《简谐运动的描述》教学案例分析
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】。
大学简谐运动的描述教案
课时安排：2课时教学目标：1. 理解简谐运动的基本概念，包括振幅、周期、频率和相位等物理量的含义。
2. 掌握简谐运动的描述方法，包括振动方程、旋转矢量等。
3. 能够运用简谐运动的知识解决实际问题。
教学重点：1. 简谐运动的基本概念。
2. 简谐运动的描述方法。
教学难点：1. 理解振幅、周期、频率和相位之间的关系。
2. 掌握振动方程和旋转矢量的应用。
教学过程：第一课时一、导入1. 回顾初中阶段学习的振动和波动的相关知识。
2. 引入简谐运动的概念，提出本节课的学习目标。
二、新课内容1. 简谐运动的基本概念- 振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。
- 周期：完成一次全振动所需的时间。
- 频率：单位时间内完成的振动次数。
- 相位：描述振动状态的物理量，通常用角度表示。
2. 简谐运动的描述方法- 振动方程：描述简谐运动位移随时间变化的函数。
- 旋转矢量：描述简谐运动状态的一种方法，用矢量表示振动物体的位置。
三、课堂练习1. 计算一个简谐运动的振幅、周期、频率和相位。
2. 根据振动方程，绘制简谐运动的位移-时间图像。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调简谐运动的基本概念和描述方法。
2. 提出下节课的学习任务。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容，提问学生对简谐运动的理解。
2. 引入旋转矢量的概念，讲解其在简谐运动中的应用。
二、新课内容1. 旋转矢量- 介绍旋转矢量的定义和性质。
- 解释旋转矢量在描述简谐运动中的意义。
2. 简谐运动的合成- 介绍简谐运动的合成原理。
- 通过实例讲解如何将多个简谐运动合成一个复杂的运动。
三、课堂练习1. 根据旋转矢量，绘制简谐运动的图像。
2. 分析一个复杂运动的合成过程，找出其简谐运动的成分。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调旋转矢量在简谐运动中的应用。
2. 强调简谐运动合成的重要性。
3. 布置课后作业，要求学生完成相关练习题。
教学评价：1. 课堂提问和讨论，了解学生对简谐运动概念的理解程度。
11.2 简谐运动的描述 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (7)
11.2 简谐运动的描述【教学目标】（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】【当堂训练】1．（多选）振动周期指振动物体（）A.从任一个位置出发又回到这个位置所用的时间B.从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用的时间C.从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用的时间D．经历了四个振幅的时间答案：CD2．某质点做简谐运动，从它经过某一位置开始计时，满足下述哪一项，质点经过的时间恰为一个周期（）A．质点再次经过此位置时 B.质点速度再次与零时刻速度相同时C.质点加速度再次与零时刻的加速度相同时D．只有满足A、B或B、C时答案：D3．一个弹簧振子的周期是0.2s，它在1s内通过80cm的路程，其振幅为（）A.20cmB.16cmC.18cm D．4cm答案：D4．在1min内,甲振动30次,乙振动75次,则（）A.甲的周期为0.5s,乙的周期为0.8sB.甲的周期为2s,乙的周期为1.25sC.甲的频率为0.5Hz,乙的频率为1.25HzD甲的频率为2Hz,乙的频率为0.8Hz答案：C5．（多选）—个质点做简谐运动的位移一时间图象如图所示，下列说法正确的（）A．质点振动频率为4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．在5s末，质点速度为零，加速度为零D．在t= 1.5s和t=4.5s两时刻质点位移大小相等答案：BD6．（多选）一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，已知弹簧的劲度系数为20 N/cm，则（）A．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向B．图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向C．在0~4 s内振子做了1.75次全振动D．在0~4 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0答案：AB【教学反思】。
简谐运动的描述教学设计
简谐运动的描述教学设计课时名称简谐运动的描述学科物理课时 1使用年级高二班额55 课程类型新授课设计者教学内容分析《简谐运动的描述》人教版选择性必修一第二章《机械振动》的第二节内容。
振动和波是贯穿力（包括声）、热、电、光等物理子学科中最典型的运动形式，在力学中有机械振动和机械波，在电学中有电磁振荡和电磁波。
本节课是在学生认识了什么是简谐运动之后来学习描述简谐运动的几个物理量，是进一步认识简谐运动的基础课，同时也为交流电、电磁振荡等知识的联系和深化打下扎实的基础。
周期和频率的概念在前面的匀速圆周运动的学习中已有所涉及，联系艺术中的乐音，让学生在艺术中感受物理知识的美妙。
学情分析1.第一节学习了简谐运动的运动学定义；2.数学中学生对正弦函数表达式，及振幅、相位等概念都有涉及。
教学时要密切联系旧有的知识，引导学生寻找物理与数学的连接点。
