辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理 11.1 简谐运动 11.2简谐运动的描述学案（无答案）新人教版选修34.doc

11.1简谐运动 11.2简谐运动的描述学习目标：1了解什么是机械振动；2掌握从图形图象分析简谐振动位移随时间变化的规律3知道描述简谐运动的物理量，并掌握该运动的表达式及进行相关的计算教学重点：简谐运动的表达式及进行相关的计算教学难点：从图形图象分析简谐振动位移随时间变化的规律一、 复习知识：数学中的三角函数及物理上的运动学基础知识二、教材导读目标一：弹簧振子1.理想化的模型： 2. 时的位置叫做平衡位置。3. 位移-时间图像的建立目标二：简谐运动1.定义：如果质点的位移与时间的关系遵从 的规律，即它的振动图像是 ，这样的振动叫做简谐运动。2. 简谐运动的规律：在平衡位置：速度_、动能_；位移_、力_、加速度_。在离开平衡位置最远时：速度_、动能_；位移_、力_、加速度_。振动中的位移x都是以_为起点的，方向从_指向末位置。加速度与力、位移的变化一致,在两个“端点”_，在平衡位置为_，方向总是指向_。3.描述简谐运动的物理量振幅 周期和频率 相位 相位差4.简谐运动的表达式 ，并说明表达式中各量所表示的含义【典型例题】【例1】如图1122所示，弹簧振子在bc间振动，o为平衡位置，booc5 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 cmc经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmd从b开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm【例2】物体a做简谐运动的振动位移，xa3sin m，物体b做简谐运动的振动位移，xb5sin m。比较a、b的运动()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 sca振动的频率fa等于b振动的频率fbda的相位始终超前b的相位【例3】两个简谐运动分别为x14asin(4bt)和x22asin(4bt)，求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差。【例4】一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的a、b两点，历时0.5 s(如图1124)。过b点后再经过t0.5 s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过b点，则质点振动的周期是()a0.5 s b1.0 sc2.0 s d4.0 s【课后练习】1关于简谐运动的频率，下列说法正确的是()a频率越高，振动质点运动的速度越大b频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多c频率是50 hz时，1 s内振动物体速度方向改变100次d弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关2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()a1 ： 11 ：1 b1 ：11 ：2c1 ：41 ：4 d1 ：21 ：23如图22所示，在光滑水平面上振动的弹簧振子的平衡位置为o，把振子拉到a点，oa1 cm，然后释放振子，经过0.2 s振子第1次到达o点，如果把振子拉到a点，oa2 cm，则释放振子后，振子第1次到达o点所需的时间为()a0.2 s b0.4 s c0.1 s d0.3 s4一个弹簧振子做简谐运动，振幅为a，若在t时间内振子通过的路程为x，则下列关系中不一定正确的是(包括肯定错误的)()a若t2t，则x8a b若t，则x2ac若t，则x2a d若t，则xa5某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xasint，则质点()a第1 s末与第3 s末的位移相同b第1 s末与第3 s末的速度相同c第3 s末至第5 s末的位移方向都相同d第3 s末至第5 s末的速度方向都相同6某质点做简谐运动，从质点经过某一位置时开始计时，则 ( )a当质点再次经过此位置时，经历的时间为一个周期b当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，经过的时间为一个周期c当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时，经过的时间为一个周期d以上三种说法都不对7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 ( )cdoba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 d o b为一次全振动8在上题中的弹簧振子，若bc=5 cm，则下列说法中正确的是（ )a振幅是5 cmb振幅是2.5 cmc经3个全振动时振子通过的路程是30 cmd不论从哪个位置开始振动，经两个全振动，振子的位移都是零9下列关于简谐运动的周期、频率、振幅的说法正确的是 ( )a振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处b周期和频率的乘积是个常数c振幅增大，周期也必然增大，而频率减小d弹簧振子的频率只由弹簧的劲度系数决