高中物理简谐运动的描述教案.
11.2简谐运动的描述教案
§11.2简谐运动的描述
【三维目标】
（一）知识与技能
1．知道简谐运动的振幅、周期、频率和相位的含义；
2．理解周期和频率的关系；
3．知道简谐运动的表达式及式中各物理量的含义。
（二）过程与方法
通过实验设计与验证，讨论等形式，加深学生对基本概念的认识。
（三）情感态度与价值观
1．培养学生的团队协作能力，自我表达能力；
2．培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。
【教学重点和难点】
重点：简谐运动的振幅、周期、频率和相位的含义；
难点：简谐运动的表达式及式中各物理量的含义。
【教学方法】
类比法、探究法、实验法
【教具准备】
多媒体、单摆（2）、弹簧振子（3）、音叉2
【教学过程】。
物理选修3-4人教新课标11.2简谐运动的描述教案
11.2 简谐运动的描述【【教教学学目目标标】】1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。
3．掌握简谐运动的表达式，能依据振动方程描绘振动图象。
【【重重点点难难点点】】1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2．掌握简谐运动的表达式。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件【【教教学学过过程程】】一、描述简谐运动的物理量1、振幅（A ）：（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。
（2）意义：振幅是描述振动强弱的物理量（振幅越大，振动越强），也表示振动物体的运动范围（2A ）。
（3）振幅和振动位移：① 振动位移是矢量，振幅是标量。
② 在振动过程中，振动位移时刻在变化，但振幅是一定的（不变的）。
③ 在数值上振幅等于位移的最大值。
2、周期（T ）和频率（f ）（1）全振动：振动物体往返一次的运动，称为一次全振动（以后完全重复原来的运动）。
（2）周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期。
（3）频率：单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率。
1f T= （4）意义：周期和频率都是描述振动快慢的物理量。
周期越大，振动越慢；频率越大，振动越快。
（5）固有周期：① 简谐运动的周期和频率与振幅无关，只由振动系统本身的性质决定。
2T =m ——振动物体的质量；k ——回复系数。
②固有频率（或固有周期）：【例1】一物体从平衡位置出发做简谐运动，经历了10s的时间，测得物体通过了200cm的路程，已知物体的振动频率为2Hz，该振动的振幅为多大？分析：一个周期内，振动物体通过的路程L＝4A。
【例2】一个做简谐运动的质点，其振幅为4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置起经过2.5s 时的位移和通过的路程个是多少？【例3】一质点在OM直线上作简谐运动，O点为平衡位置。
在振动过程中，从它离开平衡位置向M点运动时开始计时，经过0.15s到达M点，再经过0.1s第二次到达M点，则其振动频率为多大？3、相位：（1）定义：（2）物理意义：相位是表示物体振动步调的物理量，用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。
物理简谐运动运动教案
物理简谐运动运动教案物理简谐运动运动教案「篇一」9．1 简谐运动一、教学目标：1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。
知道机械振动的概念。
2．知道什么是简谐运动，理解间谐运动回复力的特点。
3．理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度的变化情况。
4．知道简谐运动是一种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。
5．培养学生的观察力、逻辑思维能力和实践能力。
二、教学重点：简谐运动的规律三、教学难点：简谐运动的运动学特征和动力学特征四、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学五、教具：轻弹簧和小球，水平弹簧振子，气垫式弹簧振子，自制CAI课件，计算机，大屏幕六、教学过程（一）新课引入【演示】演示图1所示实验，在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，引导学生注意观察小球的运动情况。
（培养学生观察实验的能力）提问学生：小球的运动有哪些特点？（引发思考，激发兴趣）学生讨论，然后请一位学生归纳。
（培养学生表达能力）师生共同分析后，抓住“中心两侧”和“往复性”两个基本特征，得出“机械振动”的概念。
师生一起列举生活中有关振动的例子，增强感性认识，进一步提出，“研究振动要从最简单、最基本的振动入手，这就是简谐运动”。
（这实际上是交给学生一种研究问题的方法）（二）进行新课1、简谐运动的特点【演示】演示水平弹簧振子（小球）的振动和气垫式弹簧振子（滑块）的振动（提醒学生注意观察他们振动的时间），（建立理想模型概念，隐含振动产生的条件。
）说明：小球和滑块质量相同，连接的弹簧也相同（为避免这些因素对问题分析的干扰）。
提出问题（由学生思考回答）①、小球和滑块谁振动的时间长？为什么？（观察结果，滑块比小球振动时间长。
原因是小球受摩擦阻力较大，滑块受到的阻力小。
）②、如果小球受到更大的摩擦阻力，其结果如何？（振动时间更短，甚至不振动。
）③、如果把滑块和小球受到的`阻力忽略不计，弹簧的质量比滑块和小球的质量小得多，也忽略不计，其结果如何？（滑块和小球将持续振动。
人教版高中物理教案-简谐运动的描述
2 簡諧運動的描述課堂合作探究問題導學一、描述簡諧運動的物理量活動與探究11．揚聲器發聲時，手摸喇叭的發音紙盆會感覺到它在振動，把音響聲音調大，發覺紙盆的振動更加劇烈，想想這是為什麼？2．“振子在一個週期內通過四個振幅的路程”是正確的結論。
但不可隨意推廣。
如振子在時間t 內通過的路程並非一定為t T×4A ，想想看，為什麼？ 3．什麼是簡諧運動的週期？各物理量的變化與週期有何聯繫？遷移與應用1彈簧振子在AB 間做簡諧運動，O 為平衡位置，AB 間距離是20 cm ，A 到B 運動時間是2 s ，如圖所示，則（ ）A ．從O →B →O 振子做了一次全振動B ．振動週期為2 s ，振幅是10 cmC ．從B 開始經過6 s ，振子通過的路程是60 cmD ．從O 開始經過3 s ，振子處在平衡位置1．正確理解全振動的概念，應注意把握全振動的五種特徵（1）振動特徵：一個完整的振動過程（2）物理量特徵：位移（x ）、加速度（a ）、速度（v ）三者第一次同時與初始狀態相同（3）時間特徵：歷時一個週期（4）路程特徵：振幅的4倍（5）相位特徵：增加2π2．振幅是標量，是指物體在振動中離開平衡位置的最大距離，它沒有負值，也沒有方向，它等於振子最大位移的大小；而最大位移是向量，是有方向的物理量。
可見振幅和最大位移是不同的物理量。
3．從簡諧運動圖像上可以讀出以下資訊：（1）振幅——最大位移的數值。
（2）振動的週期——一次週期性變化對應的時間。
（3）任一時刻位移、加速度和速度的方向。
（4）兩位置或兩時刻對應位移、加速度和速度的大小關係。
二、簡諧運動的運算式活動與探究21．簡諧運動的一般運算式為x ＝A sin （ωt ＋φ），思考能否用余弦函數表示。
2．思考相位的意義，以彈簧振子為例，用通俗易懂的語言表達你對相位的理解。
3．相位差是表示兩個同頻率的簡諧運動狀態不同步程度的物理量，談談如何求相位差，並說明你對“超前”和“落後”的理解。
人教版选修3-4 11.2 简谐运动的描述 教案