利用演示、讲解，传感器实验等方法，把突破难点的过程当成培养学生科学思维和科学探究素养的过程，启发引导学生积极思考，加强师生间的双向活动，从而全面达到预期的教学目的和要求，使学生的学科素养得到提高。
教学中，相位的概念是最为抽象的，也是这节课的教学难点，但学生在初中学过“月相”这一节内容，让学生很好的理解。
教学目标1.通过对拇指琴发出声音强度的变化这个实例的分析，通过观察竖直弹簧振子这个理想模型的振动过程，明确振幅定义及意义，培养从实际情境中捕捉信息，获取知识，并应用知识的能力；2.分析拇指琴不同琴键发出不同声音的原因，知道周期和频率是影响简谐运动的重要参量；通过手机物理工坊的实验探究，找到竖直弹簧振子的周期和频率的影响因素；通过观察匀速圆周运动和简谐运动的关系，寻找各种运动之间的联系，知道大自然的和谐之美，并在实验中培养科学态度和责任感。
3.通过观察两个弹簧振子的振动步调关系，理解相位的概念，并会从相位差的角度分析和比较两个简谐运动。
教学过程教学环节教学活动学生活动设计意图学思静悟一、振幅1．定义：振动物体离开平衡位置的__________。
《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》示范教案
11.2、简谐运动的描述示范教案教学目标：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。
重点难点：振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。
教学方法：实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学。
教具：弹簧振子，音叉，教学过程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。
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。
（1）、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离。
我们要注意，振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而不是最大位移。
这就意味着，振幅是一个数值，指的是最大位移的绝对值。
【板书】2、振动的周期和频率（1）、振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。
振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。
（2）、周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（Hz）。
实验演示：下面我们观察两个劲度系数相差较大的弹簧振子，让这两个弹簧振子开始振动，用秒表或者脉搏计时，比较一下这两个振子的周期和频率。
演示实验表明，周期越小的弹簧振子，频率就越大。
【板书】(3)、周期和频率都是表示振动快慢的物理量。
两者的关系为：T=1/f 或f=1/T举例来说，若周期T=0.2s，即完成一次全振动需要0.2s，那么1s内完成全振动的次数，就是1/0.2=5s-1.也就是说，1s钟振动5次，即频率为5Hz.【板书】3、简谐运动的周期或频率与振幅无关实验演示（引导学生注意听）：敲一下音叉,声音逐渐减弱,即振幅逐渐减小,但音调不发生变化,即频率不变.【板书】振子的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定,称为振子的固有周期或固有频率.例如:一面锣,它只有一种声音,用锤敲锣,发出响亮的锣声, 锣声很快弱下去,但不会变调.摆动着的秋千,虽摆动幅度发生变化,但频率不发生变化.弹簧振子在实际的振动中, 会逐渐停下来,但频率是不变的.这些都说明所有能振动的物体,都有自己的固有周期或固有频率.巩固练习:1．A、B两个完全一样的弹簧振子，把A振子移到A的平衡位置右边10cm，把B振子移到B的平衡位置右边5cm，然后同时放手，那么：A.A、B运动的方向总是相同的.B.A、B运动的方向总是相反的.C.A、B运动的方向有时相同、有时相反.D.无法判断A、B运动的方向的关系.作业1．动手作业：同学们自己制作一个弹簧振子,观察其运动.分别改变振子振动的振幅、弹簧的劲度和振子的质量，其周期和频率是否变化?2．书面作业：把课本10页练习二（1）、(2)题做在练习本上.。
简谐运动的描述高二物理教学教案
简谐运动的描述高二物理教学教案一、教材分析本节内容是在上一节了解了简谐运动的位移特点的基础上，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。
是本章的重点内容。
二、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。
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。
2.过程与方法通过观察演示实验，总结频率与振幅无关，培养学生的观察、概括能力。
三、教学重点难点教学重点: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、相位的物理意义四、学情分析学生学习了交流电后对周期*的运动应由周期与频率描述并不难接受，但对振幅的意义理解是一个新问题，因此要区分位移、振幅、路程的概念，从而使学生能够理解振幅。
五、教学方法思考、讲授、实验相结合。
六、课前准备*簧振子、预习学案七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑学生回答预习学案的内容，提出疑惑(二)精讲点拨1.振幅演示：在铁架台上悬挂一竖直方向的*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，*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：振幅是描述振动的物理量。
