【總體規劃】
【教學過程】
引入根據加速度特點，對學過的運動進行分類，引入本課課題。
一、彈簧振子
1.彈簧振子概念
把乙個有孔的小球裝在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球穿在光滑的杆上，能夠自由滑動，兩者之間的摩擦可以忽略，彈簧的質量與小球相比也可以忽略，這樣的系統稱為彈簧振子。
小球原來靜止時的位置叫平衡位置。
2.建立研究振子運動的一維座標系
小球的平衡位置為座標原點o，沿著它的振動方向建立座標軸，小球在平衡位置的右邊時它對平衡位置的位移為正，在左邊時為負。
今後研究振動時所說的位移，都是相對於平衡位置的位移。
二、對彈簧振子位移—時間圖象的**
1．對彈簧振子位移—時間圖象的猜想
（1）分組實驗：初步觀察彈簧振子運動，定性畫出彈簧振子位移—時間圖象。
（2）選幾種典型圖象讓學生畫在黑板上進行比較。
（3）繼續實驗：進一步觀察振子運動，看象黑板上哪一種圖象。
（4）根據數學知識，對彈簧振子位移—時間圖象作出猜想——正弦曲線。
2．對彈簧振子位移—時間圖象猜想的實驗檢驗
（1）實驗設計
●師生共同回顧數學中的正弦曲線。
師：我們一起來看，下面是數學中作正弦曲線的圖，這個圓叫什麼？
（單位圓）
師：圖中x、y在單位圓中的幾何意義是什麼？
（ x是單位圓的半徑與起始邊成的圓心角，y是半徑另一端點的縱座標值）
師：下面我們通過乙個情境來賦予它們物理意義。
●創設情景，將數學圖象轉化為位移—時間圖象。
師：數學圖象和我們要檢驗的位移—時間圖象，座標軸的最大不同是什麼？
（橫座標軸。數學圖象中橫座標軸表示圓心角，x－t圖象中橫座標軸表示時間t。）
師：是否能找到一種運動，既涉及到圓心角，而且圓心角還跟時間成正比？
（勻速圓周運動）
師：我們是否可以通過勻速圓周運動，把圓心角座標軸轉換為時間t座標軸？
（通過討論、引導得出：乙個質點沿單位圓以角速度ω做勻速圓周運動，將其橫座標軸圓心角寫成ωt，只要把橫座標除以ω，座標軸就是時間t，原來的圓心角標度2π，現在成了週期t。這樣就把圓心角座標軸轉換成時間t座標軸）
師：因此，乙個質點作做勻速圓周運動，其半徑在縱座標軸（或橫座標軸）上的投影y（或x）隨時間的的變化關係是遵從正弦曲線規律的。我們就可以根據這個結論對剛才的猜想進行檢驗。
●設計實驗裝置
根據上述結論，如果猜想是正確的，再使物體做勻速圓周運動的半徑等於彈簧振子的最大位移，而且兩個運動週期相同，那麼，勻速圓周運動物體在x座標軸上投影的運動跟彈簧振子的運動，應該是完全一致的。因此，我們可以設計乙個實驗，將這兩個運動進行比對。
氣墊導軌上的滑塊和彈簧組成了乙個水平振動的彈簧振子，勻速轉盤上有乙個絨毛球，絨毛球在豎直平面上做勻速圓周運動。用實驗來檢驗，絨毛球的水平位移跟彈簧振子的位移是否能保持時時刻刻相等。
（2）進行實驗和分析論證
●觀察實驗現象
如右圖，在彈簧振子（滑塊）上固定一支雷射筆，保持雷射始終沿豎直方向射出，使圓盤轉動軸o1位於彈簧振子平衡位置o的正上方，調節勻速轉盤的週期跟彈簧振子的週期相等，且彈簧振子的最大位移等於絨毛球做勻速圓周運動的半徑。在絨毛球到達和o1同一水平面時使釋放振子讓其自由振動，可以看到什麼現象？
（紅色雷射始終射在絨毛球上）
●分析論證
上述現象說明說明問題？
（說明彈簧振子的運動與絨毛球在水平方向上的運動是一樣的）
由於絨毛球做的是勻速圓周運動，剛才我們在設計實驗中已經證明，勻速圓周運動的投影，其位移－時間圖象是正弦曲線。因此，本實驗說明了：彈簧振子的位移－時間圖象也是正弦曲線。
上述猜想得到檢驗。