课时11.2简谐运动的描述1.理解振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。
2.了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意义。
3.了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。
4.理解简谐运动图象的物理意义,会根据振动图象判断振幅、周期和频率等。
重点难点:对简谐运动的振幅、周期、频率、全振动等概念的理解,相位的物理意义。
教学建议:本节课以弹簧振子为例,在观察其振动过程中位移变化的周期性、振动快慢的特点时,引入描绘简谐运动的物理量(振幅、周期和频率),再通过单摆实验引出相位的概念,最后对比前一节得出的图象和数学表达式,进一步体会这些物理量的含义。
本节要特别注意相位的概念。
导入新课:你有喜欢的歌手吗?我们常常在听歌时会评价,歌手韩红的音域宽广,音色嘹亮圆润;歌手王心凌的声音甜美;歌手李宇春的音色沙哑,独具个性……但同样的歌曲由大多数普通人唱出来,却常常显得干巴且单调,为什么呢?这些是由音色决定的,而音色又与频率等有关。
1.描述简谐运动的物理量(1)振幅振幅是振动物体离开平衡位置的①最大距离。
振幅的②两倍表示的是振动的物体运动范围的大小。
(2)全振动振子以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程称为一次③全振动,这一过程是一个完整的振动过程,振动质点在这一振动过程中通过的路程等于④4倍的振幅。
(3)周期和频率做简谐运动的物体,完成⑤一次全振动的时间,叫作振动的周期;单位时间内完成⑥全振动的次数叫作振动的频率。
在国际单位制中,周期的单位是⑦秒,频率的单位是⑧赫兹。
用T表示周期,用f表示频率,则周期和频率的关系是⑨f=。
(4)相位在物理学中,我们用不同的⑩相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。
2.简谐运动的表达式(1)根据数学知识,xOy坐标系中正弦函数图象的表达式为y=A sin(ωx+φ)。
(2)简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式为x=A sin(ωt+φ),其中A代表简谐运动的振幅,ω叫作简谐运动的“圆频率”,ωt+φ代表相位。
《第二章 2 简谐运动的描述》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19选择性必修第
《简谐运动的描述》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本课时的教学目标是让学生掌握简谐运动的基本概念、特性及其描述方法。
具体包括：1. 理解简谐运动的定义及其在实际生活中的应用。
2. 熟悉简谐运动的基本特性，如振幅、周期和频率等。
3. 学会用数学语言描述简谐运动，包括位移-时间图像的绘制与解析。
4. 培养学生的观察能力、分析能力和物理实验操作能力。
二、教学重难点本课时的重点与难点如下：重点：掌握简谐运动的基本概念及其描述方法，尤其是位移-时间图像的理解和应用。
难点：理解简谐运动周期性和频率的概念，并能将理论运用于实际物理问题中进行分析和解决。
三、教学准备为确保本课时的教学顺利进行，需做好以下准备：1. 教材与教具：准备高中物理教材及相关教具，如振动演示器、图表等。
2. 课件与视频：制作包含简谐运动概念、特性和描述方法的多媒体课件，准备相关实验操作视频。
3. 实验器材：准备用于学生实验操作的简单振动系统器材，如弹簧振子等。
4. 教学环境：布置适合开展实验教学的学习环境，确保学生有足够的空间进行实验操作。
四、教学过程：（一）导入新课1. 引入话题教师首先可以通过展示一些日常生活中常见的简谐运动实例，如钟摆的摆动、弹簧振子的振动等，来引起学生的兴趣。
引导学生思考这些运动的共同特点，从而引出简谐运动的概念。
2. 创设情境教师可以利用多媒体教学资源，播放一段简谐运动的视频或动画，让学生直观感受简谐运动的特点和规律。
同时，可以提出问题，引导学生思考简谐运动的基本性质和描述方法。
（二）新课讲解1. 简述简谐运动详细解释简谐运动的定义、特点及其实例。
通过图示和讲解，使学生明确简谐运动是一种周期性往复运动，其位移随时间按正弦或余弦函数规律变化。
2. 引入简谐运动的数学描述介绍简谐运动的数学模型——简谐运动方程。
通过具体实例，如弹簧振子的运动方程，让学生理解位移、时间、周期等物理量在简谐运动中的意义和作用。
3. 讲解简谐运动的物理量详细讲解简谐运动中的关键物理量，如振幅、周期、相位等。
高一物理§9—1简谐运动教案
高一物理§9—1简谐运动教案教学目标：1.理解简谐运动的概念和特征。
2.掌握周期、频率、振动数、角频率等简谐运动重要物理量的概念和计算方法。
3.了解简谐运动在物理学和生活中的应用。
教学重点：1.简谐运动的概念和特征。
2.周期、频率、振动数、角频率等物理量的计算方法。
教学难点：1.简谐运动与其他运动的区别。
2.角频率和频率之间的转换。
教学方法：1.概念讲解与举例说明相结合的方法。
2.板书讲解和示例分析相结合的方法。
教学过程：1、概念引入通过一张图片，让学生猜测“简谐运动”是什么运动，并引出简谐运动的概念。
2、简谐运动的特征结合图示，讲解简谐运动的定义和特征：周期性、单向性、可叠加性。
3、周期、频率、振动数、角频率的概念及计算①周期的概念：一个周期是完成一次完整的运动所需要的时间。
②频率的概念：单位时间内完成的周期数。
③振动数的概念：完成某个相位点到达该相位点的总次数。
④角频率的概念：弧长相对于半径的变化率。
4、简谐运动中角频率和频率的关系①角频率与频率之间的关系②计算例题5、应用实例分析通过应用实例，让学生了解简谐运动在物理学和生活中的应用。
6、板书总结在板书上总结重点内容，让学生掌握本节课的要点。
教学资源：1.简谐运动的图片。
2.板书及书写工具。
3.教学PPT。
教学评估：课堂小测：通过给出一张简谐运动的图示，让学生计算出该运动的周期和频率。
拓展练习：让学生在家自己找到一些简谐运动的实例，并计算出相关物理量。
简谐运动及描述教案
简谐运动及描述教案教案标题：简谐运动及描述教案教学目标：1. 了解简谐运动的定义和基本特征。
2. 掌握描述简谐运动的相关术语和公式。
3. 能够运用所学知识解决简单的简谐运动问题。
教学准备：1. 教学工具：投影仪、计算器。
2. 教学材料：简谐运动的相关教材、练习题。
教学过程：引入活动：1. 利用投影仪展示一张摆钟的图片，并询问学生是否知道摆钟是如何运动的。
2. 引导学生思考并讨论，帮助他们了解简谐运动的概念。
知识讲解：1. 通过投影仪展示简谐运动的定义和基本特征，并解释其中的术语，如周期、频率、振幅等。
2. 介绍简谐运动的数学描述，包括简谐运动的位移公式、速度公式和加速度公式。
示范演示：1. 利用投影仪展示一个简单的简谐运动示例，如弹簧振子的运动。
2. 通过实际演示和图示，让学生观察并理解简谐运动的特点。
练习活动：1. 分发练习题，要求学生根据所学知识描述给定的简谐运动，并计算相关参数。
2. 指导学生独立完成练习，并提供必要的帮助和解答。
讨论与总结：1. 鼓励学生在小组内讨论并分享他们的答案和解题思路。
2. 引导学生总结简谐运动的基本特征和描述方法，并与他们之前的理解进行对比。
拓展活动：1. 提供更复杂的简谐运动问题，让学生运用所学知识解决。
2. 鼓励学生进行实际观察和实验，探究简谐运动与其他物理现象的关系。
作业布置：1. 布置相关的作业题目，要求学生进一步巩固和应用所学知识。
2. 鼓励学生自主学习并寻找更多关于简谐运动的实例和应用。
评价与反馈：1. 对学生的作业进行评价，并及时给予反馈和指导。
2. 鼓励学生提出问题和困惑，并给予解答和帮助。
教学延伸：1. 鼓励学生进行简谐运动的实验设计和实施，并撰写实验报告。
2. 引导学生深入探究简谐运动的应用领域，如机械振动、声波等。
