高中物理-《简谐运动的图像》说课
简谐运动图象和公式教科ppt课件
一、简谐运动的图像
(3)从振动图象中分析有关物理量
从简谐运动的图像我们可以了解到物体在振动时的许多物 理量。比如,参看下图的振动图像可确定:
7
1.振幅A:图像的峰值。 2.周期T:相邻两个位移为正的最大值或负的最
大值之间的时间间。 3.任一时刻t的位移x:对应于图像上某一点的
坐标(t,x)。
8
22
课堂练习 1、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象,两
振动振幅之比为( 2∶1 ), 频率之比为( 1∶1 ),
甲和乙的相差为( )
2
23
练习:
已知:A=3cm,T=8s,规定向右方向为正 方向,从平衡位置O(向B)开始计时, 试:大致画出它的振动图像?
24
从平衡位置O(向B)开始计时
从B 开始计时
1、振动图象(如图)
2、x-t图线是一 条质点做简谐
运动时,位移
随时间变化的
图象,不是轨
迹。
3、振动图象是 正弦曲线还是 余弦曲线,这 决定于t=0 时刻的选择。
4
一、简谐运动的图像
(2)简谐运动图象描述的振动物理量
1、直接描述量: ①振幅A;②周期T;③任意时刻的位移x。
5
一、简谐运动的图像
2、间接描述量 ①频率f=1/T ② x-t图线上任一点的切线的斜率等于v。
选修3-4 第一章 机械振动 §1.3 简谐运动的图象和公式
1
温故知新——简谐运动的描述
1、如何反映简谐运动的强弱和振动快慢? 振幅(A) 周期和频率 2、单摆的周期与哪些因素有关?
与单摆的质量和振幅无关,与摆长有关
想一想还可怎么描述简谐运动? 2
3
一、简谐运动的图像
高中物理1.3简谐运动的图像优秀课件
(2)作出振动图像。
例3、以下图为某简谐运动图像,那么以下说法正确的选项 是
A、质点在10s内走过的路程为40m位移为0 B、t=0.7s时,质点的位移为正,且正在向平衡位置运动
C、t=1.2s时,质点的速度方向与加速度方向都和x轴正向相反 D、t=1.2s到t=1.5s质点的动能在增大,弹簧弹力对质点做功
t+ 叫做相位 ,叫做初相。
两振动的相位之差称为相位差。
反相:两振动步调相反; 〔相位差为1800的奇数倍〕
同相:两振动步调相同。 〔相位差为1800的偶数倍〕
两振动起始位置不同、起始振动方向不同,那么两振动 的相位不同。
例2、某简谐运动的振幅为8cm,f=0.5Hz零时刻的位移为 4cm,且振子沿x轴负方向运动。
四、简谐运动的表达式
xAsi nt ()
2 2f
xATsin2(t)
T
xAsi2 n f(t)
A——物体做简谐运动的振幅; ω——物体做简谐运动的角〔圆〕频率;教材P12 开展空间 t+—— 叫简谐运动的相位.表示简谐运动所处的状态 叫初相,即t=0时的相位.
五、简谐运动的相位、相位差
在简谐运动方程 xAsint中 ( )
–0.5
•读:A、T、各时刻位移x •判:①各时刻F、a、速度v的方向
②某段时间内x、F、a、v、Ek、Ep的变化情况
•求:某段时间内振子的路程
例1、如下图,是某简谐振动图象,试由图象判断以下说法哪些
正确:( CD)G
A、振幅是5m
B、频率是0.8s
C、0.4s末摆球速度为负,振动加速度为零
D、0.6s末摆球的加速度为正,速度为零
例4
简谐运动的描述(高中物理教学课件)完整版
四.简谐运动的表达式
简谐运动的表达式:x=Asin(ωt+φ)
位移 振幅
时刻 初相位
圆频率 ω=2π/T=2πf
也可以写成:x Asin(2 t )
T
相位
根据一个简谐运动的振幅、周期、初相位,可以知道做 简谐运动的物体在任意时刻的位移,故振幅、周期、初 相位是描述简谐运动特征的物理量。
三角变换
因为 2 , T 2 2 m
T
k
振动系统本身性质决 定的。
同时放开的两个小球振动步调总是 一致,我们说它们的相位是相同的;
而对于不同时放开的两个小球,我 们说第二个小球的相位落后于第一个 小球的相位。
如何定量的表示相位呢?
