高中人教物理选择性必修一(学案)简谐运动的描述 - 副本

1、3/3简谐运动的描述【学习目标】1知道振幅、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。【学习重点】简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。【学习难点】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。【学习过程】一、振幅在铁架台上悬挂一个竖直方向的弹簧振子，分别把振子从平衡位置向下拉不同的距离，让振子振动。思考：下拉不同的距离时弹簧振子振动的范围有什么不同？振子振动的强弱怎样？在物理学中，我们用_来

2、描述物体的振动强弱。（1）物理意义：振幅是描述_的物理量。（2）定义：_（3）单位：在国际单位制中，振幅的单位是_（m）（4）振幅和位移的区别。振幅是指振动物体离开平衡位置的_；而位移是振动物体所在位置与_之间的距离。对于一个给定的振动，振子的位移是时刻_的，但振幅是_的。位移是矢量，振幅是_。振幅等于_的数值。二、周期和频率（1）全振动阅读教材，叙述一下怎样的过程称为一次全振动。用自己的语言归纳一下什么叫做一次全振动。（2）周期和频率演示：在两个劲度系数不同的弹簧下挂两个质量相同的小球，让这两个弹簧振子以相同的振幅振动。观察到振子振动有什么不同。周期：_单位：_频率：_单位：_周期和频率之间

3、的关系：_。固有周期和固有频率：对一个确定的振动系统，振动的周期和频率只与振动系统本身有关，所以把周期和频率叫做_和_。问题：猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定？演示：两个不同的弹簧振子（弹簧不同，振子小球质量也不同）做简谐运动，观察到什么现象。猜想结果：影响弹簧振子周期的因素可能有：_。三、相位要详尽地描述简谐运动，只有周期（或频率）和振幅是不够的，在物理学中我们用不同的_来描述简谐运动在一个全振动中所处的不同阶段。相位是表示物体振动_的物理量，用相位来描述_在一个_中所处的阶段。四、简谐运动的表达式（1）简谐运动的振动方程：_。公式中的A代表振动的_，叫做_，它也表示简谐运动的_，它

4、与频率f之间的关系为：_；公式中的表示简谐运动的_，t=0时的相位叫做_，简称_。（2）两个同频率简谐运动的相位差；设两个简谐运动的频率相同，则据=2f，得到它们的圆频率相同，设它们的初相分别为和，它们的相位差就是_。所以，做简谐运动的质点在任意时刻t的位移：x=_讨论：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？甲和乙两个简谐运动的相位差为3/2，意味着什么？【练习检测】1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。2一个小球在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s小球第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；求该小球做简谐运动的可能周期。3有两个简谐运动x13asin(8bt+4)和x19asin(8bt+2)，它们的振幅之比是多少？它们的频率各是多少？t0时它们的相位差是多少？4如图是两个简谐运动的振动图像，它们的相位差是多少？5有甲、乙两个简谐运动：甲的振幅为2cm，乙的振幅为3cm，它们的周期都是4s，当t0时甲的位移为2cm，乙的相位比甲