001简谐运动.doc

高二物理WL-12-02-001第十一章 第一节简谐运动导学案 班级 组别 组名 姓名 【学习目标】 1.了解什么是机械振动；掌握在一次全振动过程中回复力、加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律(定性)。2通过观察演示实验，培养观察、概括能力和分析、推理能力。3运用理想化方法，研究弹簧振子在理想条件下的振动。【学习重点】 掌握简谐运动的特征及相关物理量的变化规律【学习难点】位移、速度的变化(大小、方向)【学习方法】通过对简谐运动图象的绘制，认识简谐运动的特点。【知识链接】 机械运动的慨念。【学习过程】知识点一：弹簧振子观察演示实验：水平放置的弹簧振子的振动。小球原来静止的位置就是 位置。小球在 位置附近所做的往复运动，叫做 。小球的运动是平动，可以看作 。忽略小球与水平杆之间的摩擦，弹簧的质量与小球质量相比也忽略不计，将小球拉离平衡位置后由静止释放，小球能够自由滑动。这样的系统称为 。观察演示实验：竖直方向上弹簧振子的振动。通过观察体会弹簧振子的“平衡位置”和“往复运动”，增强感性认识。弹簧振子是一个理想化的模型，它忽略了一些次要的因素。知识点二：弹簧振子的位移时间图象要进一步研究弹簧振子的运动规律，我们首先来研究振子的位移如何变化。说明：以小球的平衡位置为坐标原点，沿运动方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时，位移为正，在平衡位置左边时，位移为负。用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置。如图11.12。思考：如何理解这就是振子的位移时间图象，即x-t图象。因为摄像底片从下向上匀速运动，底片运动的距离与时间成正比。因此，可用底片运动的距离代表时间轴。振子的频闪照片反映了不同时刻，振子离开平衡位置的位移。也就是位移随时间变化的规律。观察振子从AOAOA的一个循环，这一循环可分为四个阶段：AO、OA、AO、OA，分析在这四个阶段中振子位移的变化，并将定性分析的结论填入表格中。由A到O运动过程中，位移方向由A，随着振子不断地向O靠近，位移越来越小。OAAxx振子的运动AOOAAOOA对O点位移的方向怎样？大小如何变化？总结：振动物体的位移与运动学中的位移含义不同，振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，末位置是振子所在的位置。因而振子对平衡位置的位移方向始终背离平衡位置。知识点三：简谐运动及其图象观察弹簧振子的位移时间图象，可以发现该图象像数学中学过的何种图象？答： 图线。精确的实验和理论研究表明，弹簧振子的位移随时间按 规律变化。像这样，质点的位移随时间按 规律变化的振动，叫做简谐运动。简谐运动的位移时间图象为 曲线。简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。弹簧振子的运动就是简谐运动。怎样来记录振动的图象呢？在弹簧振子的小球上安装一只绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。介绍这种方法在实际中的重要应用。如医院里的心电图仪、地震仪中绘制地震曲线的装置等，都用类似的方法记录振动情况。如图所示。【知识应用】课本问题与练习2：课本问题与练习3：【归纳小结】【当堂检测】（A级）1.简谐振动属于哪种运动（ ）A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动C.非匀变速运动 D.以上运动都可能（A级）2.如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置作简谐振动，当它从C向O点运动的过程中，位移方向及其大小的变化是（ ）A.向右，逐渐增大 B.向右，逐渐减小C.向左