1.1简谐运动
一.知识目标
1.知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动,了解简谐运动的若干实例。
2.理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度的变化情况。
3.知道简谐运动是一种理想化模型,以及在什么条件下可以把实际发生的振动看作简谐运动,知道研究简谐运动运动的意义。
二.能力目标
1. 通过对简谐运动中各物理量变化规律的综合分析,知道各物理量之间有密切的相互依存关系,学习用联系的观点来分析问题。
2. 本节中通过对弹簧振子所做简谐运动的分析,得到了有关简谐运动的一般规律性的结论,使学生知道从个别到一般的思维方法。
3. 学习分析简谐运动的实例,提高学生理论联系实际的能力。
三.德育目标
1. 通过对简谐运动运动的分析,从对称美、简谐美的角度对同学进行美育教育。
2. 回复力和惯性是矛盾的两个对立面,正是这一对立面能够使物体做简谐运动。
四.教学重点
1. 简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律
2. 简谐运动中加重复力的特点,尤其是位移的特点。
五.教学难点
物体做简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律
六.教学过程
引入:
1. 在附有定滑轮的木板上放一辆小车,下边用钩码拉动其在木板上运动。
2. 在弹簧下端挂一个小球,拉一下小球,使它运动。
比较:1中的小车做的是直线运动,没有往复、而2中的小球做的是往复运动,本节课我们就来研究类似于2中小球所做的往复运动。
新课教学:
树梢在微风中摇摆、突发的地震、钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动。这些运动有一个共同的特性,那就是运动的对称性,即物体的运动有一中心位置,运动又具有重复性,即物体在中心位置两侧往复运动。
同学们能否再举出一些这样的例子:音叉发生时所做的振动、担物行走时扁担的振动、锣、鼓的振动发声。
再比如:如图所示:像这样的物体沿直线或弧线,在平衡位置附近做往复运动叫做机械振动,简称振动。
那么物体在什么条件下才能做上述的运动呢?
1. 物体受到一个指向平衡位置的力的作用
2. 振动中物体所受的阻力足够小
在振动过程中使振动物体回到平衡位置的斩,我们把它叫回复力,回复力是根据力的效果来命名的。不同性质的力或几个力的合力,和某个力的分力,都可起回复力的作用。
在直线运动中,主要研究比较简单的匀速直线运动,和匀变速直线运动,在曲线运动中学习了简单的平抛运动的匀速圆周运动,研究振动也从最简单、最基本的振动入手,这种振动叫简谐运动。
简谐运动 简介实验装置-弹簧振子
组成:有孔的小球-振子,有孔的小球拴在弹簧的一端,二者均穿在当滑的水平杆上。
在本装置中有两处理想化处理:当滑的水平杆-小球滑动时,忽略摩擦、弹簧的质量比小球的质量小得多,弹簧的质量可以忽略
实物演示并观察弹簧振子的运动。
1. 让弹簧振子自由伸长,此时弹簧振子静止在O点,分析此时小球的受力情况。小球受重力的支持力,合力为零。
2. 把小球向右拉到A点,松手后的瞬间小球受哪些力的作用,将向什么方向运动。受弹簧拉力的作用,将向平衡位置运动。
观察在松手后小球如何运动?小球在O附近,AB间往复运动。其中AB关于O是对称的。