三.相位
1.相位:物理学中把(ωt+φ)叫作相位,其中φ 叫初相位,也叫初相。 由简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ)可以知道, 一旦相位确定,简谐运动的状态也就确定了。 2.相位差:两个具有相同频率的简谐运动的相位 的差值。 如果两个简谐运动的频率相同,其初相分别是φ1 和φ2,当φ1>φ2时,它们的相位差是Δφ=(ωt+φ1) -(ωt+φ2)=φ1-φ2此时我们常说1的相位比2超前 Δφ,或者说2的相位比1落后Δφ。
x甲 0.5sin(5t )cm 或者x甲 0.5sin 5tcm
x乙
0.2 sin(2.5t
2
)cm
或者x乙 0.2 cos 2.5tcm
注意: 振动物体运动的范围是振幅的两倍。
二.周期和频率
做简谐振动的振子,如果从A点开始运动,经过O点运动到Aˊ点再 经过O点回到A点,这样的过程物体的振动就完成了一次全振动。 如果从B点向左运动算起,经过O点运动到Aˊ点,再经过O点回到 B点,再经A点返回到B点时,这样的过程也是一种全振动。
教师资格证《简谐运动的图像》说课稿
《简谐运动的图像》说课稿各位评委:下午好!我叫XXX,来自XXX。
今天我说课的课题是《简谐运动的图像》。
下面我将围绕本节课“教什么”、“怎样教”以及“为什么这样教”三个问题,从教材分析、教学目标分析、教学重难点分析、教法与学法、课堂设计五方面逐一加以分析和说明。
一、教材分析(一)教材的地位和作用《简谐运动的图像》是人教社物理选修3-4第十一章第1、2节的内容。
简谐运动的图像贯穿于整个十一章《机械振动》中,也为下一章《机械波》的教学作铺垫,起着链条作用,蕴含着归纳、数形结合等丰富的物理思想方法,能较好地培养学生的观察能力、图形分析能力。
机械振动和机械波是一种比较复杂的机械运动形式,对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础,此外,机械振动和机械波与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
(二)学情分析通过相应阶段的数学学习,学生对正弦或余弦曲线已有了一定的认识,初步掌握了正弦或余弦曲线的性质和特点,这有助于更好地学习本节内容。
(三)教学内容本节课为第一课时,主要内容为推导过程和公式应用。
二、教学目标分析根据高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)的要求和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)、本节教材的特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构),本节课的教学目标为:知识与技能目标:(1)正确理解简谐运动图像的物理含义,知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线。
(2)能根据图像直接读出振动的振幅、周期和任一时刻的位移,分析运动速度和加速度的变化及方向,从而由图像了解物体的运动情况。
过程与方法目标:通过探索图形的物理意义,培养学生的读图能力。
情感与价值观目标:创设问题情景,激发学生观察、分析、探求的学习激情,强化学生参与意识及主体作用。
在自主探究与讨论交流过程中,培养学生的创新精神,多提问,多想。
11.1《简谐运动》课件 (共28张PPT)
3.如图所示,轻质弹簧下端挂重为30N的物体A,弹簧 伸长了3cm,再挂重为20N的物体B时又伸长2cm,若将 连接A和B的连线剪断,使A在竖直面内振动时,下面结论 正确的是( AD ) A.振幅是2cm B.振幅是3cm C.最大回复力是30N D.最大回复力是20N
课后作业:试证明A在竖直方向的振动就是简谐振动。
1、质点离开平衡位置的最大位移? 2、1s末、4s末、10s末质点位置在哪里? 3、1s末、6s末质点朝 哪个方向运动? 3 4、质点在6s末、14s 末的位移是多少? O 5、质点在4s、16s内 通过的路程分别是多 -3 少? 8 x/m
16
t/s
1、某一弹簧振子的振动图象如图所示,则由 图象判断下列说法正确的是( A B ) A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相等,运动方向也 相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动
3.知识回顾:胡克定律