(2)定义：振动物体离开平衡位置的，叫做振动的振幅。
(3)单位：在*单位制中，振幅的单位是米(m)。
(4)振幅和位移的区别①振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离;而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离。
②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。
③位移是矢量，振幅是标量。
④振幅等于最大位移的数值。
2.周期和频率(1)全振动从o点开始，一次全振动的完整过程为：oaoao。
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。
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。
简谐运动的描述 说课稿 教案 教学设计
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。
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】。
《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2019选择性必
《简谐运动的描述》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解简谐运动的概念和性质。
2. 掌握简谐运动的位移-时间、速度-时间、加速度-时间等图表的分析方法。
3. 能够独立对简单的简谐运动进行描述和分析。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐运动的性质及其图表分析。
2. 教学难点：对简谐运动的正确理解和准确描述。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种简谐运动的图表和示例。
2. 准备实物弹簧振子或相关模拟设备。
3. 准备足够的练习题和思考题，供学生实践和讨论。
4. 引导学生提前预习，对简谐运动有初步了解。
四、教学过程：1. 导入新课：首先，我们将回顾一些高中物理中已经学过的知识，比如什么是位移、速度和加速度等，并逐步引入新的概念——简谐运动。
简谐运动是一种常见的物理运动形式，它在我们日常生活中有着广泛的应用。
2. 简谐运动的基本概念：我们将介绍简谐运动的定义、条件和特点。
通过一些实例，让学生理解简谐运动的基本概念和规律。
3. 简谐运动的图像：图像是描述物理现象的有力工具。
通过简谐运动的图像，学生可以更直观地理解简谐运动的特点和规律。
4. 简谐运动的位移-时间图像：我们通过一系列的图像演示，让学生了解如何从位移-时间图像中读取信息，以及如何根据位移-时间图像分析简谐运动的特征。
5. 简谐运动的周期和频率：通过实验和观察，学生将了解简谐运动的周期和频率的概念，并理解它们在描述简谐运动中的重要性。
6. 速度和加速度：我们将介绍简谐运动的速度和加速度的概念，并通过实验和观察，让学生了解它们如何随着时间的变化而变化。
7. 实验：为了让学生更好地理解简谐运动，我们将安排一个简单的实验，让学生亲手操作，观察和分析简谐运动的特征。
8. 总结与反思：在课程的最后，我们将引导学生总结本节课的主要内容，并鼓励学生反思自己的学习过程，发现学习中存在的问题和不足，为下一节课做好准备。
通过这个过程，你正在帮助自己建立一种积极的学习态度，不断挑战自己，追求进步。
简谐运动的描述 说课稿 教案 教学设计
简谐运动的描述教材分析本节课以弹簧振子为例，在观察其振动过程位移变化的周期性、振动快慢的特点时，引入描绘简谐运动的物理量，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，并通过“科学漫步”栏目将以上知识和生活实际联系起来。
核心素养通过《简谐运动的描述》的学习过程，让学生经历数学思维到物理思维的转换，学会跨学科思考问题。
有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，具有团队精神。
教学目标（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。
教学重点简谐运动的振幅、周期、频率和相位的含义教学难点简谐运动的表达式及式中各物理量的含义教学方法探究法、翻转课堂法教学过程教师活动学生活动课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
一、知识回顾引导学生回顾描述简谐运动的物理量——振幅、周期、频率和相位的定义，以及简谐运动的表达式。
二、问题反馈针对学生之前所做的学习任务单，对于个小题的反馈情况，有针对性的进行讲解、交流。
（1）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5cmB、振幅为10cmC、通过路程50cmD、质点位移为50cm应当注意：注意区分振幅、振动范围；振动路程与位移。
（2）物体A做简谐运动的振动位移x A=3sin(100 t+)m，物体B做简谐运动的振动位移x B=5sin(10 0 t+)m，比较A、B的运动（）A、振动是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10mB、周期是标量，A、B的周期都是100sC、A振动的频率f A等于B振动的频率f B 复习、回顾小组相互讨论题目，有针对的请作对的或者做错的同学回答问题。
教法分析11.2 简谐运动的描述
第2节简谐运动的描述
本节思路：
“振幅”、“周期和频率”、“相位”几个术语的物理意义
↓
利用数学知识引入表达式x= A sin (ωt＋φ)
↓
分析它们在表达式中各由哪个量来代表