教学反思：教案中的教学活动和内容应根据学生的实际情况和学科要求进行调整和优化，确保教学目标的达成。
同时，教师应及时关注学生的学习情况，灵活调整教学策略，提供个性化的指导和支持。
简谐运动的描述物理教案
简谐运动的描述物理教案教学目标：1.知识与技能(1)知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
理解周期和频率的关系。
(2)知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。
(3)理解振动图像的物理意义，能利用图像求振动物体的振幅、周期及任意时刻的位移;会将振动图像与振动物体在某时刻位移与位置对应，并学会在图象上分析与位移x有关的物理量。
(4)知道简谐运动的公式表示X=Asinwt，知道什么是简谐运动的圆频率，知道简谐运动的圆频率和周期的关系。
2.过程与方法：观察砂摆演示实验中拉动木板匀速运动，让学生学会这是将质点运动的位移按时间扫描的基本实验方法。
3.渗透物理方法的教育：提高学生观察、分析、实验能力和动手能力，从而让学生知道实验是研究物理科学的重要基础。
教学重点：振幅、周期和频率的物理意义;简谐运动图象的物理意义教学难点：理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关;振动图象与振动轨迹的区别;圆频率与周期的关系教学器材：弹簧振子，音叉，课件;砂摆实验演示：砂摆、砂子、玻璃板(或长木板)教法与学法：实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学教学过程设计:第一课时1.新课引入上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。
我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置为中心做往复运动。
现在我们观察弹簧振子的运动。
将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后，振子在O点的两侧做往复运动。
振子的运动是否具有周期性?在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。
为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率。
板书二振幅、周期和频率(或投影)2.新课讲授实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。
说明振子离开平衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念――振幅。
板书1、振动的振幅在弹簧振子的振动中，以平衡位置为原点，物体离开平衡位置的距离有一个最大值。
高中物理简谐运动描述教案
高中物理简谐运动描述教案
一、教学目标：
1. 知识目标：了解简谐运动的定义和特点，能够描述简谐运动的基本量，理解简谐运动的运动方程；
2. 能力目标：能够应用简谐运动的相关知识解答相关问题，区分简谐运动和非简谐运动；
3. 情感态度目标：培养学生认真、细致和耐心的学习态度，培养学生对物理学的兴趣。
二、教学重点和难点：
1. 教学重点：简谐运动的基本量的描述，简谐运动的运动方程；
2. 教学难点：区分简谐运动和非简谐运动，能够应用简谐运动的相关知识解答相关问题。
三、教学过程：
1. 导入：通过一个物体在弹簧上简谐振动的视频展示，引入简谐运动的概念，让学生了解简谐运动的基本特点；
2. 学习：讲解简谐运动的定义和特点，引入简谐运动的基本量（振幅、周期、频率、初相位）的概念，让学生理解这些基本量的意义；
3. 训练：让学生完成简谐运动相关的计算练习，让学生熟练掌握简谐运动的基本量的计算方法；
4. 拓展：讲解简谐运动的运动方程，引入简谐运动和非简谐运动的区别，让学生理解简谐运动的特点；
5. 应用：让学生应用所学知识解答简谐运动相关的问题，让学生理解简谐运动在现实生活中的应用；
6. 总结：通过小结简谐运动的特点和运动量的计算方法，让学生对简谐运动有一个清晰的认识；
7.作业：布置相关作业，让学生巩固所学知识。
四、教学反馈：
1. 教师及时对学生的学习情况进行反馈，帮助学生及时解决学习中的困难；
2. 让学生在反馈中发现自己的不足，进一步改进学习方法，提高学习效果。
简谐运动的描述--优质获奖金牌教案 (1)
简谐运动的描述(教师用书独具)●课标要求1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义．2．理解周期和频率的关系，知道固有周期和频率与振幅无关．3．知道相位和相位差，理解简谐运动的表达式．4．通过观察演示实验，总结频率与振幅无关，培养学生的观察、概括能力．5．每种运动都要选取能反映本身特点的物理量来描述，使学生知道不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾．●课标解读1．知道什么是简谐运动的振幅、周期和频率．2．理解周期和频率的关系，知道固有周期和频率与振幅无关．3．了解相位和相位差，知道简谐运动表达式的含义．●教学地位本节内容是在上一节了解简谐运动位移的基础上，以简谐运动为例，学习描述振动特点的物理量，为描述其他振动奠定基础，进而使学生了解不同的运动形式应用不同的物理量描述，通过振动方程的学习，使学生对简谐运动的特征有更深刻的认识，是本章的重点内容．(教师用书独具)●新课导入建议上节课学习了简谐运动的运动特点，简谐运动是一种新的运动形式，需要引入新的物理量来描述，然后得到它的运动规律，这节课我们探讨这个问题．●教学流程设计课标 解 读重 点 难 点1.知道简谐运动的振幅、周期和频率.2.理解周期和频率的关系以及固有周期和固有频率的含义.3.知道相位是描述简谐运动的状态量，会从简谐运动的图象上找出各个时刻的相位.4.理解简谐运动的表达式，会根据振动方程描绘振动图象.1.简谐运动的振幅、周期和频率的概念．(重点)2.振幅和位移的区别和联系．(难点)3.相位的物理意义．(难点)描述简谐运动的物理量1.(1)振幅①定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振幅．用A表示，单位为米(m)．②物理含义：振幅是描述振动强弱的物理量；振幅的大小反映了振动系统能量的大小．(2)全振动振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，叫做一次全振动．(3)周期和频率内容周期频率定义做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率单位单位为秒(s)单位为赫兹(Hz)物理含义振动周期是表示振动快慢的物理量频率是表示振动快慢的物理量决定因素物体振动的周期和频率，由振动系统本身的性质决定，与振幅无关关系式T＝1 f相位：描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态．2．思考判断(1)振幅就是振子的最大位移．(×)(2)从任一个位置出发又回到这个位置所用的最短时间就是一个周期．(×)(3)振子完成一次全振动的路程等于振幅的4倍．(√)3．探究交流如果改变弹簧振子的振幅，其振动的周期是否会改变呢？弹簧振子的周期与什么因素有关呢？我们可以提出哪些猜想？怎样设计一个实验来验证这个猜想？【提示】猜想：影响弹簧振子周期的因素可能有：振幅、振子的质量、弹簧的劲度系数等．我们可以设计这样一个实验：弹簧一端固定，弹簧的另一端连着有孔小球，使小球在光滑的水平杆上滑动．通过改变振幅、振子的质量和弹簧的劲度系数，测量不同情况下振子的周期，注意在改变一个物理量的时候其他物理量应保持不变.简谐运动的表达式1.简谐运动的一般表达式为x＝A sin(ωt＋φ)(1)A表示简谐运动的振幅．