在弹簧发生弹性形变时,弹簧振子的回复力 F与振子偏离平衡位置的位移x大小成正比,且方 向总是相反,即:
F kx
这个关系在物理学中叫做胡克定律 式中k是弹簧的劲度系数。负号表示回复力 的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反。
4.简谐运动:
定义:物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小 成正比,并且总指向平衡位置,则物体所做的运动叫做 简谐运动。 说明:判断是否作简谐振动的依据是
光滑斜面
6.简谐运动的实例
简谐运动是最简单、最基本的振动。
复习:
x
x
(1)位移:振动中的位移x都是以平衡位置为起点的,因此,方向 就是从平衡位置指向末位置的方向,大小就是这两位置间的距离, 两个“端点”位移最大,在平衡位置位移为零。 (2)回复力:
《简谐运动的图像和公式》学历案
《简谐运动的图像和公式》学历案一、学习目标1、理解简谐运动的概念,能识别常见的简谐运动实例。
2、掌握简谐运动的图像特点,能根据图像分析简谐运动的物理量。
3、熟练运用简谐运动的公式,解决与简谐运动相关的问题。
二、知识回顾1、机械振动:物体在平衡位置附近做往复运动。
2、回复力:使物体回到平衡位置的力。
三、新课导入在生活中,我们常常能观察到一些物体做往复运动,比如钟摆的摆动、弹簧振子的振动等。
这些运动都有一定的规律,我们把这类运动称为简谐运动。
那么,如何来描述简谐运动呢?这就需要用到简谐运动的图像和公式。
四、简谐运动的图像1、图像的绘制以水平方向的位移为横坐标,以时间为纵坐标,通过实验测量或理论计算,可以得到简谐运动的位移随时间变化的图像。
例如,对于一个弹簧振子,我们可以用位移传感器记录其在振动过程中的位移,并将数据传输到计算机中,从而绘制出位移时间图像。
2、图像的特点简谐运动的图像是一条正弦(或余弦)曲线。
这表明简谐运动的位移随时间按正弦(或余弦)规律变化。
图像中,振幅 A 表示振动物体离开平衡位置的最大距离;周期 T 表示完成一次全振动所需的时间;频率 f 表示单位时间内完成全振动的次数,且 f = 1/T 。
3、图像的应用通过简谐运动的图像,我们可以直观地了解振动物体在不同时刻的位移、速度和加速度的大小和方向。
比如,位移为正时,速度可能为正也可能为负;位移最大时,速度为零,加速度最大;位移为零时,速度最大,加速度为零。
五、简谐运动的公式1、简谐运动的位移公式x =A sin(ωt +φ)其中,x 表示位移,A 表示振幅,ω 称为角频率,ω =2π/T ,t 表示时间,φ 称为初相位。
2、公式中各物理量的含义振幅 A 反映了振动的强弱;角频率ω 决定了振动的快慢;初相位φ 决定了振动的初始状态。
3、公式的应用已知简谐运动的振幅、角频率和初相位,我们可以通过公式计算出任意时刻的位移。
例如,对于一个振幅为 5cm ,角频率为2π rad/s ,初相位为π/4 的简谐运动,当 t = 1s 时,位移 x =5 sin(2π×1 +π/4) =5×√2/2≈354cm 。
2.2 简谐运动的描述 说课(教学课件) 高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
例.如图,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时,经过0.5s首次到达C点(1)画出小球在第一个周期内的图像(2)求5s内小球通过的路程及5s末小球的位移
§2.2 简谐运动的描述
一 振幅1、定义:物体离开平衡位置的最大距离2、物理意义:表示物体振动幅度的大小3、符号:A4、标量二 周期和频率1、周期定义:做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间。用T表示2、单位:s3、频率定义:单位时间内完成全振动的次数,用f表示4、单位:赫兹5、关系:
教材分析
学情分析
教学目标
教学重难点
教法学法
教学过程
板书设计
知识基础
能力基础
遇到困难
学生通过上一节的学习,已经知道了简谐运动的位移特点,知道了简谐运动的x-t图像是正弦曲线,具备一定的知识基础
高二学生的思维正在从形象思维向抽象思维过渡的阶段,有一定的逻辑推理和综合分析的能力。
虽然学生在数学上学习了三角函数的相关知识,但利用数学知识解决物理问题的能力还有待提高。
观察法、自主探究法
板书设计
(一)知识回顾,引入新课
1.弹簧振子的位移-时间图像:
正弦函数曲线
2.正弦函数曲线的表达式呢?