P7相位：“在物理学中，我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。
”这不是定义，没给严格的定义。
目的：描述任何周期性运动都
会涉及相位。
图11.2-3有待改进。
P8简谐运动的表达式
“x= A sin (ωt＋φ)”
与数学课本中公式的形式完
全一样！
P9公式中（ωt＋φ）代表相位。
P9下面的标示很有用：
P10科学漫步：乐音和音阶
不同唱名的频率有不同的约定：
P11做一做：用计算机观察声音的波形
可以利用计算机的录音功能
P11第2题：
2. 图11.2-5是两个简谐运动的振动图象，它们的相位差是多少？
两种说法。
精品高中物理教案2、简谐运动的描述
２、简谐运动的描述引入：同学们，描述匀速直线运动的物理量有位移、时间、速度；描述匀变速直线运动的物理量有速度、时间、加速度；描述匀速圆周运动时，引入了周期、频率、角速度等反映其本身特点的物理量。
上节课我们学习了简谐运动，那么如何描述简谐运动呢？这就是本节课所要研究的问题。
板书：２、简谐运动的描述师：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。
也就是说它们的振动的强弱不同。
下面我们再来观察一个现象实验１：给弹簧振子拉不同的距离，观察两次振动过程有什么不同？现象：振动的强弱不一样。
师：在物理学中，我们引入振幅这个物理量来描述振动的强弱。
板书：一、振幅课件点击１、振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。
２、物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量３、单位：在国际单位制中，振幅的单位是：米。
上节课我们学习了简谐运动的位移，那么简谐运动的位移和振幅有哪些区别呢？课件点击讨论：结论（１）振幅等于最大位移的数值。
（２）对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。
（３）位移是矢量，振幅是标量。
师：下面我们来分析一下上节课所做的弹簧振子做简谐运动的实验。
课件点击：弹簧振子做简谐运动的过程。
师：分析弹簧振子从Ｏ—Ｂ—Ｏ—Ａ—Ｏ下面又将不断的重复前面的过程。
那么前面的这个过程就称之为一次全振动。
课件点击：全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动一次全振动是简谐运动的最小单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复想一想：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？师：下面我们通过实验来比较一下完成一次全振动所用的时间是否一样？实验２：两个劲度系数不同的弹簧观察振子振动的快慢。
为了描述简谐运动的快慢，引入了周期和频率。
板书：二、周期、频率课件点击：①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，单位：s。
②频率：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率。
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《简谐运动的描述》教学案例分析《简谐运动的描述》教学案例分析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=Asin(ωx+φ)。
(2)简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式为x=Asin(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。
1.弹簧振子的运动范围与振幅是什么关系?解答:弹簧振子的运动范围是振幅的两倍。
2.周期与频率是简谐运动特有的概念吗?解答:不是。
描述任何周期性过程,都可以用这两个概念。
3.如果两个振动存在相位差,它们振动步调是否相同?解答:不同。
主题1:振幅问题:(1)同一面鼓,用较大的力敲鼓面和用较小的力敲鼓面,鼓面的振动有什么不同?听上去感觉有什么不同?(2)根据(1)中问题思考振幅的物理意义是什么?解答:(1)用较大的力敲,鼓面的振动幅度较大,听上去声音大;反之,用较小的力敲,鼓面的振动幅度较小,听上去声音小。
(2)振幅是描述振动强弱的物理量,振幅的大小对应着物体振动的强弱。
知识链接:简谐运动的振幅是物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱和能量,它不同于简谐运动的位移。
主题2:全振动、周期和频率问题:(1)观察课本“弹簧振子的简谐运动”示意图,振子从P0开始向左运动,怎样才算完成了一次全振动?列出振子依次通过图中所标的点。
(2)阅读课本,思考并回答下列问题:周期和频率与计时起点(或位移起点)有关吗?频率越大,物体振动越快还是越慢?振子在一个周期内通过的路程和位移分别是多少?(3)完成课本“做一做”,猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?假如我们能看清楚振子的整个运动过程,那么从什么位置开始计时才能更准确地测量振动的周期?为什么?解答:(1)振子从P0出发后依次通过O、M'、O、P0、M、P0的过程,就是一次全振动。
(2)周期和频率与计时起点(或位移起点)无关;频率越大,周期越小,表示物体振动得越快。
振子在一个周期内通过的路程是4倍的振幅,而在一个周期内的位移是零。
(3)影响弹簧振子周期的因素可能有振子的质量、弹簧的劲度系数等;从振子经过平衡位置时开始计时能更准确地测量振动周期,因为振子经过平衡位置时速度最大,这样计时的误差最小。
知识链接:完成一次全振动,振动物体的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振动物体的路程是振幅的4倍。