(2)ω是一个与频率成正比的量，表示简谐运动的快慢，ω＝2πT＝2πf．(3)ωt＋φ代表简谐运动的相位，φ表示t＝0时的相位，叫做初相．2．思考判断(1)简谐运动的位移表达式与计时时刻物体所在位置无关．(×)(2)一个物体运动时其相位变化2π，就意味着完成一次全振动．(√)(3)简谐运动的表达式x＝A sin(ωt＋φ)中，ωt＋φ的单位是弧度．(√) 3．探究交流简谐运动的相位差Δφ＝φ2－φ1的含义是什么？【提示】两个简谐运动有相位差，说明其步调不相同，例如甲和乙两个简谐运动的相位差为32π，意味着乙总比甲滞后34个周期或34次全振动．描述简谐运动的物理量之间的关系1．振幅与振子的位移有什么区别和联系？2．知道如何计算振子的路程吗？3．知道周期和频率与振幅的关系吗？1．对全振动的理解正确理解全振动的概念，应注意把握振动的五个特征．(1)振动特征：一个完整的振动过程．(2)物理量特征：位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同．(3)时间特征：历时一个周期．(4)路程特征：振幅的4倍．(5)相位特征：增加2π.2．简谐运动中振幅和几个常见量的关系(1)振幅和振动系统的能量关系：对一个确定的振动系统来说，系统能量仅由振幅决定，振幅越大，振动系统的能量越大．(2)振幅与位移的关系：振动中的位移是矢量，振幅是标量．在数值上，振幅与振动物体的最大位移的大小相等，但在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化．(3)振幅与路程的关系：振动中的路程是标量，是随时间不断增大的．其中常用的定量关系是：一个周期内的路程为4倍的振幅．(4)振幅与周期的关系：在简谐运动中，一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的，与振幅无关．1．一次全振动是指物体的位移和速度的大小、方向连续两次完全相同所经历的过程(振子将除最大位移处所有可能到达的位置都到达了两次)．2．四分之一个周期内的路程可以等于一个振幅，可以大于一个振幅，也可以小于一个振幅．弹簧振子以O 点为平衡位置，在B 、C 两点之间做简谐运动，B 、C相距20 cm ，某时刻振子处于B 点，经过0.5 s ，振子首次到达C 点，求：(1)振子的周期和频率． (2)振子5 s 内通过的路程．【审题指导】 (1)根据振子的振动情况可确定周期和频率； (2)振子在BC 间振动可确定振幅； (3)根据一个周期通过四个振幅求路程．【解析】 根据题意画出振子运动示意图，如图所示由题意可知l BC ＝2A ，所以A ＝12l BC ＝10 cm ，12T ＝0.5 s ，所以T ＝1 s ，f ＝1T ＝1 Hz ，t ＝5T ，路程为l ＝4A ×5＝20A ＝2 m.【答案】 (1)1 s 1 Hz (2)2 m1．(2014· 厦门高二检测)一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm ，频率是2.5 Hz ，该质点从平衡位置开始经过2.5 s 后，位移的大小和经过的路程为( )A ．4 cm 、10 cmB ．4 cm 、100 cmC ．0、24 cmD ．0、100 cm【解析】 质点的振动周期T ＝1f ＝0.4 s ， 故时间t ＝2.50.4T ＝614T ，所以2.5 s 末质点在最大位移处，位移大小为4 cm ，质点通过的路程为s ＝4A ·t T ＝4×4×614 cm ＝100 cm ，B 正确． 【答案】 B对简谐运动表达式的理解1．你能正确写出简谐运动的表达式吗？ 2．简谐运动的表达式中各物理量的含义是什么？ 3．怎样利用简谐运动的表达式分析问题？ 1．简谐运动的表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ)式中x 表示振动质点相对于平衡位置的位移；t 表示振动的时间；A 表示振动质点偏离平衡位置的最大距离，即振幅．2．各量的物理含义(1)圆频率：表达式中的ω称作简谐运动的圆频率，它表示简谐运动物体振动的快慢．与周期T 及频率f 的关系：ω＝2πT ＝2πf .(2)φ表示t ＝0时，简谐运动质点所处的状态，称为初相位或初相．ωt ＋φ代表做简谐运动的质点在t 时刻处在一个运动周期中的哪个状态，所以代表简谐运动的相位．3．从运动方程中得到的物理量振幅、周期、圆频率和初相位，因此可应用运动方程和ω＝2πT ＝2πf 对两个简谐运动比较周期、振幅和计算相位差．1．相位φ是时间t 的线性函数，即φ＝ωt ＋φ0.相位随时间的增加而增大，时间t 在振动的表达式中是自变量．2．相位能够统一地表述简谐运动的状态和振动的周期性．一个小球和轻质弹簧组成的系统，按x 1＝5 sin(8πt ＋14π) cm 的规律振动．(1)求该振动的周期、频率、振幅和初相．(2)另一简谐运动表达式为x 2＝5sin(8πt ＋54π) cm ，求它们的相位差． 【审题指导】 (1)从表达式中直接读出振幅、圆频率和初相． (2)利用关系式ω＝2πT 和f ＝1T 求出T 、f . (3)利用Δφ＝φ2－φ1求解相位差．【解析】 (1)已知ω＝8π，由ω＝2πT 得T ＝14 s ，f ＝1T ＝4 Hz.A ＝5 cm ，φ1＝π4.(2)由Δφ＝φ2－φ1得Δφ＝54π－π4＝π. 【答案】 (1)14 s 、4 Hz 、5 cm 、π4 (2)π用简谐运动表达式解答问题的方法1．明确表达式中各物理量的意义，可直接读出振幅、圆频率、初相． 2．ω＝2πT ＝2πf 是解题时常涉及的表达式．3．解题时画出其振动图象，会使解答过程简捷、明了．2．(2012·北京高考)一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图象是( )【解析】 根据F ＝－kx 及牛顿第二定律得a ＝F m ＝－km x ，当振子具有沿x 轴正方向的最大加速度时，具有沿x 轴负方向的最大位移，故选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．【答案】 A综合解题方略——简谐运动的对称性和周期性的应用1．对称性：物体通过关于平衡位置对称的两点时，加速度大小相等，速度大小相等．对称性还表现在时间的相等上，如从某点到达最大位置和从最大位置再到该点所需要的时间相等．质点从某点向平衡位置运动时，到达平衡位置的时间和它从平衡位置再运动到该点的对称点所用的时间相等．2．周期性：简谐运动是一种往复的周期性运动，按其周期性可作如下判断： (1)若t 2－t 1＝nT ，则t 1、t 2两时刻振动物体在同一位置，运动情况完全相同． (2)若t 2－t 1＝nT ＋T2，则t 1、t 2两时刻描述运动的物理量(x 、F 、a 、v )大小均相等、方向相反(或均为零)．物体做简谐运动，通过A 点时的速度大小为v ，经1 s 后物体第一次以相同的速度通过B 点，再经过1 s 物体又通过B 点，已知物体在2 s 内所走过的总路程为12 cm.则该简谐运动的周期和振幅分别是多少？【审题指导】 (1)物体通过A 时速度方向可能向左也可能向右． (2)画出运动轨迹图，注意速度、位移、时间的对称性． 【规范解答】甲 乙物体通过A 点和B 点的速度大小相等，A 、B 两点一定关于平衡位置O 对称．如果物体从A 先向平衡位置运动，根据题意作出物体的运动路径图如图甲所示，物体从A 点向右运动到B ，即图甲中从1运动到2，时间为1 s ，从2运动到3，又经过1 s ，从1到3共经历了0.5T ，即0.5T ＝2 s ，T ＝4 s ，2A ＝12 cm ，A ＝6 cm.如果物体从A 先远离平衡位置运动，如图乙所示，当物体第一次以相同的速度通过B 点时，即图乙中从1运动到2时，时间为1 s ，从2运动到3，又经过1 s ，同样A 、B 两点关于O 点对称，从图中可以看出1到3共经历了1.5T ，即1.5T ＝2 s ，T ＝43 s ，1.5×4A ＝12 cm ，A ＝2 cm.