x=Asin(ωt+φ)
六、教学过程
教材分析
学情分析
教学目标
教学重难点
教法学法
教学过程
板书设计
(二)新课讲授
演示实验:将两个弹簧振子向下拉到不同的位置由静止释放,学生观察两个振动的不同之处,定义振幅(与表达式A对应)。
二、学情分析
教材分析
学情分析
教学目标
教学重难点
《简谐运动的图象》课件
简谐运动的波形和波长
展示简谐运动在波形和波长方 面的图象表现。
简谐运动在坐标系中的 图象
演示简谐运动在坐标系中的图 像表示。
理解简谐运动的相位和相位差
1
相位和相位差的定义
阐述相位和相位差的意义和物理定义。
2
相位差的图象表示
使用图像描述相位差在简谐运动中的图象表现。
简谐运动的图象的重要性和应用
总结简谐运动图象在物理学中的重要作用和实际应用。
简谐运动在物理学中的表现意义
说明简谐运动在物理学领域中的意义和应用。
未来研究方向和应用前景
展望简谐运动的未来研究方向和应用前景。
《简谐运动的图象》PPT 课件
这是一份关于《简谐运动的图象》的PPT课件。通过生动的图像和简洁的文 字,帮助大家更好地理解简谐运动的概念和特性。
介绍简谐运动
定义
解释简谐运动的概念和基本含义。
方程
介绍简谐运动的数学表示方式。
特点和性质
描述简谐运动的特点和表现方式。
理解简谐运动的图象
幅度、周期、频率的概念
3相位差对简谐运动的影响源自讨论相位差如何影响简谐运动的特性和行为。
应用简谐运动的图象
波的叠加原理和干涉现象
说明波的叠加原理以及简谐运动在干涉现象中的应用。
球的竞赛问题与简谐运动的应用
介绍如何利用简谐运动的概念解决球的竞赛问题。
摆的周期问题与简谐运动的应用
探讨简谐运动在摆的周期问题中的应用和意义。
总结
人教版(2024)高中物理选择性必修一2.2 简谐运动的描述(共20张PPT)
人教版(2019)普通高中物理选择性必修第一册
问题
有些物体的振动可以近似为简谐运动,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独特性呢?
简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动 图象(x—t图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
关于相位差Δφ=φ2-φ1的说明:
①同相:相位差为零,一般地为=2n (n=0,1,2,……) ②反相:相位差为 ,一般地为=(2n+1) (n=0,1,2,……) (2)>0,表示振动2比振动1超前.
<0,表示振动2比振动1滞后.
下图为甲、乙(实线为甲,虚线为乙)两个弹簧振子的振动图像。
思考1:这两个弹簧振子的振幅是多 少?周期是多少?频率是多少?请写 出它们的位移随时间变化的关系式。
思考2:两个振动的相位、初相和相位 差各是多少?
甲的相位:πt 甲的初相位:0 相位差:π/6
乙的相位:πt+π/6 乙的初相位:π/6
学习任务三:相位
振幅
相位
角速度 (圆频率)
初相位
(平衡位置处开始计时) (最大位移处开始计时)
描述简谐运 动的物理量
振幅(A) 周期(T) 频率(f) 相位、相位差
学习任务二:周期和频率
学习任务二:周期和频率
实验结果 (1)振动周期与振幅大小无关。 (2)振动周期与弹簧的劲度系数有关,劲度系数较大时,周期较小。 (3)振动周期与振子的质量有关,质量较小时,周期较小。
结论:弹簧振子的周期由振动系统本身的质量 和劲度系数决定,而与振幅无关,所以常把周 期和频率叫做固有周期和固有频率。
学习任务三:相位 从x=Asin(ωt+φ)可以发现: 当(ωt+φ)确定时,sin(ωt+φ)的值也就确定了,所以(ωt+φ) 代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态。
单摆简谐运动的图像PPT课件
能力·思维· 方法
【例3】将某一在北京准确的摆钟,移到南 极长城站,它是走快了还是慢了?若此钟在 北京和南极的周期分别为T北、T南,一昼夜 相差多少?应如何调整?
