第一節(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理粵教版2019選擇性必修第一冊-粵教版2019主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：簡諧運(yùn)動(dòng)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)

3.授課時(shí)間：2025-2026學(xué)年第二學(xué)期第3周星期二第1節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：通過觀察、實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生對簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解和抽象思維能力。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法，探究簡諧運(yùn)動(dòng)的周期、振幅與頻率的關(guān)系，提升實(shí)驗(yàn)探究能力。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，認(rèn)識(shí)到簡諧運(yùn)動(dòng)在物理學(xué)和其他學(xué)科中的應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探究的興趣。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入高中物理學(xué)習(xí)前，已經(jīng)接觸過一些基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，如直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)。他們對速度、加速度等基本物理量有初步的認(rèn)識(shí)，但對于振動(dòng)和波動(dòng)的概念可能了解不多。因此，本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)從學(xué)生已有的知識(shí)出發(fā)，逐步引入簡諧運(yùn)動(dòng)的概念。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中一年級(jí)學(xué)生對物理學(xué)科充滿好奇，對新知識(shí)有較強(qiáng)的求知欲。他們在學(xué)習(xí)過程中，普遍具備較強(qiáng)的邏輯思維能力，能夠通過邏輯推理理解新概念。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實(shí)驗(yàn)觀察來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更喜歡通過公式推導(dǎo)和理論分析來掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

由于簡諧運(yùn)動(dòng)的概念較為抽象，學(xué)生在理解周期、頻率、振幅等物理量之間的關(guān)系時(shí)可能會(huì)遇到困難。此外，學(xué)生在處理周期性運(yùn)動(dòng)與波動(dòng)現(xiàn)象的結(jié)合時(shí)，可能難以把握兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系。因此，教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際現(xiàn)象出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)例來幫助學(xué)生建立對簡諧運(yùn)動(dòng)的理解。同時(shí)，針對不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生，教師應(yīng)采取多樣化的教學(xué)方法，確保每位學(xué)生都能有效地參與到學(xué)習(xí)過程中。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有粵教版2019選擇性必修第一冊的物理教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備簡諧運(yùn)動(dòng)相關(guān)的圖片、圖表、動(dòng)畫視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解概念。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備彈簧振子、刻度尺、計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)器材，用于演示和驗(yàn)證簡諧運(yùn)動(dòng)的特性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，并布置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠安全、有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-教師通過展示日常生活中的振動(dòng)現(xiàn)象，如鐘擺、彈簧振子等，引導(dǎo)學(xué)生回顧已知的振動(dòng)知識(shí)。

-提問：同學(xué)們還記得我們之前學(xué)過的振動(dòng)有哪些特點(diǎn)？它們是如何產(chǎn)生的？

-引出本節(jié)課的主題——簡諧運(yùn)動(dòng)，并簡要介紹簡諧運(yùn)動(dòng)在物理學(xué)中的重要性。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

-第一條：介紹簡諧運(yùn)動(dòng)的定義和基本特征，通過動(dòng)畫或?qū)嵨镅菔荆寣W(xué)生直觀理解簡諧運(yùn)動(dòng)的周期性、對稱性等特性。

-第二條：講解簡諧運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述，包括位移、速度、加速度等物理量的表達(dá)式，結(jié)合實(shí)例分析這些物理量在簡諧運(yùn)動(dòng)中的變化規(guī)律。

-第三條：分析簡諧運(yùn)動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化，解釋勢能和動(dòng)能如何相互轉(zhuǎn)換，并舉例說明能量守恒在簡諧運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

-第一條：分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生使用彈簧振子實(shí)驗(yàn)器材，觀察并記錄振子的運(yùn)動(dòng)情況，分析周期、振幅與頻率的關(guān)系。

-第二條：利用多媒體資源，讓學(xué)生觀看簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫，分析動(dòng)畫中各個(gè)物理量的變化，加深對簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解。

-第三條：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，自行設(shè)計(jì)一個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的實(shí)例，并解釋其物理原理。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

-第一方面：討論簡諧運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如鐘表、樂器等，舉例說明簡諧運(yùn)動(dòng)如何影響這些設(shè)備的工作。

-第二方面：分析簡諧運(yùn)動(dòng)與其他振動(dòng)類型的區(qū)別，如阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)等，舉例說明不同振動(dòng)類型的特點(diǎn)。