【答案】 T ＝4 s ，A ＝6 cm 或T ＝43 s ，A ＝2 cm简谐运动是一种周期性的运动，其运动过程中每一个物理量都随时间周期性变化．因此，物体经过同一位置可以对应不同的时刻，物体的位移、加速度相同，而速度可能相同，也可能等大反向，这样就形成简谐运动的多解问题．分析此类问题，一般从简谐运动的周期性去思考，找出多解问题的表达方式，以保证解答的完整性．1．(2014·深圳检测)有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为()A．1∶11∶1B．1∶11∶2C．1∶41∶4 D．1∶21∶2【解析】弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2.而对同一振动系统，其周期由振动系统自身的性质决定，与振幅无关，故周期之比为1∶1.【答案】 B2．(多选)如图11-2-1所示，弹簧振子以O为平衡位置，在BC间振动，则()图11-2-1A．从B→O→C→O→B为一次全振动B．从O→B→O→C→B为一次全振动C．从C→O→B→O→C为一次全振动D．OB的大小不一定等于OC【解析】O为平衡位置，B、C为两侧最远点，则从B起始经O、C、O、B路程为振幅的4倍，即A对；若从O起始经B、O、C、B路程为振幅的5倍，超过一次全振动，即B错；若从C起始经O、B、O、C路程为振幅的4倍，即C对；因弹簧振子系统的摩擦不考虑，所以振幅一定，D错．【答案】 AC3．一质点做简谐运动的图象如图11-2-2所示，下列说法正确的是( )图11-2-2A ．质点振动频率是4 HzB ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmC ．第4 s 末质点的速度是零D ．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同【解析】 由振动图象可知，质点振动的周期是4 s ，频率是0.25 Hz ，故选项A 错误．振幅为2 cm ，一个周期内质点经过的路程为4A ，10 s 为2.5个周期，经过的路程为2.5×4A ＝10A ＝20 cm ，选项B 是正确的.4 s 末质点在平衡位置，且速度最大，故选项C 错误．在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点分别在正最大位移和负最大位移处，质点位移大小相等、方向相反，故选项D 错误．【答案】 B4．一个简谐运动的振动方程为x ＝5cos(2πt ＋π2) cm ，这个振动的振幅是________ cm ；频率是________ Hz ；在t ＝0.1 s 时的相位是________；在1 s 的时间内振子通过的路程是________ cm.【解析】 振幅可直接由表达式读出，A ＝5 cm ，角频率ω＝2π，由ω＝2πf 知其频率f ＝1 Hz.t ＝0.1 s 时，2πt ＋π2＝0.2π＋π2＝710π，即相位为710π，因为f ＝1 Hz ，则T ＝1f ＝1 s ，故1 s 内通过的路程s ＝4A ＝4×5 cm ＝20 cm.【答案】 5 1 7π10 205．如图11-2-3所示的振动图象上有a 、b 、c 、d 、e 、f 六点，其中：(1)与a位移相同的点有哪些？(2)与a速度相同的点有哪些？(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大？图11-2-3【解析】(1)位移是矢量，位移相同意味着位移的大小和方向都要相同，可知与a位移相同的点有b、e、f.(2)速度也是矢量，速度相同则要求速度的大小和方向都要相同，可知与a 速度相同的点有d、e.(3)b离开平衡位置的最大距离即为振动物体最大位移的大小．由图知最大距离为2 cm.【答案】(1)b、e、f(2)d、e(3)2 cm。
2.2 简谐运动的描述(教案)
2.2 简谐运动的描述问题引入：上一节课已经知道做简谐运动的物体的位移x与运动时间t之间满足正（余）弦函数关系（如图所示），尝试写出位移的一般函数表达式，并分析简谐运动的特点。
解析：由数学知识可知，位移x的一般函数表达式可写为：x ＝Asin(ωt＋φ)，仔细观察右图可知，A表示的是弹簧振子偏离平衡位置的最大距离，把它叫做振幅，振动物体运动的范围是振幅的两倍，t是振动的时间，是t = 0时振子所处的状态，ω与振子振动快慢有关一、描述简谐运动的物理量：1．振幅（A）：（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，用A表示.振动物体运动的范围是振幅的两倍。
（2）物理意义：振幅是反映振动强弱的物理量，振幅越大表示振动越强．（3）振幅是标量：它没有负值，也无方向，它等于振子最大位移的大小，却不是最大位移.2、周期（T）和频率（f）（1）全振动：一个完整的振动过程.如图，如果从振子向右通过O点的时刻开始计时，它将运动到M，然后左回到O，又继续向左运动到达M′，之后又向右回到O，这样一个完整的振动过程称为一次全振动．O→M→O→M′→O ，若从图中P0点向右运动开始计时，经历的一次全振动应为P0→M→P0→O→M′→O→P0（2）判断做简谐运动的物体在某一阶段的振动是否为一次全振动的两种方法：①、如果物体的位移和速度都回到原值(大小、方向与初始状态完全相同)，即物体完成了一次全振动．②、看物体在这段时间内通过的路程是否等于振幅的四倍．（3）周期(T)：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间．（T ＝2πmk，m为振动物体的质量，k为回复系数）（4）频率(f)：单位时间内完成全振动的次数．（5）T和f的关系：T ＝1 f3、相位：用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态.二、简谐运动的表达式：1、表达式：2、圆频率（ω）：表示简谐运动的快慢. ω＝ 2πT ＝ 2πf3、相位(ωt ＋φ0)：代表了简谐运动的质点在t 时刻处在一个运动周期中的哪个状态，所以代表简谐运动的相位．4、初相位(φ0)：表示t ＝0时，简谐运动的质点所处的状态，称为初相位或初相．5、相位差：相位差是指两个相位之差，在实际应用中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差，它反映出两个简谐运动的步调差异．（1）设两频率相同．．．．．的简谐运动的振动方程分别为x 1＝A 1sin(ωt ＋φ1)，x 2＝A 2sin(ωt ＋φ2)， 它们的相位差Δφ＝(ωt ＋φ2)－(ωt ＋φ1)＝φ2－φ1，可见，其相位差恰好等于它们的初相 之差，因为初相是确定的，所以频率相同的两个简谐运动有确定的相位差．（2）在比较相位或计算相位差时，一定要用同种函数来表示振动方程.（3）做简谐运动的A 、B 振子相位差的取值范围：－π ≤ Δφ (=φB －φA ) ≤ π；相位每增加2π就意味着完成了一次全振动.若Δφ > 0，则称B 的相位比A 的相位超前Δφ或A 的相位比B 的相位落后Δφ；若Δφ <0，则称B 的相位比A 的相位落后Δφ或A 的相位比B 的相位超前Δφ.1、 同相：相位差为零，一般地为∆ϕ = 2n π (n=0,1,2,……)2、 反相：相位差为π ，一般地为∆ϕ = (2n+1)π (n=0,1,2,……)【例1】.(多选)物体A 做简谐运动的振动位移x A ＝3sin ⎝⎛⎭⎫100t ＋π2 m ，物体B 做简谐运动的振动位移x B ＝5sin ⎝⎛⎭⎫100t ＋π6 m ．比较A 、B 的运动( CD ) A ．振幅是矢量，A 的振幅是6 m ，B 的振幅是10 mB ．周期是标量，A 、B 周期相等为100 sC ．A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f BD ．A 的相位始终超前B 的相位π3【例2】.