能力·思维·
方法
【解析】单摆周期公式T= 2
l ,由于北京和南极
g
的重力加速度g北、g南不相等,且g北<g南,因此
周期关系为:T北>T南.
(5)单摆的等时性:在小振幅摆动时,单摆的 振动周期跟振幅和振子的质量都没关系.
要点·疑点· 考点
2.简谐运动图像
(1)物理意义:表示振动物体的位移随时间变化 的规律.注意振动图像不是质点的运动轨迹.
(2)特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线 .
要点·疑点·
考点
(3)作图:以横轴表示时间,纵轴表示位移.如 图7-2-2所示.
能力·思维·
方法
【例1】如图7-2-4所示,一块涂有 碳黑的玻璃板,质量为2kg,在拉 力F的作用下,由静止开始竖直向 上做匀变速运动,一个装有水平振 针的振动频率为5Hz的固定电动音 叉在玻璃板上画出了图示曲线,量 得OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm,求外 力的大小.(g=10m/s2)
说明在南极振动一次时间变短了,所以在南极摆 钟变慢了.
设此钟每摆动一次指示时间为t0s,在南极比在 北京每天快(即示数少)△ts.
能力·思维· 方法
则在北京(24×60×60/T北)t0=24×60×60①
在南极(24×60×60/T南)t0=24×60×60-△t②
由①②两式解得△t=24×60×60(T北-T南)/T南.
为使该钟摆在南极走时准确,必须将摆长加长.
摆钟是单摆做简谐运动的一个典型应用,其快慢 不同是由摆钟的周期变化引起的,分析时应注意:
《简谐运动的图像》课件
简谐运动是一种重要的物理现象,它在各个领域都有广泛的应用。这个PPT 课件将带您深入了解简谐运动的图像展示和应用实例。
简谐运动简介
1 什么是简谐运动
简谐运动是一种物体以 固定频率和振幅围绕平 衡位置做周期性往复运 动的现象。
2 简谐运动的特点
3 简谐运动的实例
具有周期性、振幅恒定、 频率恒定和相位关系确 定等特点。
ห้องสมุดไป่ตู้ 总结
简谐运动的图像展示了物体随时间的变化规律,可以通过不同的图像形式更好地理解和分析简谐运动的 特点和应用。简谐运动在机械、声学、光学等领域中发挥了重要作用,对我们的生活和科学研究带来了 巨大影响。
简谐振动的加速度图像
简谐振动的加速度随时间的变化可以通过图像 呈现出来。
应用实例
单摆的简谐运动
单摆的摆动运动可以近似看作简谐运动,例 如钟摆。
声波的简谐振动
声波是一种机械波,可以看作是分子在空气 中的简谐振动。
弹簧的简谐振动
弹簧的振动实际上是一种简谐振动,广泛应 用于各种机械设备。
光波的简谐性质
光波具有波动性,并且可以通过干涉和衍射 现象来解释光的简谐性质。
弹簧振子、摆锤、声波 等都可以视为简谐运动。
简谐运动图像展示
椭圆轨迹的简谐运动图像
简谐运动在行星轨道运动中以椭圆轨迹的形式 展现。
余弦函数和正弦函数简谐运动图像
余弦函数和正弦函数可以精确描述简谐运动的 位置随时间的变化。
简谐振动的位移和速度图像
简谐振动的位移和速度随时间的变化可以由图 像直观地表示。
2024简谐运动说课稿
2024简谐运动说课稿2024简谐运动说课稿1一.教材分析:(一)。
教材所处的地位及前后联系:《简谐运动》是人教版高中物理(必修)第二册第八章《机械振动和机械波》中的内容。
机械振动和机械波是在学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后而编排的,是力学的一个特例。
机械振动和机械波是一种比较复杂的机械运动形式,对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础.此外,机械振动和机械波的知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
简谐运动是第八章中的第一节内容,是学习__后面各节内容的基础,也是__的重点和难点之一。
