高二物理 简谐运动及其描述

高二物理简谐运动及其描述

教学目标

1.知道简谐运动的概念，掌握简谐运动图像的获取方法；

2.理解简谐运动的图像特点及表达式，会根据图像分析简谐运动；

3.知道相位、初相位、周期、频率、振幅、位移等一系列描述简谐运动的基本概念。

4.了解生活中的简谐运动

5.掌握对简谐运动的研究方法：实验法，数学图像法和函数法

教学重点

简谐运动的图像获取及分析

用函数及图像表达简谐运动

理解简谐运动的系列概念的物理意义

教学难点

简谐运动的表达式

教学课时

两课时

教学资源

水摆、课件

教学方法

实验探究，自学讨论，归纳总结，推广应用

教学过程

第一课时简谐运动的基本知识

引入：播放一段二胡曲«良宵»――――优美的声音来自琴弦的振动

学生列举生活中的振动――上课铃声，耳膜的振动，高层建筑随风摆动，机器的有节奏的

轰鸣，扁担的晃动，某些同学上课时腿的抖动。。。。。。。

新课：

一．机械振动

1.概念：物体在某一位置附近来回往复的运动即为机械振动，简称振动。

2.平衡位置

简介―――弹簧振子（结构，运动演示）

振动图像的获取方法：

A―――水摆法（实验：在行间匀速走动，地上留下水摆的图像）

B----- 频闪照相描迹法（观看课件：描迹法作图像）

二．简谐运动

1.概念：质点的位移时间关系遵从正弦函数规律的振动叫做简谐振动

2.图像的绘制：课本P4 例子三个

思考与讨论：课本P5 ex2 拉动纸带法记录

三．描述简谐运动的物理量

1. 振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离

2. 周期：一次全振动的时间T

频率：单位时间内全振动的次数f＝1/T

说出以下频率的数量级：交流电，可见光，腿的抖动

自学课本P10 科学漫步乐音和音阶

3.相位：周期性运动在不同时刻所处的状态

如：右侧的两个单摆在同步摆动和异步摆动时的相位关系（超前与滞后）科学漫步―――月相

课堂作业：

教后记：

第二课时简谐运动的表达式

复习及引入：

1.一块熏满黑烟的玻璃板沿竖直方向匀速下移，同时有一尖针

在水平方向作简谐运动并在玻璃板上留下划痕，试判断

此划痕的形状及反映的物理信息。

如果玻璃板做自由落体运动呢？

2.一质点从图示的A位置开始以角速度ω＝2πrad/s做半径为R=10cm的匀速圆周运动，其在y方向上做何种运动？（振动！）是否简谐运动？

Y方向：

X方向：

新课；

一简谐运动的表达式及图像

1.表达式X＝Asin(ωt＋φ)

ω＝2π /T＝2πf

2.物理意义：反映了物体相对平衡位置的位移随时间变化的关系

3.图像：位移－时间图像

作出引例2中振动图像如下:

写出振动方程.

二.图像分析

1.速度,位移分析(两种位移的不同含义)

2.周期性分析

例题1.以下说法正确的是:c

A、若t时刻和（t+Δt）时刻振子运动的位移大小相等，方向相同，则Δt一定等于T的

整数倍。

B. 若t时刻和（t+Δt）时刻振子运动的运动速度大小相等，方向相反，则Δt一定等于

T/2的整数倍。

C、若Δt=T,则在t时刻和（t+Δt）时刻振子运动的加速度一定相同。

D、若Δt=T/2，则在t时刻和（t+Δt）时刻弹簧的长度一定相等。

例题2：一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点；若再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则质点第三次经过M点所需要的时间是：③④

①8s ②4s ③14s ④(10/3)s

课堂作业:

教后记: