
一、教材分析。
1、教材的地位与作用。
"机械波"是高中物理教材第一册(必修)的第五章"机械振动和机械波"的第七节内容。
机械波是机械运动中比较复杂的运动形式。它作为周期性变化的运动,广泛地涉及物理学的各个领域。上好这节课不仅可以巩固以前学过的有关运动学和动力学的知识,还可为今后学习电磁振荡,电磁波和光的本性打下良好的基础。通过本节课的教学,学生初步认识到学习波动知识时重要的是要会确定波的总的运动情况,即由波长,频率和波速等物理量来表征运动情况,而不是确定单个质点在某一时刻的位置,速度和加速度。对培养学生科学的思维,研究方法,发展学生智力有着特殊的意义。
2、教学目标。
根据学生的认知基础,心理特征及本节课教材大纲要求,拟定下列教学目标。
(1)知识目标。
明确机械波的产生条件;掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征;了解机械波的种类及其传播特征;初步了解描述机械波的物理量。
(2)能力目标。
培养学生观察分析,逻辑思维及归纳总结的自主学习能力;培养学生的时空观念。
(3)德育目标。
培养学生用辨证的观点探究物理过程及其规律,对学生进行唯物主义世界观和科学方法论的教育。
3、重点,难点分析。
机械波的形成过程及描述是本节课的重点和难点。因为波动过程的细节不容易体现出来,教学过程通过课件模拟物理过程的方法进行重点难点的突破,使学生获得较直观的信息,充分调动学生的主观能动作用,以激发学生研究物理问题的浓厚兴趣。
二、教法与学法。
现代教育理论认为,科学教学必须让学生们参与以探究为目标的研究活动,使他们同老师和学生一起在相互启发相互促进。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究,是科学教学所要采取的主要做法。
基于这种理念,本节课主要采用指导——自主学习法,通过课件和实验演示,引导学生进行问题探究和讨论,以期达到教学目标。有着丰富生活体会的学生往往对波动形成的物理过程有着浓厚的兴趣。为了使学生能认识机械波这一特殊的运动形式,教学中可以渗透"指导——自主学习"的教改思想,鼓励学生积极参与,突出学法指导,思维启发,和师生的情感交流。通过学生小实验和教师实验演示及课件模拟物理过程,逐层深入,让学生分成小组在教师创设的问题中进行分析探究,总结波动特征。在此基础上指导学生从功和能的角度去探究波动过程,进而搞清波动的成因。引导学生在讨论中互相问答或自问自答,进入思维的迁移,每观察到一个现象都去想想几个为什么。真正培养起抽象思维能力和独立的思维能力。
在教学的过程中,教师要对所有学生的各种不同见解,技能和经验都有所尊重。逐步把全班学生培养成科学探究推理严谨缜密,思想方法与行为方式以及社会价值观念都有助于科学学习的科学学习者。
三、教学过程设计。
(一)新课引入。
1、(课件)在生活中,我们是否见过此现象——向一滴水滴入平静的水面,会看到水面上荡起圈圈涟漪,起伏不平的波纹向四周传播出去,形成水波
2、(课件)曾记否,当进球后球迷此起彼伏所形成的波浪(让学生按顺序逐个相继站起,坐下,这时全班的同学都有机会亲身体会到作为波动中的一分子的运动情况,引导学生分组思考,讨论波动的成因)(课件)"敕勒川,阴山下,天似穹庐,……"连绵起伏的山峦构筑了华夏民族的脊梁……
(小实验:学生同桌两人用手抖动课前准备好的绳子,会看到凹凸相间的波向绳的另一端传播出去,形成绳波。)
3、上述现象,都是我们平时所见到的波的情形,那么,波形成的条件是什么呢?