在研究简谐运动规律时要用到以前学过的运动学、动力学、功和能的知识,可起到复习巩固的作用,因此这部分内容在教材中起着承前启后的作用。
(二)。
教学目标:根据物理科的课程标准,物理教学应包括知识、能力和情感态度教育等三个方面。
因此,本节课教学目标也应该包括以下三个方面:1.知识目标(1)知道什么是机械振动、简谐运动。
了解简谐运动的若干实例。
(2)知道简谐运动中回复力的特点。
(3)知道简谐运动是一种理想化模型。
(4)理解简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。
(5)知道在研究物理规律时一般遵循从简单到复杂的规律。
2.能力目标(1)通过对实验的观察,培养学生的观察和发现问题的能力。
(2)分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律,认识物理量之间存在密切的相互依存关系,培养逻辑思维能力。
3.情感态度和价值观(1)通过对简单实验的操作,及参与对简谐运动规律的分析,培养学生参与科学研究的兴趣。
(2)通过对简谐运动的研究,使学生发现其中所严格遵循的简谐美、对称美。
(三)。
教材的重点和难点:1.重点:如果能抓住简谐运动中的各物理量的变化规律,也就把握了复杂的机械振动的要领,所以本节的教学重点为:(1)简谐运动过程中有关物理量的变化规律。
(2)简谐运动回复力的特点。
简谐运动的图象1
A
0.5
0
- 0.5
t
-A
将点用圆滑的曲线连接,就得出简谐 运动的图象。从图上可求得振幅、周 期。
x
A
0.5
0
- 0.5
t
-A
T
将点用圆滑的曲线连接,就得出简谐 运动的图象。从图上可求得振幅、周 期。
x
A
0.5
0
- 0.5
t
-A
T
第三节
简谐运动的图象
二、简谐运动的图象及物理意义( 沙摆实验 )
《简谐运动的图象》电子课件
同学们好!
复习:
1、什么是简谐运动?
2、描述简谐运动的要素是什么?
四、简谐运动的图象
第三节
简谐运动的图象
1、描述物体的运动规律一般可以用几种方法?
公式法———即用物理公式表示
图象法———即用物理图象表示 2、回忆匀速直线运动的位移—时间图象是怎样的? 以横轴表示时间,纵轴表示位移,建立直角坐标系, 画出图象。
重复动画
三、振动图象的研究
1、观看一段单摆的振动的录像
2、物体振动所发生的位移与时间的关系
单摆振动时的位移与 X - t图象的关系
x
A
小圆代表 质点与时刻 的对应
0.5
0
- 0.5
大圆代表 质点的位置
t
-A
x
A
0.5
0
- 0.5
t
-A
x
A
0.5
0
- 0.5
t
-A
x
A
0.5
0
- 0.5
t
-A
x
A
0.5
0
- 0.5
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。
高中物理简谐运动图像教案
高中物理简谐运动图像教案
一、教学目标
1. 了解简谐运动的概念和特点;
2. 能够描绘简谐运动的图像;
3. 掌握简谐运动的相关公式;
4. 能够分析简谐运动的规律。
二、教学重点和难点
1. 简谐运动的概念和特点;
2. 描绘简谐运动的图像;
3. 掌握简谐运动的相关公式。
三、教学准备
1. 教材:高中物理教材;
2. 工具:黑板、彩色粉笔、投影仪、计算器等。
四、教学步骤
1. 热身引入(5分钟)
通过举例子和实验引入简谐运动的概念和特点。
2. 理论讲解(15分钟)
讲解简谐运动的定义、特点和公式,并说明简谐运动的图像是正弦或余弦函数。
3. 实例分析(15分钟)
以弹簧振子为例,分析它的简谐运动图像,并进行实验演示。
4. 知识巩固(10分钟)
设计一些练习题,让学生巩固所学的知识。
5. 总结反馈(5分钟)
对学生的学习情况进行总结,强调简谐运动的重要性和应用。
六、课堂延伸
可以组织学生进行简谐运动的相关实验,并对实验结果进行分析和讨论,加深学生对简谐运动的理解和应用。
七、作业布置
布置一些与简谐运动相关的练习题,让学生巩固所学知识。
八、教学反思
通过观察学生在课堂上的表现和听说材料的反馈,对教学内容和方法进行反思和调整,以提高教学效果。
