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各位老师：请大家讨论人教版新教材选择性必修一第二章第一节 简谐运动的教案，并请修改。

第1节    简谐运动

一． 学习目标：

1.学科素养

物理观念：知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和简谐运动的概念。 

科学思维：通过观察和分析理解简谐运动的位移—时间图像是一条正弦函数图线。

科学探究：通过对简谐运动图像的描绘，认识简谐运动的特点。

态度与责任：通过对生活中振动实例的观察，体会振动对生活的影响。

2.重、难点

对简谐运动及其图像的理解

学习过程

知识点一　机械振动

1．定义：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动，简称振动。

2．弹簧振子：如图所示，如果球与杆之间的摩擦可以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略，我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。

3．平衡位置：弹簧未形变时，小球所受合力为0的位置。

辨析(正确的打√，错误的打×)

(1)任意的弹簧和任意的小球都可以构成弹簧振子。 (×)

(2)弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度。 (√)

(3)弹簧振子中小球的体积不能忽略。                (×)

(4)弹簧振子的小球一旦振动起来就不能停下。 (√)

知识点二　弹簧振子的位移—时间图像

1．建立坐标系：以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴。小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。

2．绘制图像：若用横轴表示振子运动的时间t，纵轴表示振子在振动过程中离开平衡位置的位移x，则振子振动的x­t图像如图所示，

 思考：弹簧振子的x­t图像是不是振子的运动轨迹？

辨析(正确的打√，错误的打×)

(1)弹簧振子的x­t图像中，x表示小球在某时刻的位置坐标。 (√)

(2)拍摄弹簧振子的频闪照片时，底片只要移动就可以，不一定非要匀速移动。     (×) (×)

(3)若在图像中弹簧振子的位移为－5 cm，则它小于1 cm。 (×)

例1、关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是(　B　)

A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置

B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移

C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大

D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移　　

例2、(多选)如图，是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是(　  D　)

A．该图象的坐标原点建立在振子的平衡位置

B．从图象可以看出振子在振动过程中是沿t轴方向移动的

C．为了显示振子在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动

D．图象中振子的疏密显示出相同时间内振子位置变化的快慢不同

知识点三　简谐运动

1．定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x­t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。

2．特点：①简谐运动是最基本的振动，弹簧振子的运动就是简谐运动。②简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，是变力作用下的变加速运动。

辨析(正确的打√，错误的打×)

(1)简谐运动都是水平方向的运动。 (×)

(2)振动图像表示质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律。 (√)

(3)由振动图像可判断任一时刻质点的速度方向。 (√)

(4)简谐运动的图像表示质点的振动轨迹为正弦曲线。 (×)

3．简谐运动的x­t图像

①形状：正(余)弦曲线。

②物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律。

③由简谐运动的图像获取的信息

A.任意时刻质点的位移的大小和方向

B.任意时刻质点的运动方向

C.任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况。

例3、(多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x－t图象如图乙所示．则下列说法中正确的是(　AC 　)

A．t2时刻振子在A点

B．t2时刻振子在B点

C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大

D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小

例4、如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是(　C　)

A.t=0.2 s时,振子在O点右侧6 cm处

B.t=0.6 s和t=1.4 s时,振子的速度完全相同

C.t=0.8 s时,振子的速度方向向左

D.t=0.4 s到t=0.8 s的时间内,振子的位移和速度都逐渐减小

例5．如图甲为竖直弹簧振子，物体在A、B之间做简谐运动，O点为平衡位置，A点为弹簧的原长位置，从振子经过A点时开始计时，振动图象如图乙所示，下列说法正确的是（BDE  ）

A．t=1s时，振子加速度最大

B．t=2s时，弹簧弹性势能最大

C．t=1s和t=2s两个时刻，弹簧弹性势能相等

D．t=3s时，振子经过O点向上运动

E.t=4s时，振子加速度大小为g

三、探究归纳

1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。

2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。

3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是