平衡位置的动能=最大位移处的势能=任意位置的动能+势能 平衡位置速度最大,动能最大,加速度为0;最大位移处,速度为0,势能最大,加速度最大。 教材43页“练习与应用”4 7.课堂总结:(见板书设计) 8、学习效果检测(见学案“闯关检测题”) | |||||||
板书设计 | 简谐运动的回复力和能量 1.回复力: (1) 指向平衡位置,使物体回到平衡位置的力(效果命名的力) (2)F==-kx F和x是矢量,有方向 2.振动过程机械能守恒(理想化模型)
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课后反思 |
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