波是什么前面我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式。这节课我们来学习由大量质点构成的弹性介质的整体的一种运动形式——机械波。
4、机械波的概念和产生条件。
(1)机械波的概念:机械振动在介质中的传播就形成了机械波。上述的水波和绳波都是机械波。
(2)机械波的产生条件:振源和介质(引导学生思考探索所观察的现象,归纳总结)
振源——产生机械振动的.物质,如在绳波中的手的不停抖动。(如果没有连续的振动,则质点很快停止下来。)
介质——传播振动的媒质,如绳子,水。
5、机械波的形成过程。
(1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成。
(2)机械波的形成过程:由于相邻质点的力的作用,当介质中某一质点发生振动时,就会带动周围的质点振动起来,从而使振动向远处传播。(课件演示相邻质点的相互作用)
(实验和课件演示)绳波的形成过程。(引导学生观察,思考,分析)质点间有弹力联系着。开始时刻(t=0),各质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动,设振动周期为T,则经过T/4,质点1已经达到最大位移,正要开始向下运动。质点2的振运动较质点1落后一些,仍向上运动;质点3更落后一些,此时振动刚传到了质点9。经过T/2时,质点1回到了平衡位置,并继续向下运动,质点9刚到达最大位移处,此时振动传到了质点17。依此推论,演示经3T/4,T和5T/4后各质点排列成的波形。
6、机械波的特点。
(1)介质中各点都在各自的平衡位置作往复运动——振动。
(2)各质点并不随波向波的传播方向迁移。
(3)各质点在振动时有时间上的先后。
(4)波是能量传播的一种方式。
(小实验:学生用手抖动绳子,形成绳波。如果不再抖动,则原位的质点很快平静下来。它说明波动是伴随着能量传播的,要维持波的传播,必须不断地给振源提供能量。)
7、横波与纵波。
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
(1)横波。
质点的振动方向与波的传播方向垂直。(凹凸相间的波形——波峰,波谷)
(2)纵波。
质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。(疏密相间的波形——疏部,密部)
例:声波是纵波。其中振源是声带,介质是空气,固体,液体等。(课件演示两类波的形成及其波形)
说明:地震波既有横波又有纵波。(拓展学生的认知层面)
机械振动与机械波的关系:课件演示机械振动和机械波的图象,启发学生思考两者的区别与联系。
作为课后思考题。为下一节课作铺垫。
(二)课堂小结。
1、只有振动才有可能引起波动。
2、只有通过介质,才能由局部的振动引起全局的波动。
3、每一局部都在平衡位置附近做住复运动——振动。
4、每一局部并不随波向波的传播方向迁移。
5、每一局部的振运动在时间上有先后。
6、机械波是机械振动在介质中的传播过程,它是一种振动形式,又是能量传递的一种方式。
(引导学生归纳总结,并对问题研究的方法做出评价,思考描述波动与振动的物理量有什么不同。)
一.教材分析:
(一).教材所处的地位及前后联系:
《简谐运动》是人教版高中物理(必修)第二册第八章《机械振动和机械波》中的内容。机械振动和机械波是在学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后而编
排的,是力学的一个特例。机械振动和机械波是一种比较复杂的机械运动形式,对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础.此外,机械振
动和机械波的知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。简谐运动是第八章中的第一节内容,是学习
本章后面各节内容的基础,也是本章的重点和难点之一。在研究简谐运动规律时要用到以前学过的运动学、动力学、功和能的知识,可起到复习巩固的作用,因此这
部分内容在教材中起着承前启后的作用。
(二).教学目标:
根据物理科的课程标准,物理教学应包括知识、能力和情感态度教育等三个方面。因此,本节课教学目标也应该包括以下三个方面:
1.知识目标
(1) 知道什么是机械振动、简谐运动。了解简谐运动的若干实例。
(2) 知道简谐运动中回复力的特点。
(3) 知道简谐运动是一种理想化模型。
(4) 理解简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。
(5) 知道在研究物理规律时一般遵循从简单到复杂的规律。
2.能力目标
(1) 通过对实验的观察,培养学生的观察和发现问题的能力。
(2)分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律,认识物理量之间存在密切的相互依存关系,培养逻辑思维能力。
3.情感态度和价值观
(1)通过对简单实验的操作,及参与对简谐运动规律的分析,培养学生参与科学研究的兴趣。
(2)通过对简谐运动的研究,使学生发现其中所严格遵循的简谐美、对称美。
(三).教材的重点和难点:
1.重点:
如果能抓住简谐运动中的各物理量的变化规律,也就把握了复杂的机械振动的要领,所以本节的教学重点为:
(1)简谐运动过程中有关物理量的变化规律。
(2)简谐运动回复力的特点。
2.难点:
刚进入高二年级的学生思维具有单一性、定势性,他们习惯于分析恒力作用下物体的单程运动,对变力作用下来回运动的振动过程的多量分析,学生普遍会感到有些困难,因此本节的教学难点为:从运动学和动力学的角度区分简谐运动中位移、回复力、加速度和速度的变化规律。
(四).学情分析及处理对策
通过前面章节的学习,学生已经具备运动学的基本知识及分析物理规律的一定能力。因此,本节课从研究弹簧振子的振动过程出发,去了解简谐运动的特点和理解其运动规律,使学生能顺利地掌握新知识,为本章的学习打好铺垫。
