例谈摩擦力作用下的局部简谐运动

物体在阻力作用下的振动是阻尼振动,振幅在不断减小.在高中物理习题教学中,经常遇到一类在摩擦力作用下的振动问题,该类问题因涉及变力作用,运动过程复杂,知识综合应用的能力要求较高,是教学之难点.分析表明:在摩擦力作用下的振动,可以转化为局部简谐运动来进行分析.

自制简谐运动旋转矢量演示仪

鲁科版高中物理选择性必修一第2章第2节“简谐运动的描述”中,为更好地理解简谐运动的位移公式,教材引入一幅实验演示图来说明矢量圆的水平分运动就是简谐运动。由于实验演示图相对比较抽象,学生在学习过程中对简谐运动的内涵不好理解。利用自制的简谐运动旋转矢量演示仪,能够更直观探究简谐运动的位移公式、周期、相位等相关物理量,更有利于培养学生的科学探究能力和数学推理能力,提升物理学科核心素养。

结合教学实践谈如何在教学中搭建支架——以人教版教材“简谐运动”教学为例

以人教版教材“简谐运动”教学为例,详细阐述了在教学过程中学生会遇到的困惑。重构知识逻辑,通过教学实践展示如何通过合理搭建支架缩短知识思维跨度,促进学生思维发展,高效提升教学质量。

关于教材“简谐运动的数学描述”的再思考

对粤教版高中物理教材中“从匀速圆周运动得出简谐运动的数学描述”的相关内容进行探讨,就推导过程中负号“-”的含义进行剖析,结合回复力的物理本质,探讨余弦函数在物理情境中的矢量意义,明晰“匀速圆周运动在某坐标轴上的投影是简谐运动”这一结论的论证逻辑。

从三个角度谈对简谐运动的深入理解

1利用参考圆研究简谐运动的规律如图1所示,物体以角速度ω做半径为A的匀速圆周运动,t=0时刻物体与y轴正方向夹角为φ,经过时间t物体在x轴方向投影相对圆心的位移为x=Asin(ωt+φ).通过表达式可以看出,做匀速圆周运动的物体在x轴方向的投影运动是简谐运动.

基于思维可视化的教学设计——以“简谐运动”为例

基于思维可视化的教学设计,以“简谐运动”为例,探讨如何通过思维可视化的方法,实现提升学生素养的教学目标,通过实际教学实践,验证了思维可视化的教学设计方案的有效性和可行性。

例谈用简谐运动的观念探究一类阻尼振动

简谐运动是一种理想化的振动.实际中的振动物体不可避免地会受到摩擦力及其他阻力的作用,而做阻尼振动.如果振动物体受到大小恒定、方向与运动反向的摩擦阻力作用,则该类阻尼振动可等效平衡位置交替变化、振幅周期性递减的不同简谐运动的集合.

优选科学探究案例 优化课堂教学过程——以探究简谐运动的周期公式为例

在现行高中物理教材中,“简谐运动”的内容没有编入简谐运动的周期公式,这给教学造成了三个方面的缺憾。回顾历年的教材发现,在1979年版《全日制十年制学校高中课本·物理》中曾编入了周期公式,并通过“单位圆”进行了推导,在1984年版《高级中学课本·物理(甲种本)》中也给出了周期公式,但没有推导过程,在1984年版《高级中学课本·物理(乙种本)》中没有编入周期公式,在之后的各个版本教材中均不再出现周期公式。教材中曾经编入周期公式,说明它对教学是有帮助的,后来删除了周期公式,是因为受当时教学条件的限制,教学难度大,但在当前形势下,教学条件日益完善,在教学中是可以探究周期公式的。文章阐述了探究周期公式的重要性与可行性。

注重科学思维发展的启发探究式教学设计——以“简谐运动”教学为例

科学思维是对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的一种认识方式,是学生终身发展的必备品格和关键能力,因此,关注学生科学思维素养的发展在高中物理课堂教学中就显得尤为重要。文章通过巧用生活情境、铺设实验路径和激发批判性思维等方式,启发学生通过比较与分类、抽象与概括、分析与综合和逻辑推理等活动,在形成概念或得出规律的同时,提高学生的模型建构、科学推理和论证以及质疑创新等能力,这样的教学有效促进了学生科学思维素养的发展。

简谐运动四分之一周期内的路程推导方法

一、简谐运动路程与周期的关系分析质点做简谐运动的路程时,教师在教学中通常是直接给出路程与振幅之间的关系:质点完成一次全振动即一个周期内,其路程为4倍振幅;经过二分之一个周期,其路程为2倍振幅;经过四分之一个周期,其路程不一定为1倍振幅.

