约52600字。

　　高中物理3-4全册教案
　　第1单元：机械振动
　　1、简谐运动
　　【教学目标】
　　1. 知识与技能
　　（1）了解什么是机械振动
　　（2）掌握简谐运动回复力的特征
　　（3）掌握在一次全振动过程中回复力、加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律（定性）
　　2. 过程与方法
　　（1）通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。
　　（2）渗透物理学方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。
　　【教学重点】：
　　使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。回复力的特征是形成加速度、速度、位移等物理量周期性变化的原因。
　　【教学难点】：
　　偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆，这是难点。在一次全振动中速度的变化（大小、方向）较复杂，比较困难
　　【教学器材】：
　　（1）演示机械振动：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球。气垫弹簧振子、微型气源。
　　（2）分析相关物理量的变化：课件
　　【教学方法】：
　　演示观察引入课题，问题导学、教师教授与学生讨论相结合
　　【教学过程设计】：
　　（一）引入新课
　　我们学习机械运动的规律是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。
　　（二）教学过程设计
　　【板书】：1．机械振动
　　振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请同学举例说明有哪些具体的运动算是振动？
　　说明微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
　　演示几个振动的实验，要求同学边看边想：物体振动时有什么特征？
　　（1）单摆——秋千、海盗船、钟摆
　　（2）一端固定的钢板尺——琴弦
　　（3）弹簧振子
　　（4）穿在橡皮绳上的塑料球
　　提出问题：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的（如1）；运动方向水平的、竖直的；为什么它们都叫做振动呢？也就是振动这种运动因该有什么共同特征？——归纳出：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
　　明确并【板书】：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，叫做机械振动。
　　【板书】：2．简谐运动
　　指出简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。
　　【板书】：（1）弹簧振子
　　演示气垫弹簧振子的振动。
　　通过同学的观察、分析、讨论得到：
　　①滑块的运动是平动，可以看作质点。
　　②弹簧的质量远远小于滑块的质量，可以忽略不计。
　　明确：一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子。
　　③没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
　　说明我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
　　（2）弹簧振子为什么会振动？
　　提出问题：当把振子从它静止的位置O拉开一小段距离到B再放开后，它为什么会在B—O—C之间振动呢？
　　要求同学运用学过的力学知识认真分析、思考。
　　引导同学分析振子受力及从B→O→C→O→B的运动情况，突出弹力的方向及在O点振子由于惯性继续运动。
　　归纳得到：物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力。回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
　　说明回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某个力的分力。
　　在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。
　　【板书】：（3）简谐运动的特征
　　说明弹簧振子在振动过程中，回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。在研究机械振动时，我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。强调：注意，以前我们研究位移总是指物体偏离出发点的位移，在研究振动时则指偏离平衡位置的位移，与出发点无关。
　　演示：计算机模拟弹簧振子的振动，引导同学分析、讨论：
　　振子从B运动到E时，位移大小为|OE|，方向向右；振子从C运动到D时，位移大小为|OD|，方向向左；
　　振子运动到O时，位移为零；位移可以用振子坐标x来表示。
　　提出问题：弹簧振子振动时，回复力与位移是什么关系？
　　归纳同学的回答得到：根据胡克定律，弹簧振子的回复力的大小与位移成正比，方向与位移方向相反。
　　明确：物体在跟位移大小成正比，并且总指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动。写做F=-kx
　　说明式中F为回复力；x为偏离平衡位置的位移；k是常数，对于弹簧振子，k是劲度系数，对于其他物体的简谐运动，k是别的常数；负号表示回复力与位移的方向总相反。
　　弹簧振子的振动只是简谐运动的一种。但所有的简谐运动都要符合F=-KX。不符合该规律的就不是简谐运动。
　　3．在一次全振动中，相关物理量的变化规律
　　演示：计算机模拟弹簧振子的振动。（与前面相似，用箭头加x、v、a、F的显示）
　　让同学观察当振子从B→O→C→O→B时，就完成了一次全振动，以后振子会重复上述过程。
　　（1）位移的变化——演示：x的变化。
　　（2）回复力的变化——提出问题：当位移x变化时，回复力F如何变化？
　　在同学回答的基础上明确：根据简谐运动的特征，F与x成正比变化，且方向相反。——演示：F的变化。
　　（3）加速度的变化——提出问题：当回复力F变化时，加速度a如何变化？
　　在同学回答的基础上明确：根据牛顿第二定律，a与F成正比，且方向相同。——演示：a的变化。
　　（4）速度的变化——引导同学分析讨论：B→O振子怎样运动？
　　明确：是加速度变小的加速运动，速度v变大，O速度最大。
　　再分析讨论：O→C振子做什么运动？是不是匀变速运动