如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx ，释放后振子在A 、B 间振动，且AB ＝20 cm ，振子首次由A 到B 的时间为0.1 s ，求：(1)振子振动的振幅、周期和频率．(2)振子由A 到O 的时间．(3)振子在5 s 内通过的路程及位移大小．解析：(1)由题图可知，振子振动的振幅为10 cm ，t ＝ 0.1 s ＝ T 2 ， 所以T ＝ 0.2 s.由f ＝ 1T得f ＝ 5 Hz. (2)根据简谐运动的对称性可知，振子由A 到O 的时间与振子由O 到B 的时间相等， 均为0.05 s.(3)设弹簧振子的振幅为A ，则A ＝10 cm.振子在1个周期内通过的路程为4 A ，故 在t ＝ 5 s ＝ 25T 内通过的路程s ＝ 40×25 cm ＝ 1000 cm.5 s 内振子振动了25个周期，5s 末振子仍处在A 点，所以振子偏离平衡位置的位移大小10 cm.2.2 简谐运动的描述（同步练习）1．如图所示是一质点做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是( )A ．t 1至t 2时刻质点完成一次全振动B ．t 1至t 3时刻质点完成一次全振动C ．t 1至t 4时刻质点完成一次全振动D ．t 2至t 4时刻质点完成一次全振动2．一个质点做简谐运动，质点每次经过同一位置时，下列物理量一定相同的是( )A ．速度B ．加速度C ．动能D ．位移3．一质点做简谐运动的位移—时间图线如图所示．关于此质点的振动，下列说法中正确的是( )A ．质点做简谐运动的表达式为x ＝10sin(πt ) cmB ．在0.5～1.0 s 时间内，质点向x 轴正向运动C ．在1.0～1.5 s 时间内，质点的动能在增大D ．在1.0～1.5 s 时间内，质点的加速度在增大4．一个在水平方向做简谐运动的物体，它的振幅是4 cm ，频率是2.5 Hz.物体经过平衡位置开始计时，再经过21 s ，此时它相对平衡位置的位移大小为( )A ．0B ．4 cmC ．840 cmD ．210 cm5．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2)m B ．x ＝8×10－3sin(4πt －π2)m C ．x ＝8×10－1sin(πt ＋32π)m D ．x ＝8×10－1sin(4πt ＋π2)m6．如图所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )A ．振动周期是2×10－2sB ．第2个10－2 s 内物体的位移是－10 cmC ．物体的振动频率为25 HzD ．物体的振幅是10 cm7．一个简谐运动的振动方程为x ＝5cos(2πt ＋π2) cm ，这个振动的振幅是 cm ；频率是 Hz ；在t ＝0.1 s 时的相位是 ；在1 s 的时间内振子通过的路程是 cm.8．如图所示为A 、B 两个简谐运动的位移—时间图象．试根据图象写出：(1)A 的振幅是______cm ，周期是______ s ；B 的振幅是______ cm ，周期是______ s.(2)试写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式．(3)在时间t ＝0.05 s 时两质点的位移分别是多少？9．一物体沿x 轴做简谐运动，振幅为8 cm ，频率为0.5 Hz ，在t ＝0时，位移是4 cm ，且向x 轴负方向运动．(1)试写出用正弦函数表示的振动方程．(2)10 s 内通过的路程是多少？1、C2、BCD3、D4、A 解析：振动周期T ＝1f ＝0.4 s ，所以t T ＝210.4＝5212，根据运动的周期性可知物体经过平衡位置，所以位移为0.5、A 解析：ω＝2πT＝4π rad/s ，当t ＝0时，具有负方向的最大加速度，则x ＝A ，所以初相φ＝π2，表达式为x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2)m ，A 正确． 6、BCD 解析：振动周期是完成一次全振动所用的时间，在图象上是两相邻极大值间的距离，所以周期是4×10－2s.又f ＝1T，所以f ＝25 Hz ，则A 项错误，C 项正确；正、负极大值表示物体的振幅，所以振幅A ＝10 cm ，则D 项正确；第2个10－2s 的初位置是10 cm ，末位置是0，根据位移的概念有x ＝－10 cm ，则B 项正确．7、解析：振幅可直接由表达式读出，A ＝5 cm ，圆频率ω＝2π，由ω＝2πf 知其频率f ＝1 Hz.t ＝0.1 s 时，2πt ＋π2＝0.2π＋π2＝710π，即相位为710π，因为f ＝1 Hz ，则T ＝1f＝1 s ，故1 s 内通过的路程s ＝4A ＝4×5 cm＝20 cm. 8、解析：(1)由题图知：A 的振幅是0.5 cm ，周期是0.4 s ；B 的振幅是0.2 cm ，周期是0.8 s.(2)由题图知：A 中振动的质点从平衡位置沿正方向已振动了12周期，故φ＝π，由T ＝0.4 s ，得ω＝2πT＝5π rad/s，则A 简谐运动的表达式为x A ＝0.5sin(5πt ＋π)cm.B 中振动的质点从平衡位置沿正方向已振动了14周期，故φ＝π2，由T ＝0.8 s ，得ω＝2πT＝2.5π rad/s，则B 简谐运动的表达式为x B ＝0.2 sin(2.5πt ＋π2) cm. (3)将t ＝0.05 s 分别代入两个表达式中得：x A ＝0.5sin(5π×0.05＋π)cm＝－0.5×22 cm ＝－24 cm ，x B ＝0.2sin(2.5π×0.05＋π2)cm ＝0.2sin 58π cm. 9、答案：(1)x ＝0.08sin(πt ＋56π)m (2)160 cm 解析：(1)简谐运动振动方程的一般表达式为x ＝A sin(ωt ＋φ)．根据题给条件，有：A ＝0.08 m ，ω＝2πf ＝πrad/s.所以x ＝0.08sin(πt ＋φ)m .将t ＝0，x ＝0.04 m 代入得0.04m ＝0.08sin φ m ，解得初相位φ＝π6或φ＝56π，因为t ＝0时，速度方向沿x 轴负方向，即位移在减小，所以取φ＝56π.故所求的振动方程为x ＝0.08sin(πt ＋56π)m. (2)周期T ＝1f＝2 s ，所以t ＝5T ，因一个周期内通过的路程是4A ，则10 s 内通过的路程s ＝5×4A ＝20×8 cm＝160 cm.。
简谐运动的描述+第1课时+示范教案
简谐运动的描述第1课时教学目标(1)理解振幅、周期和频率的概念。
(2)能用这些概念描述、解释简谐运动。
(3)会计算经过一段时间后振子的位移和路程。
(4)理解周期和路程的关系。
教学重难点教学重点(1)振幅、周期概念的理解。
(2)全振动的理解，振子经过一段时间位移、路程的计算。
教学难点对全振动概念的理解，对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解。
教学准备水平弹簧振子、竖直弹簧振子教学过程新课引入教师设问：简谐运动的定义。
学生活动：学生集体回答老师所提问题。
教师设问：做简谐运动的物体在一个位置附近不断地重复同样的运动，如何描述简谐运动的这种特性呢？做简谐运动的物体的位移x与运动时间t之间满足正弦函数关系，因此，位移x的一般函数表达式可写为x=A sin(ωt+φ)下面我们根据上述表达式，结合图2.2-1所示情景，分析简谐运动的特点。
一、振幅因为|sin(ωt+φ)|≤1，所以x≤A，这说明A是物体离开平衡位置的最大距离。
如图所示，如果用M点和M′点表示水平弹簧振子在平衡位置O点右端及左端最远位置，则|OM|=|OM′|=A，我们把振动物体离开平衡位置的最大距离，叫作振动的振幅。
振幅是表示振动幅度大小的物理量，常用字母A表示，单位为m。
振动物体运动的范围是振幅的两倍。
注意：振幅与位移的区别(1)振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；但振幅是不变的。