虽然通过初中和高一的学习,学生已有一定的观察、实验能力,但抽象思维、推理和综合分析的能力仍然有限。因此,本节课通过演示实验和引导学生分析振动的动态过程,来进一步提高学生这几个方面的能力。
二、教法
1、物理实验具有形象、生动、易调动学生积极性,化抽象为具体之功效,所以本节课通过实验演示,增加感性认识,通过对生活中身边见过的振动实例加深
学生的切身体会。(所用仪器:弹簧振子、装有水的透明玻璃水槽、红色的小木块、钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、吉它)。
2、由于弹簧振子的振动时其位移、速度、加速度等物理量是动态变化的,学生不易掌握。因此教学时要密切联系旧有知识,借助计算机模拟辅助教学手段,把突破难点的过程当成巩固和加深对旧有知识的理解应用过程,及培养学生分析能力的过程。
因此,这节课可采用直观实验演示、讲授、讨论并辅以电教手段等多种形式的教学方法。
三、学法:
以直观教学为突破口,引导学生在不同的现象中寻找共同的特征。学生通过对演示实验观察,及回顾已学过的旧知识,积极参与讨论总结规律,达到接受知识的目的,及提高自身的观察、分析和逻辑思维能力。
四、教学程序设计:
(一)导入新课(3分钟)
创设学习情境、激发学习兴趣为导入新课的指导思想,列举生活的事例引导学生观察归纳其特征。
请学生用吉它表演一小段演奏曲子,以优美的音乐进入课堂。老师提出问题:吉它为什么会发出声音?引导学生观察吉它弦的运动,得出吉它弦在振动。
简谐运动 说课稿,标签:物理说课模板,高中物理说课模板,
(二)新课教学(28分钟)
1.指导学生观察演示实验,发现各种振动的共同特点,得出机械振动的概念。
(1)、【演示】演示实验并要
单摆摆球来回摆动、小木块在水槽中上下运动、弹簧振子来回运动
(2)、引导学生分组讨论得出:它们的运动与前面学过的运动的不同之点就是运动具有往复性。从而引出机械振动的.概念,接着指导学生认识各种振动的平衡位置的确定。
(3)、指导学生阅读课本上介绍的做机械振动物体,然后请学生举出生活中看到的其他机械振动的例子(如荡秋千、钟摆、喇叭的振动等),并让学生做使刻度尺振动的小实验,来加深对机械振动的理解。
老师指明机械振动是较复杂性的机械运动.指出研究复杂事物的一般方法:即从简单到复杂的方法。研究振动时也要从最简单最基本的形式--简谐运动开始,再逐步深入了解较复杂的振动过程。从而引入课题。
板书课题:一、简谐运动
2、 研究简谐运动特点
(1)、【演示】演示水平弹簧振子的振动,引导学生认识弹簧振子,并知道它是一种理想化的物理模型。(小球和水平杆之间的摩擦力可以忽略不计,弹簧的质量比小球的质量小得多,也可以忽略不计)
(2)、通过对振子受力分析,引导学生理解使振子做往复振动的力是弹簧的弹力,及弹力的方向和平衡位置的关系,即总是指向平衡位置的,从而引出回复力的概念。
(3)、借助多媒体课件,根据下面表格分析弹簧振子完成一次全振动的过程。
分析振动过程时一定要注意按位移——回复力——加速度——速度的顺序合理进行。先将平衡位置、左右最大位移处(具有对称性)的几个特殊点的各个物理量紧
抓不放,讨论清楚,填在新画表格里.在讨论了各特殊点的情况后,再过渡到其它各四分之一周期的各变化物理量分析,引导学生把位移、回复力、加速度、速度的
变化规律填入表格中。并通过对表格的整体分析,定性了解各物理量的定性变化规律,从而突破了教学中的重点和难点,实现认识上的第一次飞跃。由于变力作用下
振动过程的多量分析比较难,老师引导时一定要注意控制速度,不能太快,要让学生有足够的思考时间,同时要善于对学生及时鼓励和肯定,增强学生的信心。完成
表格后,提出两个问题:(1)简谐运动中引起运动状态变化的力具有什么特征?(2)简谐运动具有什么特点?让学生讨论分析,并启发学生回忆已学过的胡克定
律来得出回复力跟小球相对于平衡位置的位移的关系式:F=-kx,从而得出简谐运动的定义。这就完成了从感性认识上升到理性认识,实现认识上的第二次飞跃。
(三)巩固练习(6分钟)
1、分析振子连续通过关于平衡位置对称的任意两点时的位移、回复力、加速度和速度的关系(大小和方向)。
2、在平衡位置与最大位移之间找任一位置,分析振子每经过这个位置时,它的哪些物理量是定值?哪些物理量是变化的?
以上两题的设计意图主要是让学生进一步理解简谐运动的特征,和体会简谐运动的对称美。
(四)课堂小结(2分钟)
师生共同回答以下问题:
1、什么是机械振动?
2、什么是简谐运动?
(五)布置作业(1分钟)
1、为使学生系统全面理解和掌握"简谐运动"的特点与规律,要求学生课后还要仔细阅读课文,合并完成两个表格所有的内容,并预习下节教材.
2、试从功和能关系研究简谐运动的动能和势能的变化规律?
五、板书设计:
(教学中将整块黑板一分为二,一半概念、规律,一半留作分析作图用.)
一、简谐运动
一、机械振动
1、定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,简称为振动。
二、简谐运动
1、定义:如果物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置,物体的运动叫做简谐运动。(F=-kx)
2、简谐运动是一种变加速运动。
高三物理3月份主要是对机械振动、机械波、热学、光学、原子物理四个章节进行总复习,平均一周进行1个章节整体复习,收到预期效果。
机械振动、机械波、热学、光学、原子物理在高考中各占一题选择题,共24分,属于性价比较高的章节,且各自为政、独立命题、难度较低,特别对较常考的考点进行重点复习,要
1、复习时要立足重点,不漏边缘知识。
2、在回顾和梳理基础知识上,突出数学和物理的'结合运用。
3、立足学科内的综合,把与其相关知识梳理一遍,同时通过做适量的训练题来检查并提高自己的能力。



