高中物理选修3-4112简谐运动的描述(人教版)课件

讲课人：教育者学校公开课

教育教学样板年班二三什么叫做简谐运动？

质点的位移随时间按正弦规律变化的振动。如何描述简谐运动呢？导入新课第十一章机械振动第二节简谐运动的描述

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教学目标知识与能力:1、在分析和学习振子的振幅、周期和频率的过程中，提高学生的观察能力和解决实际问题的能力。

2、掌握用秒表测弹簧振子周期的操作技能。过程与方法:

通过学习不同的运动描述要选取不同的物理量，使学生知道事物矛盾的特殊性决定着它的特殊本质，不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾。情感、态度与价值观：请在此输入您的大标题文本文本文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本7最新文档精品文档

重点

简谐运动的振幅、周期和频率的概念关于振幅、周期和频率的实际应用。难点

1、相位的概念。

2、振幅和位移的联系和区别。

3、周期和频率的联系和区别。教学重难点一.描述简谐运动的物理量二.简谐运动的表达式本节导航请在此处输入您的标题STOW分析优势点击此处输入您的内容，建议微软雅黑或者黑体劣势点击此处输入您的内容，建议微软雅黑或者黑体威胁点击此处输入您的内容，建议微软雅黑或者黑体机会点击此处输入您的内容，建议微软雅黑或者黑体10最新文档精品文档一.描述简谐运动的物理量1、振幅A(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小。（2）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。（3）单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）振幅和位移的区别(1)振幅等于最大位移的数值。

(2)对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。

(3)位移是矢量，振幅是标量。

一次全振动是简谐运动的最小单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。2、全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动

若从振子向右经过某点p起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？OAA′PV平衡位置全振动:一个完整的振动过程PA′OAOP

振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程。完成一次全振动的路程是4A3、周期和频率

（1）周期（T）：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期，单位：s。

（2）频率（f）：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率.单位：Hz，1Hz=1s-1。（3）周期和频率之间的关系：Ｔ＝1/f。猜想：弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?设计实验：弹簧振子的周期由哪些因素决定?探究：(1)实验过程中，我们应该选择哪个位置开始计时?从平衡位置开始计时。(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?多次测量求平均值。实验1：探究弹簧振子的T与k的关系。实验2：探究弹簧振子的T与m的关系。实验3：探究弹簧振子的T与A的关系。进行实验：

结论：弹簧振子的周期T由振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定，而与振幅A无关。简谐运动的周期公式

简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关。

若从振子向右经过某点p起，经过半个周期以后振子运动到什么位置？A′OAPV平衡位置P′对称性弹簧振子运动过程中时间上的对称性OAPV平衡位置P′A′

因为弹簧振子振动过程中机械能守恒，所以在任意两个关于O点对称的位置，振子的速度大小都相等。所以从O到P的时间等于从O到P′的时间。同时从O到P的时间等于从P到O的时间。半个周期后振子到了P′点半个周期内的路程是多少呢？OAPV平衡位置P′A′2A思考

弹簧振子在四分之一周期内的路程是A吗？

有可能是A，有可能大于A，有可能小于A.

弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。总结4、相位

相位是表示物体振动步调的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。二.简谐运动的表达式1、简谐运动的表达式:以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则（1）公式中的A代表什么?（2）ω叫做什么?它和T、f之间有什么关系?（3）公式中的相位用什么来表示?（4）什么叫简谐振动的初相?振动方程中各量含义：1.A叫简谐运动的振幅。表示简谐运动的强弱。

2.叫圆频率。表示简谐运动的快慢。它与频率的关系：=2f3.“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。振幅圆频率初相位相位振幅周期初相位相位频率同相：两个振子振动步调完全相同反相：两个振子振动步调完全相反2、相位差：实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差。(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,……)两个简谐振动分别为

x１＝４asin(4πbt＋π)

x2＝2asin（4πbt＋π）求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差。练习请在此输入您的大标题请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本36最新文档精品文档动画：振动周期动画：弹簧振子1、振幅A(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小。（2）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。（3）单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）一.描述简谐运动的物理量课堂小结振幅和位移的区别(1)振幅等于最大位移的数值。

(2)对于一个给定的振动。振子的位移是时刻变化的。但振幅是不变的。

(3)位移是矢量，振幅是标量。3、周期和频率

（1）周期（T）：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期，单位：s。（2）频率（f）：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率。单位：Hz，1Hz=1s-1。（3）周期和频率之间的关系：Ｔ＝1/f。2、全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动

弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。总结4、相位：

描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量。1、简谐运动的表达式:以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则二.简谐运动的表达式

同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同

反相：频率相同、相差为π的两个振子振动步调完全相反2、相位差：实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差。1、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?2、甲和乙两个简谐运动的相差为，意味着什么?1、相位每增加2π就意味着发生了一次全振动；

2、意味着乙总是比甲滞后1/4个周期或1/4次全振动。课堂练习3、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为_______，频率之比为______，甲和乙的相差为_____2∶１

1∶１

请在此输入您的大标题01请输入您的小标题请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本02请输入您的小标题请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本03请输入您的小标题请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本请输入文本47最新文档精品文档4、某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt＋π

）cm,由此可知该振动的振幅是______cm，频率是

Ｈz，零时刻振动物体的速度与