(2)位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。
二、周期和频率教师活动：展示水平弹簧振子的振幅的图像，并设问如下问题。
(1)物体从M运动到M′，算是一次全振动吗？(2)物体从P0向左运动，再回到P0向右运动，算是一次全振动吗？(3)怎样才算一次全振动？1.全振动的特点：振动物体经过一次往复运动回到原来位置，且速度方向与初始时相同。
比如在振幅展示图中，如果从振动物体向右通过O的时刻计时，它将运动到M，然后向左回到O，又继续向左运动到达M′之后又向右回到O。
物理简谐运动教案高中数学
物理简谐运动教案高中数学
一、教学目标：
1. 了解简谐运动的定义及特点。
2. 掌握简谐运动的公式和相关计算方法。
3. 能够解决简单的简谐运动问题。
二、教学重点：
1. 简谐运动的定义和公式。
2. 简谐运动的相关计算方法。
三、教学难点：
1. 简谐运动的应用题目解决。
2. 简谐振动和角谐振动的区分。
四、教学内容：
1. 简谐运动的概念和特点。
2. 简谐运动的公式及推导。
3. 简谐运动的应用题目解决。
五、教学步骤：
1. 引入：通过展示简谐运动的实验现象引起学生兴趣。
2. 导入：讲解简谐运动的定义和特点。
3. 发展：讲解简谐运动的公式及推导过程。
4. 拓展：讲解简谐运动的相关计算方法。
5. 练习：组织学生进行简谐运动的练习题目解决。
6. 总结：总结本节课的重点内容。
六、教学要点：
1. 简谐运动的定义和特点。
2. 简谐运动的公式及推导。
3. 简谐运动的应用题目解决。
七、教学评价：
1. 书面作业：布置简谐运动相关的计算题目。
2. 口头评价：通过提问和回答检查学生对简谐运动的理解程度。
八、教学资源：
1. 讲义：提供简谐运动的相关知识和公式。
2. 教具：提供简谐运动的实验装置和相关器材。
3. 多媒体：使用PPT进行相关理论知识的展示。
以上为物理简谐运动的教案范本，希望能帮助到您的教学工作。
简谐运动的描述教案(高三物理)
第十一章 机械振动 11.2简谐运动的描述【教学目标】 1．掌握用振幅、周期和频率来描述简谐运动的方法。
2．理解振幅、周期和频率的物理意义。
3．明确相位、初相和相位差的概念。
4．知道简谐运动的表达式，明确各量表示的物理意义。
重点：振幅、周期和频率的物理意义。
理解振动物件的固有周期和固有频率与振幅无关。
难点：理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。
相位的物理意义。
【自主预习】1.振幅：振动物体离开平衡位置的________距离。
振幅的________表示的是做振动的物体运动范围的大小。
①定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，用A 表示，在国际单位制中的单位是米(m)。
②物理意义：振幅是表示振动强弱的物理量，振幅越大，表示振动越强。
2．简谐运动是一种________运动，一个完整的振动过程称为一次________。
3．周期：做简谐运动的物体完成________所需要的时间，用________表示。
频率：单位时间内完成全振动的________，用________表示。
周期与频率的关系是________。
在国际单位制中，周期的单位是________，频率的单位是______________，简称________，符号是________，1 Hz ＝1________。
物理意义：周期和频率都是表示振动快慢的物理量4．简谐运动的表达式：x ＝___ _____。
其中ω＝________＝________。
做简谐运动的物体位移x 随时间t 变化的表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ)(1)式中x 表示振动质点相对平衡位置的位移。
(2)式中A 表示简谐运动的振幅。
(3) 式中ω是简谐运动的圆频率，他也表示简谐运动的快慢(4)式中φ表示t ＝0时简谐运动质点所处的位置，称为初相位，或初相；(ωt ＋φ)代表了做简谐运动的质点在t 时刻处在一个运动周期中的某个状态，所以代表简谐运动的相位。
(5)相位差：即某一时刻的相位之差，两个具有相同圆频率(ω)的简谐运动，设其初相分别为φ1和φ2，当φ2＞φ1时，其相位差Δφ＝(ωt ＋φ2)－(ωt ＋φ1)＝φ2－φ1。
人教版高中物理选修一第2章第2节简谐运动的描述教学设计
人教版高中物理选择性必修1第2章第2节简谐运动的描述教学设计课题简谐运动的描述单元 2 学科物理年级高二教材分析教材以弹黄振子为例，提出问题:如何描述简谐运动位移变化的周期性?引出数学上的正弦函数，再给出描述简谐运动的物理量(振幅、周期和频率、相位)及简谐运动在任意时刻位移的表达式。
最后通过“做做”和“科学漫步”栏目将相关知识和生活实际联系起来。
教材根据正弦函数的性质和特点，运用数学推导，得出圆频率与周期之间的关系，这种利用逻辑思维的方法，有利于学生建立和理解两者之间的关系。
相位这个概念是本节教学的难点，教材并没有对相位这个概念提出很高的教学要求，而是通过数学表达式、演示实验，让学生在观察、思考中对两个振动的相位进行感受和比较，这有利于化解难点。
学习目标物理观念：知道描述简谐运动的振幅、周期、相位等物理量的含义科学思维：经历测量小球振动周期的实验过程，能分析数据、发现特点、形成结论。
科学探究：经历观察实验，理解振幅、周期和频率的概念,培养分析数据、发现特点和形成结论的能力，能用这些概念描述、解释简谐运动。
科学态度与责任：体会数学和物理之间的联系，更好的运用数学工具解决物理问题。
重点理解全振动、周期、振幅、相位、相位差等物理量的概念。
难点会利用数学工具描述简谐运动。
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课思考与讨论1：振动，作为运动的又一典型代表，与前面所学的运动模型相比有很大的不同，它又是用什么样的物理量来进行描述的呢？取向右偏离平衡位置的位移为正方向，则可得振动图像为：尝试画出弹簧振子的位移时间图像，思考有哪些物理量可以描述弹簧振子的运动。
通过复习上节课的简谐运动的位移时间图像，结合思考讨论的问题，引出新课内容，同时让学生积极参与课堂。
讲授新课观察：两个振子的运动位移有何不同？一、描述简谐运动的物理量1、振幅1）、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，国际单位是m。
2）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=E K+E P)的高低。
高中物理 第十一章 2简谐运动的描述教案 新人教版选修3-4(2篇)
简谐运动的描述新课标要求（一）知识与技能1、知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。
2、了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象。
（二）过程与方法1、在学习振幅、周期和频率的过程中，培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
2、学会从相位的角度分析和比较两个简谐运动。
（三）情感、态度与价值观1、每种运动都要选取能反映其本身特点的物理量来描述，使学生知道不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾。
2、通过对两个简谐运动的超前和滞后的比较，学会用相对的方法来分析问题。
教学重点简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。
教学难点1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别。