从2023年山东高考题第10题谈对简谐运动的深入理解

做机械振动的物体偏离平衡位置的位移x随时间t做正弦规律变化时,物体的运动就被称之为简谐运动.

简谐运动膜分离过程及其强化机理

提出了一种新型的膜分离强化方式,即通过膜自身做简谐运动来达到以高剪切方式强化膜分离过程的目的.在层流状态下简化纳维-斯托克斯方程并推导出该强化方式所产生的流场及压力场的解析式;通过对流场分析,论证了该强化方式的膜运动的角速度和膜表面受到的黏性剪应力之间具有不同步性,该方式可以产生优异的自净性能,使强化能的消耗具有空间上的针对性;论证了该强化方式产生的流场具有不稳定性,容易转化为湍流;通过对压力场的分析,论证了该强化方式可产生脉冲性.

国外教材中“简谐运动”内容呈现及处理对我国的启示

国内高中物理教材中,在处理描述简谐运动在全振动中所处的不同状态时,大多通过数学中三角函数的相位知识来描述,继而引出圆频率的概念，这使很多高中生在理解此部分内容时存在一定困难。而国外部分教材中引入参考圆的概念，运用巧妙的投影装置从而减少了数学推导，较容易得到描述简谐运动各物理量之间的数学关系。相信在简谐运动物理图像的建立的教学过程中,引入我们自行设计的实验装置会有很大帮助。

基于PASCO系统的简谐运动特性研究

基于PASCO平台，运用力传感器与运动传感器对弹簧振子运动特性进行全面分析，不仅实现了对弹簧劲度系数的测量，且通过实时记录的图像直观展示简谐运动中位置、速度与加速度的关系，以及动能与势能的关系．

同方向简谐运动的合成研究

基于数学的三角函数方法和物理的旋转矢量方法从理论上对同方向简谐运动的合成进行研究,采用计算机的仿真模拟和物理实验演示等方法对同方向简谐运动的合成进行验证。

简谐运动周期公式的间接推导

机械振动是自然界中常见的运动形式，在研究各种各样的机械振动前，首先要研究最简单、最基本的简谐运动。本文以简谐运动的运动学特征和受力特征为基础，从三个不同角度对简谐运动周期公式的推导进行了探讨。

简谐运动多媒体课件的设计

利用计算机辅助教学系统软件设计了一个适用于物理教学的多媒体课件《简谐运动》,对课程的特点、多媒体课件的设计和制作作了分析和讨论,加强了学生对简谐运动课程的理解和掌握,优化了教学效果,提高了教学质量,突出了计算机技术在物理课堂教学中的重要作用。

MATLAB可视化在简谐运动教学中的应用

以简谐振动为例,介绍MATLAB动画和可视化功能在大学物理教学中的应用,再现振动随时间的变化情况,模拟出振动合成中振幅、相位、能量的叠加状态,将复杂的物理现象给学生以直观的认知,通过自行设置参数提高学生的参与度,增强课堂效果。

简谐运动和单摆的教学随想——例说深挖教材内涵的重要性

教学有这样一种观点——“抓纲务本”，“纲”指教学大纲，“本”指的教材。尽管现在取消了教学大纲，去除了很多条条框框的束缚，但是笔者觉得这句话在今天还是有其现实意义的。于此，可以赋予其新的涵义：“纲”指“课程标准”，“本”仍指教材。教师要在新课程理念的指导下，深挖教材内涵，在教学过程（很大程度上指课堂教学）中，促使三维课程目标的有效整合。

弹簧双振子简谐运动周期公式的推导方法

通过例题解答的方式对弹簧双振子简谐运动的周期公式给出多种推导方法.