1. 简谐运动优质公开课教案

§11.2

简谐运动的描述

【学习目标】

1．理解振幅、周期和频率，了解相位。

2．能用公式描述简谐运动。

【学习过程】

活动一：观察实验，理解描述简谐运动的物理量

实验1：比较弹簧振子2次的振动，描述看到的不同的物理现象。

自主学习1：阅读教材P5“振幅”部分，填写：

1．振幅

（1）定义：振动物体离开___________的最大________。

（2）意义：表示物体振动__________的物理量。

实验2：敲打音叉，一次轻敲，一次重敲，比较声音的强弱，加深对振幅的理解。

做一做1：如图所示，振子以O点为平衡位置，在M和M’之间振动，请在图上标出振幅，并用字母A表示。

说一说1：振幅和位移的区别。

说一说2：如何描述弹簧振子振动的快慢？

自主学习2：阅读教材P5最后一段，理解全振动：

2．全振动

振动物体从某一点出发经过一段时间又回到该位置，这时物体的位移和速度与出发时的．状态

，则说质点完成了一次全振动。

做一做2：如图所示，振子以O点为平衡位置，在M和M’之间振动。请画出以下3种情况下振子做一次全振动的轨迹（画轨迹时，上下错开些）。

出发点

画轨迹

M′

3．周期和频率

（1）周期：做简谐运动的物体完成一次________所需要的时间。

（2）频率：振动物体在__________完成____________的次数。

（3）周期和频率的关系：________。

（4）意义：表示物体振动________的物理量。

实验3：探究弹簧振子的周期与哪些因素有关？

猜想假设：

设计实验：

1

M′

O

M

M点

O点（速度向右）

P点（速度向左）

O

P

M

M′

O

P

M

M′

O

P

M

细节问题：（1）实验过程中，我们应该选择哪个位置作为计时的开始时刻？（2）一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测量弹簧振子的周期？

进行实验：

得出结论：

实验4：观察两个悬线长度相同的小球的振动，分析两小球运动的步调。

4．相位

（1）相位是描述周期性运动的物体在__________所处的不同状态。

（2）意义：表示物体振动__________的物理量。

活动二：自主学习，理解简谐运动的表达式

自主学习3：阅读教材P6~7，理解简谐运动的表达式，标出下方表达式中的振幅、周期、频率、圆频率、相位、初相位。

1．表达式

2πt＋φ＝Asin(2πft＋φ) x＝Asin(ωt＋φ)=AsinT·

说一说3：相位（ωt+）的单位是什么？简谐运动的相位变化多少就意味着完成了一次全振动?

2．相位差

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（φ2＞φ1），它们的相位差Δφ＝(ωt＋φ2)－(ωt＋φ1)＝φ2－φ1。此时我们常说2的相位比1

Δφ，或者说1的相位比2的相位

Δφ。

活动三：即时训练，应用新知识解决简谐运动问题

1．（单选）如图所示，弹簧振子在BC间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子从B到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是（

）

A．振子从B经O到C完成一次全振动

B．振动周期是1 s，振幅是10 cm C．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cm D．从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm

2．某物体做简谐运动的振动图象如图所示。

（1）请根据图象写出物体位移随时间变化的表达式；

（2）若另一简谐运动与图示的运动同振幅、同频率，但相位落后右图π/4，请在右图中画出该运动的振动图象。

2

【课后作业】

1．阅读：教材P7科学漫步“月相”和P8科学漫步“乐音和音阶”。

2．找振幅与路程的关系：振动物体在一个全振动过程通过的路程等于

个振幅，在半1个周期内通过的路程是

个振幅，在个周期内通过的路程

（选填“不一定”或“一4定”）等于一个振幅。

3．完成：教材P10“问题与练习”1~4题。

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