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高中物理-《简谐运动的图像》说课各位评委老师好!我叫xx,我申请的学科是高中物理,我抽到的说课题目是《简谐运动的图像》。
下面是我的说课内容。
(一).教材所处的地位及前后联系:
《简谐运动》是人教版高中物理(必修)第二册第八章《机械振动和机械波》中的内容。
机械振动和机械波是在学生学习了运动学、动力学及功和能的知识后而编排的,是力学的一个特例。
机械振动和机械波是一种比较复杂的机械运动形式,对它的研究为以后学习电磁振荡、电磁波和光的本性奠定了知识基础.此外,机械振动和机械波的知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
简谐运动是第八章中的第一节内容,是学习本章后面各节内容的基础,也是本章的重点和难点之一。
在研究简谐运动规律时要用到以前学过的运动学、动力学、功和能的知识,可起到复习巩固的作用,因此这部分内容在教材中起着承前启后的作用。
(二).教学目标:
根据物理科的课程标准,物理教学应包括知识、能力和情感态度教育等三个方面。
因此,本节课教学目标也应该包括以下三个方面:
1.知识目标
(1)知道什么是机械振动、简谐运动。
了解简谐运动的若干实例。
(2)知道简谐运动中回复力的特点。
(3)知道简谐运动是一种理想化模型。
(4)理解简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。
(5)知道在研究物理规律时一般遵循从简单到复杂的规律。
2.能力目标
(1)通过对实验的观察,培养学生的观察和发现问题的能力。
(2)分析简谐运动过程中有关物理量的变化规律,认识物理量之间存在密切的相互依存关系,培养逻辑思维能力。
3.情感态度和价值观
(1)通过对简单实验的操作,及参与对简谐运动规律的分析,培养学生参与科学研究的兴趣。
(2)通过对简谐运动的研究,使学生发现其中所严格遵循的简谐美、对称美
(三).教材的重点和难点:
1.重点:
如果能抓住简谐运动中的各物理量的变化规律,也就把握了复杂的机械振动的要领,所以本节的教学重点为:
(1)简谐运动过程中有关物理量的变化规律。
(2)简谐运动回复力的特点。
2.难点:
刚进入高二年级的学生思维具有单一性、定势性,他们习惯于分析恒力作用下物体的单程运动,对变力作用下来回运动的振动过程的多量分析,学生普遍会感到有些困难,因此本节的教学难点为:从运动学和动力学的角度区分简谐运动中位移、回复力、加速度和速度的变化规律。
(四).学情分析及处理对策
通过前面章节的学习,学生已经具备运动学的基本知识及分析物理规律的一定能力。
因此,本节课从研究弹簧振子的振动过程出发,去了解简谐运动的特点和理解其运动规律,使学生能顺利地掌握新知识,为本章的学习打好铺垫。
虽然通过初中和高一的学习,学生已有一定的观察、实验能力,但抽象思维、推理和综合分析的能力仍然有限。
因此,本节课通过演示实验和引导学生分析振动的动态过程,来进一步提高学生这几个方面的能力。
二、教法
1、物理实验具有形象、生动、易调动学生积极性,化抽象为具体之功效,所以本节课通过实验演示,增加感性认识,通过对生活中身边见过的振动实例加深
学生的切身体会。
(所用仪器:弹簧振子、装有水的透明玻璃水槽、红色的小木块、钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、吉它)。
2、由于弹簧振子的振动时其位移、速度、加速度等物理量是动态变化的,学生不易掌握。
因此教学时要密切联系旧有知识,借助计算机模拟辅助教学手段,把突破难点的过程当成巩固和加深对旧有知识的理解应用过程,及培养学生分析能力的过程。
因此,这节课可采用直观实验演示、讲授、讨论并辅以电教手段等多种形式的教学方法。
三、学法:
以直观教学为突破口,引导学生在不同的现象中寻找共同的特征。
学生通过对演示
实验观察,及回顾已学过的旧知识,积极参与讨论总结规律,达到接受知识的目的,及提高自身的观察、分析和逻辑思维能力。