主题3:简谐运动的表达式问题:阅读课本有关“简谐运动的表达式”的内容,讨论下列问题。
(1)一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动?(2)若采用国际单位,简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式x=Asin(ωt+φ)中ωt+φ的单位是什么?(3)甲和乙两个简谐运动的频率相同,相位差为,这意味着什么?解答:(1)相位每增加2π就意味着完成了一次全振动。
(2)ωt+φ的单位是弧度。
(3)甲和乙两个简谐运动的相位差为,意味着乙(甲)总是比甲(乙)滞后个周期或次全振动。
知识链接:频率相同的两个简谐运动,相位差为0称为“同相”,振动步调相同;相位差为π称为“反相”,振动步调相反。
1.(考查对全振动的理解)如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做简谐运动,则( )。
A.从B→O→C为一次全振动B.从O→B→O→C为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.从D→C→O→B→O为一次全振动【解析】选项A对应过程的路程为2倍的振幅,选项B对应过程的路程为3倍的振幅,选项C对应过程的路程为4倍的振幅,选项D对应过程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此选项A、B、D均错误,选项C正确。
【答案】C【点评】要理解全振动的概念,只有振动物体的位移与速度第一次同时恢复到原值,才是完成一次全振动。
2.(考查简谐运动的振幅和周期)周期为T=2s的简谐运动,在半分钟内通过的路程是60cm,则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )。
A.15次,2cmB.30次次,1cmD.60次,2cm【解析】振子完成一次全振动经过轨迹上每个位置两次(除最大位移处外),而每次全振动振子通过的路程为4个振幅。
【答案】B【点评】一个周期经过平衡位置两次,路程是振幅的4倍。
3.图示为质点的振动图象,下列判断中正确的是( )。
A.质点振动周期是8sB.振幅是末质点的速度为负,加速度为零D.10s末质点的加速度为正,速度为零【解析】由振动图象可得,质点的振动周期为8s,A 对;振幅为2cm,B错;4s末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C对;10s末质点在正的最大位移处,加速度为负值,速度为零,D错。
【答案】AC【点评】由振动图象可以直接读出周期与振幅,可以判断各个时刻的速度方向与加速度方向。
4.(考查简谐运动的表达式)两个简谐运动分别为x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它们的振幅之比、各自的频率,以及它们的相位差。
【解析】根据x=Asin(ωt+φ)得:A1=4a,A2=2a,故振幅之比==2由ω=4πb及ω=2πf得:二者的频率都为f=2b它们的相位差:(4πbt+π)-(4πbt+π)=π,两物体的振动情况始终反相。
【答案】2∶12b 2b π【点评】要能根据简谐运动的表达式得出振幅、频率、相位。
拓展一:简谐运动的表达式1.某做简谐运动的物体,其位移与时间的变化关系式为x=10sin5πtcm,则:(1)物体的振幅为多少?(2)物体振动的频率为多少?(3)在时间t=0.1s时,物体的位移是多少?(4)画出该物体简谐运动的图象。
【分析】简谐运动位移与时间的变化关系式就是简谐运动的表达式,将它与教材上的简谐运动表达式进行对比即可得出相应的物理量。
【解析】简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ),比较题中所给表达式x=10sin5πtcm可知:(1)振幅A=10cm。
(2)物体振动的频率f==Hz=2.5Hz。
(3)t=0.1s时位移x=10sin(5π×0.1)cm=10cm。
(4)该物体简谐运动的周期T==0.4s,简谐运动图象如图所示。
【答案】(1)10cm (2)2.5Hz (3)10cm (4)如图所示【点拨】在解答简谐运动表达式的题目时要注意和标准表达式进行比较,知道A、ω、φ各物理量所代表的意义,还要能和振动图象结合起来。
拓展二:简谐振动的周期性和对称性甲2.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从O点开始计时,振子第一次到达M点用了0.3s的时间,又经过0.2s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是( )。
A.sB.sC.1.4s D【分析】题目中只说从O点开始计时,并没说明从O点向哪个方向运动,它可能直接向M点运动,也可能向远离M点的方向运动,所以本题可能的选项有两个。
乙【解析】如图乙所示,根据题意可知振子的运动有两种可能性,设t1=0.3s,t2=0.2s第一种可能性:=t1+=(0.3+)s=0.4s,即T所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=+2t1=(0.8+2×0.3)第二种可能性:t1-+=,即T=s所以振子第三次通过M点还要经过的时间t3=t1+(t1-)=(2×0.3-)s=s。
【答案】AC【点拨】解答这类题目的关键是理解简谐运动的对称性和周期性。
明确振子往复通过同一点时,速度大小相等、方向相反;通过关于平衡位置对称的两点时,速度大小相等、方向相同或相反;往复通过同一段距离或通过关于平衡位置对称的两段距离时所用时间相等。
另外要注意,因为振子振动的周期性和对称性会造成问题的多解,所以求解时别漏掉了其他可能出现的情况。