-第三方面：探討簡諧運(yùn)動(dòng)在科學(xué)研究中的意義，如原子結(jié)構(gòu)、分子運(yùn)動(dòng)等，舉例說明簡諧運(yùn)動(dòng)在物理學(xué)研究中的應(yīng)用。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)簡諧運(yùn)動(dòng)的基本概念、特征和規(guī)律。

-通過提問，檢查學(xué)生對簡諧運(yùn)動(dòng)的理解程度，如“簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)？”、“簡諧運(yùn)動(dòng)中的能量是如何轉(zhuǎn)化的？”等。

-總結(jié)本節(jié)課的重難點(diǎn)，如簡諧運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述和能量轉(zhuǎn)化過程，并強(qiáng)調(diào)這些知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

本節(jié)課用時(shí)共計(jì)45分鐘，通過導(dǎo)入新課、新課講授、實(shí)踐活動(dòng)、學(xué)生小組討論和總結(jié)回顧等環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生掌握簡諧運(yùn)動(dòng)的基本概念、特征和規(guī)律，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實(shí)際問題中。知識(shí)點(diǎn)梳理1.簡諧運(yùn)動(dòng)的定義

-簡諧運(yùn)動(dòng)是指物體在平衡位置附近受到與位移成正比且方向相反的力作用下的周期性運(yùn)動(dòng)。

2.簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

-周期性：簡諧運(yùn)動(dòng)具有固定的周期，即完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間。

-對稱性：簡諧運(yùn)動(dòng)是關(guān)于平衡位置對稱的，即物體在運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過平衡位置時(shí)速度最大，位移為零。

-非線性：簡諧運(yùn)動(dòng)的加速度與位移成正比，但不是一次函數(shù)關(guān)系。

3.簡諧運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述

-位移公式：x=A*cos(ωt+φ)

-x：物體在某一時(shí)刻的位移

-A：振幅，即物體從平衡位置到最大位移的距離

-ω：角頻率，ω=2π/T，T為周期

-t：時(shí)間

-φ：初相位，表示物體在t=0時(shí)的初始位移和速度狀態(tài)

4.簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量

-速度：v=-Aωsin(ωt+φ)

-加速度：a=-Aω^2cos(ωt+φ)

5.簡諧運(yùn)動(dòng)的能量

-動(dòng)能：Ek=1/2*m*v^2

-勢能：Ep=1/2*k*x^2

-m：物體的質(zhì)量

-v：物體的速度

-k：彈簧常數(shù)（對于彈簧振子）

-x：物體的位移

6.簡諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率

-周期：T=2π/ω

-頻率：f=1/T=ω/2π

7.簡諧運(yùn)動(dòng)的共振現(xiàn)象

-當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振，振幅達(dá)到最大。

8.簡諧運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

-樂器發(fā)聲：弦樂器、管樂器等樂器的發(fā)聲原理基于簡諧振動(dòng)。

-信號(hào)傳輸：無線電通信、電視廣播等信號(hào)的傳輸利用簡諧波的調(diào)制和解調(diào)。

-機(jī)械振動(dòng)分析：工程設(shè)計(jì)和機(jī)械制造中，簡諧運(yùn)動(dòng)用于分析機(jī)械振動(dòng)和噪聲問題。板書設(shè)計(jì)①簡諧運(yùn)動(dòng)定義

-簡諧運(yùn)動(dòng)：物體在平衡位置附近受到與位移成正比且方向相反的力作用下的周期性運(yùn)動(dòng)。

②簡諧運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述

-位移公式：x=A*cos(ωt+φ)

-速度公式：v=-Aωsin(ωt+φ)

-加速度公式：a=-Aω^2cos(ωt+φ)

③簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量

-振幅（A）：物體從平衡位置到最大位移的距離。

-角頻率（ω）：ω=2π/T，T為周期。

-初相位（φ）：表示物體在t=0時(shí)的初始位移和速度狀態(tài)。

④簡諧運(yùn)動(dòng)的能量

-動(dòng)能（Ek）：Ek=1/2*m*v^2

-勢能（Ep）：Ep=1/2*k*x^2

⑤簡諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率

-周期（T）：T=2π/ω

-頻率（f）：f=1/T=ω/2π

⑥簡諧運(yùn)動(dòng)的共振現(xiàn)象

-共振：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生共振，振幅最大。

⑦簡諧運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

-樂器發(fā)聲：弦樂器、管樂器等樂器的發(fā)聲原理基于簡諧振動(dòng)。

-信號(hào)傳輸：無線電通信、電視廣播等信號(hào)的傳輸利用簡諧波的調(diào)制和解調(diào)。

-機(jī)械振動(dòng)分析：工程設(shè)計(jì)和機(jī)械制造中，簡諧運(yùn)動(dòng)用于分析機(jī)械振動(dòng)和噪聲問題。課后作業(yè)1.題型：簡諧運(yùn)動(dòng)位移計(jì)算

-題目：一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的物體在水平彈簧振子上做簡諧運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)為50N/m，當(dāng)物體從平衡位置向右移動(dòng)0.02m時(shí)，求物體的位移、速度和加速度。

-答案：位移x=0.02m，速度v=0，加速度a=10m/s2。

2.題型：簡諧運(yùn)動(dòng)周期計(jì)算

-題目：一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體在水平彈簧振子上做簡諧運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)為20N/m，求該簡諧運(yùn)動(dòng)的周期。

-答案：周期T=2π√(m/k)=2π√(0.5/20)≈1.57s。

3.題型：簡諧運(yùn)動(dòng)能量計(jì)算

-題目：一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的物體在水平彈簧振子上做簡諧運(yùn)動(dòng)，振幅為0.05m，求該簡諧運(yùn)動(dòng)的總能量。

-答案：總能量E=1/2*k*A^2=1/2*20*(0.05)^2=0.0025J。

4.題型：簡諧運(yùn)動(dòng)頻率計(jì)算

-題目：一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的物體在水平彈簧振子上做簡諧運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)為30N/m，求該簡諧運(yùn)動(dòng)的頻率。

-答案：頻率f=1/T=ω/2π=1/2π√(k/m)≈1.30Hz。

5.題型：簡諧運(yùn)動(dòng)共振現(xiàn)象分析

-題目：一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的物體在水平彈簧振子上做簡諧運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)為40N/m，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率為2Hz時(shí)，物體是否會(huì)發(fā)生共振？為什么？

-答案：物體不會(huì)發(fā)生共振。因?yàn)槲矬w的固有頻率f=1/2π√(k/m)≈1.58Hz，與驅(qū)動(dòng)力的頻率2Hz不相等，因此不會(huì)發(fā)生共振。教學(xué)反思今天上了簡諧運(yùn)動(dòng)這一節(jié)課，感覺整體上還是不錯(cuò)的。首先，我覺得導(dǎo)入新課的方式挺有效的。通過展示生活中的振動(dòng)現(xiàn)象，比如鐘擺和彈簧振子，學(xué)生們很快就對簡諧運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了興趣。他們能夠很自然地聯(lián)想到這些現(xiàn)象，這對于理解新的物理概念是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

在講授新課的過程中，我盡量用簡單明了的語言來解釋復(fù)雜的物理概念。比如，在講解位移、速度和加速度這些物理量時(shí)，我使用了彈簧振子的例子，讓學(xué)生們能夠直觀地看到這些量是如何隨著時(shí)間變化的。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們對于通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析來理解物理概念的方式比較接受，這讓我很高興。

在實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，我安排了分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生們親自操作彈簧振子，記錄數(shù)據(jù)，分析周期、振幅與頻率的關(guān)系。這個(gè)過程既鍛煉了他們的實(shí)驗(yàn)技能，也提高了他們的團(tuán)隊(duì)合作能力。不過，我也注意到，有些學(xué)生在操作過程中對實(shí)驗(yàn)器材的使用不夠熟練，這可能是由于他們之前缺乏相關(guān)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。因此，在今后的教學(xué)中，我需要更多地關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，確保每位學(xué)生都能順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我提出了幾個(gè)問題，比如簡諧運(yùn)動(dòng)在生活中的應(yīng)用、簡諧運(yùn)動(dòng)與其他振動(dòng)類型的區(qū)別等。學(xué)生們討論得很熱烈，能夠結(jié)合實(shí)際例子來回答問題，這說明他們對簡諧運(yùn)動(dòng)的理解已經(jīng)比較深入。不過，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生對于如何將理論知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合還有一定的困難。這可能需要我在