四、教学程序设计:
(一)导入新课(3分钟)
创设学习情境、激发学习兴趣为导入新课的指导思想,列举生活的事例引导学生观察归纳其特征。
请学生用吉它表演一小段演奏曲子,以优美的音乐进入课堂。
老师提出问题:吉它为什么会发出声音?引导学生观察吉它弦的运动,得出吉它弦在振动。
(二)新课教学(28分钟)
1.指导学生观察演示实验,发现各种振动的共同特点,得出机械振动的概念。
(1)、【演示】演示实验并要求学生注意观察下列物体运动的特点。
单摆摆球来回摆动、小木块在水槽中上下运动、弹簧振子来回运动
(2)、引导学生分组讨论得出:它们的运动与前面学过的运动的不同之点就是运动具有往复性。
从而引出机械振动的概念,接着指导学生认识各种振动的平衡位置的确定。
(3)、指导学生阅读课本上介绍的做机械振动物体,然后请学生举出生活中看到的其他机械振动的例子(如荡秋千、钟摆、喇叭的振动等),并让学生做使刻度尺振动的小实验,来加深对机械振动的理解。
老师指明机械振动是较复杂性的机械运动.指出研究复杂事物的一般方法:即从简单到复杂的方法。
研究振动时也要从最简单最基本的形式--简谐运动开始,再逐步深入了解较复杂的振动过程。
从而引入课题。
板书课题:一、简谐运动
2、研究简谐运动特点
(1)、【演示】演示水平弹簧振子的振动,引导学生认识弹簧振子,并知道它是一种理想化的物理模型。
(小球和水平杆之间的摩擦力可以忽略不计,弹簧的质量比小球的质量小得多,也可以忽略不计)
(2)、通过对振子受力分析,引导学生理解使振子做往复振动的力是弹簧的弹力,及弹力的方向和平衡位置的关系,即总是指向平衡位置的,从而引出回复力的概念。
(3)、借助多媒体课件,根据下面表格分析弹簧振子完成一次全振动的过程。
分析振动过程时一定要注意按位移——回复力——加速度——速度的顺序合理进行。
先将平衡位置、左右最大位移处(具有对称性)的几个特殊点的各个物理量紧
抓不放,讨论清楚,填在新画表格里.在讨论了各特殊点的情况后,再过渡到其它各四分之一周期的各变化物理量分析,引导学生把位移、回复力、加速度、速度的
变化规律填入表格中。
并通过对表格的整体分析,定性了解各物理量的定性变化规律,从而突破了教学中的重点和难点,实现认识上的第一次飞跃。
由于变力作用下
振动过程的多量分析比较难,老师引导时一定要注意控制速度,不能太快,要让学生有足够的思考时间,同时要善于对学生及时鼓励和肯定,增强学生的信心。
完成
表格后,提出两个问题:(1)简谐运动中引起运动状态变化的力具有什么特征?(2)简谐运动具有什么特点?让学生讨论分析,并启发学生回忆已学过的胡克定
律来得出回复力跟小球相对于平衡位置的位移的关系式:F=-kx,从而得出简谐运动的定义。
这就完成了从感性认识上升到理性认识,实现认识上的第二次飞
跃。
(三)巩固练习(6分钟)
1、分析振子连续通过关于平衡位置对称的任意两点时的位移、回复力、加速度和速度的关系(大小和方向)。
2、在平衡位置与最大位移之间找任一位置,分析振子每经过这个位置时,它的哪些物理量是定值?哪些物理量是变化的?
以上两题的设计意图主要是让学生进一步理解简谐运动的特征,和体会简谐运动的对称美。
(四)课堂小结(2分钟)
师生共同回答以下问题:
1、什么是机械振动?
2、什么是简谐运动?
(五)布置作业(1分钟)
1、为使学生系统全面理解和掌握"简谐运动"的特点与规律,要求学生课后还要仔细阅读
课文,合并完成两个表格所有的内容,并预习下节教材.
2、试从功和能关系研究简谐运动的动能和势能的变化规律?
五、板书设计:
(教学中将整块黑板一分为二,一半概念、规律,一半留作分析作图用.)
一、简谐运动
一、机械振动
1、定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,简称为振动。
二、简谐运动
1、定义:如果物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置,物体的运动叫做简谐运动。
(F=-kx)
2、简谐运动是一种变加速运动。