三、簡諧運動
1.簡諧運動的定義
如果質點的位移與時間的關係遵從正弦函式的規律，即它的振**象（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫簡諧運動。
2.如何判斷乙個振動是否是簡諧運動
（1）繪製物體的位移—時間圖象
①實驗繪製振**象的方法和意義
演示：一重錘在彈簧作用下沿水平振動，重錘上固定乙個紅墨水滴管，重錘下鋪白紙。白紙不動時，細管中漏出的紅墨水在紙上同一位置重覆記錄重錘的運動軌跡。
師：看這紙上的畫跡，能看到重錘的位移隨時間變化的規律嗎？
（不能）
師：怎樣才能把重錘位移隨時間的變化情況通過實驗畫在白紙上呢？
（應拖動白紙）
師：拖動白紙的實質，就是把重錘在不同時刻的位置記錄在白紙上不同的地方，實際上就是在白紙上建立了乙個時間座標軸。如果我們要用拖動的位移來表示時間，其位移－時間最好具有簡單的正比關係，因此，應使白紙怎樣運動？
（勻速直線拖動）
教師演示：電機勻速拖動白紙，重錘上的墨水滴管在紙上繪出清晰的振動曲線。教師把白紙貼在黑板上，並在紙上繪製直角座標系，用刻度尺測量橫座標軸上有關點的座標值，標註在紙上。
師：白紙上實驗繪製的圖象，其橫座標軸表示白紙拖動的距離，上面標明了具體的數值。已知電機拖動白紙的速度是10cm/s，現把圖象的橫座標軸改為時間軸，使其成為重錘振動的位移－時間圖象，請同學們把圖中的長度標度改為時間標度。
（學生通過勻速運動位移公式的計算，理解實驗圖象橫座標軸的意義）
②實驗繪製振**象在生產生活中的應用
●心電圖儀繪心電圖，間隔均勻表示心跳有規律，不均勻則是心律不齊了。
●**儀繪**圖線，用勻速圓周運動的弧長計時。
（2）對振**線是否是正弦曲線的判斷
師生共同交流，討論：如何判斷某x—t圖象是不是是正弦曲線？
●根據圖象中的週期t和振幅a，設為正弦函式，則可以寫出函式表示式x =a sint 。然後在實驗圖象中選若干個位置，用刻度尺測量它們的橫座標和縱座標，代入上述函式式中進行檢驗，看看是否吻合。若吻合，則實驗作出的振**象便是正弦曲線，對應的振動便是簡諧運動。
●根據實驗圖象中的週期t和振幅a，作出x =a sint 圖象，與x—t圖象作比較。
●將作出的圖象掃瞄後，在電腦中用一標準正弦曲線進行比對，標準的正弦曲線在經過振幅和週期的變形後，看能否與實驗圖象重合。
（以上是本課關於簡諧運動的科學**過程，其它教學過程從略）
【後記】
機械運動教學設計方案
教學單元分析 本節教學重點是參照物的教學，關於參照物要求能夠由運動情況分析所選擇的參照物和知道參照物判斷物體的運動情況 教學過程分析 一，機械運動 討論引入新課，學生閱讀教材的內容和提供的參考資料，閱讀問題是 什麼叫機械運動 舉例說明自然界中的機械運動 課桌 房屋是否做機械運動，為什麼 能舉出絕對不...
教學設計方案
適用專業 汽車運用與維修 學習領域 汽車底盤檢測與維修 學習任務 汽車輪胎的檢查 授課型別 理實一體化 計畫學時 2課時 一 設計思路 1.教材分析 本次任務選自由高等教育出版社出版，孫煥利老師主編的 汽車底盤檢測與維修 任務六 車輪的構造與拆裝的內容。本次任務是基於汽車輪胎相關理論知識基礎上進行學...
教學設計方案
計算機系統的組成 教學設計方案 一 教學內容分析 本節的主要內容有計算機系統的組成 硬體系統 軟體系統。要求學生從資訊處理 的角度了解計算機系統的基本組成,為下一節進一步學習打下基礎,它是重要的基礎知 識。本節課的內容涉及很多專業術語,這些術語都是比較難理解和掌握的,大多數學生學 習起來有一定的難度...