2、对全振动概念的理解，对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解。
3、相位的物理意义。
教学方法分析类比法、讲解法、实验探索法、多媒体教学。
教学用具：CAI课件、劲度系数不同的弹簧、质量不同的小球、秒表、铁架台、音叉、橡皮槌；两个相同的单摆、投影片。
教学过程（一）引入新课教师：描述匀速直线运动的物理量有位移、时间和速度；描述匀变速直线运动的物理量有时间、速度和加速度；描述匀速圆周运动的物体时，引入了周期、频率、角速度等能反映其本身特点的物理量。
上节课我们学习了简谐运动，简谐运动也是一种往复性的运动，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等能反映其本身特点的物理量。
本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量。
（二）进行新课1．振幅如果我们要乘车，我想大家都愿意坐小汽车，而不坐拖拉机，因为拖拉机比小汽车颠簸得厉害。
演示：在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别把振子从平衡位置向下拉不同的距离，让振子振动。
现象：①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同；②振子振动的强弱不同。
在物理学中，我们用振幅来描述物体的振动强弱。
（1）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。
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高中物理简谐运动的描述教案
2018-11-25
学习目标：
1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2．理解周期和频率的关系。
3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。
学习重点：振幅、周期和频率的物理意义。
学习难点：理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。
1.知识链接：上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。
我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置为中心做往复运动。
现在我们观察弹簧振子的运动。
将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后，振子在O点的两侧做往复运动。
振子的运动是否具有周期性？
在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。
为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率。
（A级）2．新课学习
实验演示：观察弹簧振子的.运动，可知振子总在一定范围内运动。
说明振子离开平衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念――振幅。
振幅：
振幅定义：_________________________________________
振幅物理意义：表示_________的物理量。
振幅和位移的区别？
①振幅是指振动物体离开平衡位置的_______；而位移是振动物体所在位置与_______之间的距离。
②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻_______但振幅是不变的。
③位移是矢量，振幅是_______。
④_______等于最大位移的数值。
周期频率
周期定义：________________________________________
频率定义：_________________________________________
周期（频率）物理意义：_____________________________________
周期和频率之间的关系：_______
周期单位：_______频率单位_______
弹簧振子周期与那些因素有关：_______，_______
固有周期：______________________________
固有频率：______________________________
简谐运动的周期或频率与_________无关。
相位及简谐运动表达式
相位是表示物体_________的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。
初相：______________________________
函数表达式：______________________________公式中的A代表振动的
________，ω叫做________，它与频率f之间的关系为：ω=2πf；公式中的（ωt+ ）表示简谐运动的________，t=0时的相位叫做________，简称初相。
（B级）1.关于振幅的各种说法，正确的是（）
A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离
B.振幅大小表示振动能量的大小
C.振幅有时为正，有时为负
D.振幅大，振动物体的最大加速度也一定大
（B级）2.振动的周期就是指振动物体（）
A.从任一位置出发又回到这个位置所用的时间
B.从一个最大偏移位置运动到另一个最大偏移位置所用的时间
C.从某一位置出发又以同一运动方向回到这个位置所用的时间
D.经历了两个振幅的时间
E.经达了四个振幅的时间
（B级）3.做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,下面说法正确的是（）
A．速度一定为正值，加速度一定为负值
B．速度一定为负值，加速度一定为正值
C．速度不一定为正值，加速度一定为正值
D．速度不一定为负值，加速度一定为正值
（B级）4．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是（）
A．振子通过平衡位置时，速度最大
B．振子在最大位移处时，加速度最大
C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同
D．振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量相同
（C级）5．一弹簧振子作简谐运动，下列说法中正确的有（）
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大
C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同
D．振子每次过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同
（B级）课本问题与练习
反思小结：
11.2过关检测卡
编写人：曹树春审核:高二物理组
寄语：宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来!
（B级）题一、质点沿直线以O为平衡位置做简谐运动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A、B相距10cm，质点从A到B的时间为0.1s，从质点到O点时开始计时，经0.5s，则下述说法正确的是[ ]
A．振幅为5cm B．振幅为10cm
C．通过路程50cm D．质点位移为50 cm
（B级）题二、一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为[ ]
A．1∶2，1∶2．
B．1∶1，1∶1．
C．1∶1，1∶2．
D．1∶2，1∶1．。