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1、振幅、周期和頻率 教學(xué)目標(biāo)??????????????? 一、知識目標(biāo) 1.知道什么是振幅、周期和頻率 2.理解周期和頻率的關(guān)系 3.知道什么是振動的固有周期和固有頻率 二、能力目標(biāo) 1.在分析和學(xué)習(xí)振子的振幅、周期和頻率的過程中,提高學(xué)生的觀察能力和解決實(shí)際問題的能力. 2.掌握用秒表測彈簧振子周期的操作技能. 三、德育目標(biāo) 通過學(xué)習(xí)不同的運(yùn)動描述要選取不同的物理量,使學(xué)生知道事物矛盾的特殊性決定著它的特殊本質(zhì),不同性質(zhì)的運(yùn)動包含各自不同的特殊矛盾. 教學(xué)重點(diǎn)??????????????? 1.簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率的概念. 2.
2、關(guān)于振幅、周期和頻率的實(shí)際應(yīng)用. ●教學(xué)難點(diǎn)??????????????? 1.振幅和位移的聯(lián)系和區(qū)別. 2.周期和頻率的聯(lián)系和區(qū)別. ●教學(xué)方法??????????????? 1.通過分析類比引入描述簡諧運(yùn)動的三個物理量:振幅、周期和頻率. 2.運(yùn)用CAI課件使學(xué)生理解振幅和位移、周期和頻率的聯(lián)系和區(qū)別. 3.通過演示、講解、實(shí)踐等方法,加深對三個概念的理解. 4.通過實(shí)驗(yàn)研究,探索彈簧振子的固有周期的決定因素. ●教學(xué)用具??????????????? 自制投影片、CAI課件、勁度系數(shù)不同的彈簧、秒表、鐵架臺、質(zhì)量不同的小球. ●教學(xué)過
3、程??????????????? 首先用投影片出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo); 1.掌握振幅、周期和頻率的概念; 2.知道全振動的含義; 3.掌握簡諧振動固有頻率的含義,知道固有頻率的決定因素. 學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過程: 一、導(dǎo)入新課 1.講授:前邊我們學(xué)過了直線運(yùn)動,我們知道:對于勻速直線運(yùn)動,所受合外力為零,描述該運(yùn)動的物理量有位移、時間和速度,對于勻變速直線運(yùn)動,物體所受的合外力是恒量, 描述它的物理量有時間、速度、位移和加速度,而上節(jié)課我們研究了合外力為回復(fù)力的簡諧 運(yùn)動,那么描述簡諧運(yùn)動需要哪些物理量呢? 2.類比引入 我們知道:簡諧運(yùn)動是一種往
4、復(fù)性的運(yùn)動,而我們學(xué)過的勻速圓周運(yùn)動也是一種往復(fù)性的運(yùn)動,所以研究簡諧運(yùn)動時我們也有必要像勻速圓周運(yùn)動一樣引入周期、頻率等物理量,本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)描述簡諧運(yùn)動的幾個物理量[板書:振幅、周期和頻率] 二、新課教學(xué) (一)振幅 1.在鐵架臺上懸掛一豎直方向的彈簧振子,分別用大小不同的力把彈簧振子從平衡位置拉下不同的距離. 2.學(xué)生觀察兩種情況下,彈簧振子的振動有什么不同. 3.學(xué)生代表答: ?、賰煞N情況下,彈簧振子振動的范圍大小不同; ?、谡褡诱駝拥膹?qiáng)弱不同. 4.教師激勵評價,并概括板書: 同學(xué)們觀察得很細(xì),得到了正確的結(jié)論,在物理中,我們用振幅來
5、描述物體的振動強(qiáng)弱. ?、僬穹敲枋稣駝訌?qiáng)弱的物理量; ?、谡駝游矬w離開平衡位置的最大距離叫振幅; ?、壅穹膯挝皇敲? 5.取一段琴弦,使其兩端固定且被張緊,用實(shí)物投影儀進(jìn)行投影. ?、俚谝淮问骨傧业恼穹⌒?,聽它發(fā)出的聲音的強(qiáng)弱; ?、诘诙问骨傧业恼穹笮犓l(fā)出的聲音的強(qiáng)弱. 比較后,加深對振幅的理解. 6.用投影片出示問題,振幅和位移有什么區(qū)別? ?、儆脤?shí)物投影儀投影彈簧振子所做的振動,并用CAI課件模擬該運(yùn)動. ?、趯W(xué)生觀察上述運(yùn)動,并總結(jié)振幅和位移的區(qū)別和聯(lián)系. ?、蹖W(xué)生代表答: ?。?振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離;而位移是振動物
6、體所在位置與平衡位置之間的距離. ?。?對于一個給定的振動,振子的位移是時刻變化的,但振幅是不變的. ?。?位移是矢量,但振幅是標(biāo)量. ?。?振幅等于最大位移的數(shù)值. (二)周期和頻率 1.介紹什么是全振動? ?、儆枚嗝襟w展示如圖所示的全振動[物體從O→A→O→A′→O] ?、趯W(xué)生描述:從A點(diǎn)開始,一次全振動的完整過程[A→O→A′→O→A] 從A點(diǎn)開始,一次全振動的完整過程:[A′→O→A→O→A′] 2.在兩個勁度系數(shù)不同的彈簧下掛兩個質(zhì)量相同的物體,讓這兩個彈簧振子以相同的振幅振動,觀察到振子振動的快慢不同. 3.問:用什么來描述簡諧運(yùn)動的快慢呢
7、? 學(xué)生閱讀課文后回答: ?、儆弥芷诤皖l率來描述機(jī)械振動的快慢. ?、诶蠋熆偨Y(jié)并板書: 做簡諧運(yùn)動的物體完成一次全振動所需的時間,叫做振動的周期,單位:秒. 單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù),叫頻率,單位:赫茲. ?、壑芷诤皖l率之間的關(guān)系:T= 4.過渡設(shè)問:如果改變彈簧振子的振幅、振動的周期是否會改變呢? (三)研究彈簧振子的周期與什么因素有關(guān) 1.提出問題:猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定? ①教師同時演示兩個不同的彈簧振子(彈簧不同,振子小球質(zhì)量也不同),學(xué)生觀察到:兩個彈簧振子的振動不同步,說明它們的周期不相等. ②學(xué)生猜想:影響彈簧
8、振子周期的因素可能有:振