浙江省高中物理 第十一章 机械振动 第2课时 简谐运动的回复力和能量课件 新人教版选修34

创新设计创新设计课堂自测课堂导学第第2课时简谐运动的描述课时简谐运动的描述创新设计创新设计课堂自测课堂导学研究选考研究选考把握考情把握考情知识知识内容内容简谐运动的描述简谐运动的描述考试要求考试要求加试加试c教学教学要求要求1.理解全振动的概念理解全振动的概念2.知道振幅、周期和频率的意义，掌握周期和频率的关系知道振幅、周期和频率的意义，掌握周期和频率的关系3.知道简谐运动的表达式，了解式中每个量的意义知道简谐运动的表达式，了解式中每个量的意义4.会用计算机观察声音的波形会用计算机观察声音的波形5.经历振动步调不一致的实验过程，体会经历振动步调不一致的实验过程，体会“相位相位”的意义的意义6.能从振动图象或表达式中求出振幅、频率和周期能从振动图象或表达式中求出振幅、频率和周期7.对相位为零的情况，会根据振动图象写出表达式或根据表达式画出振动图象对相位为零的情况，会根据振动图象写出表达式或根据表达式画出振动图象说明说明 不要求理解不要求理解“相位相位”的概念的概念创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点一描述简谐运动的物理量知识点一描述简谐运动的物理量基基 础础 梳梳 理理1. 振幅振幅振动振动物体离开平衡位置物体离开平衡位置的的_距离距离。振幅的两倍表示的是振动物体。振幅的两倍表示的是振动物体运动运动_的的大小。大小。2.周期和频率周期和频率(1)全振动：一全振动：一个个_的的振动过程，称为一次全振动。振动物体完成一次全振振动过程，称为一次全振动。振动物体完成一次全振动的时间动的时间总是总是_ 。(2)周期：做简谐运动的物体完成一周期：做简谐运动的物体完成一次次_所所需要的时间，叫做振动的周期，需要的时间，叫做振动的周期，用用T表示。单位：在国际单位制中，周期的单位表示。单位：在国际单位制中，周期的单位是是_(s)。最大最大范围范围完整完整相同的相同的全振动全振动秒秒创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.相位相位在在物理学上，我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处物理学上，我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处的的_。(3)频率：单位时间内频率：单位时间内完成完成_的的次数，叫做振动的频率，用次数，叫做振动的频率，用f表示。单位：在表示。单位：在国际单位制中，频率的单位国际单位制中，频率的单位是是_，简称赫，符号是简称赫，符号是Hz。(4)周期和频率的关系：周期和频率的关系：f _(5)周期和频率都是表示周期和频率都是表示物体物体_的的物理量，周期越小，频率越大，表示物理量，周期越小，频率越大，表示振动振动_。全振动全振动赫兹赫兹振动快慢振动快慢越快越快不同状态不同状态创新设计创新设计课堂自测课堂导学要点要点1对全振动的理解对全振动的理解正确正确理解全振动的概念，应注意把握全振动的五种特征。理解全振动的概念，应注意把握全振动的五种特征。(1)振动特征：一个完整的振动过程。振动特征：一个完整的振动过程。(2)物理量特征：位移物理量特征：位移(x)、速度、速度(v)第一次同时与初始状态相同。第一次同时与初始状态相同。(3)时间特征：历时一个周期。时间特征：历时一个周期。(4)路程特征：振幅的路程特征：振幅的4倍。倍。(5)相位特征：增加相位特征：增加2要要 点点 精精 讲讲创新设计创新设计课堂自测课堂导学【例【例1】 如图如图1所示，弹簧振子在所示，弹簧振子在AB间做简谐运动，间做简谐运动，O为平衡位置，为平衡位置，A、B间距离是间距离是20 cm，从，从A到到B运动时间是运动时间是2 s，则，则()图图1A.从从OBO振子做了一次全振动振子做了一次全振动B.振动周期为振动周期为2 s，振幅是，振幅是10 cmC.从从B开始经过开始经过6 s，振子通过的路程是，振子通过的路程是60 cmD.从从O开始经过开始经过3 s，振子处在平衡位置，振子处在平衡位置创新设计创新设计课堂自测课堂导学答案答案C创新设计创新设计课堂自测课堂导学要点要点2描述简谐运动的物理量的两个描述简谐运动的物理量的两个“关系关系”创新设计创新设计课堂自测课堂导学A.2 s6 cm B.4 s6 cmC.4 s9 cm D.2 s8 cm【例【例2】 一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时两点，历时1 s，质点，质点通过通过B点后，再经过点后，再经过1 s，第二次通过，第二次通过B点，在这点，在这2 s内，质点的总路程是内，质点的总路程是12 cm，则质，则质点振动的周期和振幅分别为点振动的周期和振幅分别为()创新设计创新设计课堂自测课堂导学答案答案B创新设计创新设计课堂自测课堂导学知识点二简谐运动的表达式知识点二简谐运动的表达式基基 础础 梳梳 理理Asin(t)振幅振幅圆频率圆频率(t)初相初相创新设计创新设计课堂自测课堂导学典典 例例 精精 析析【例【例3】 一弹簧振子一弹簧振子A的位移的位移x随时间随时间t变化的关系式为变化的关系式为x0.1sin 2.5 t，位移，位移x的单位的单位为为m，时间，时间t的单位为的单位为s。则。则()A.弹簧振子的振幅为弹簧振子的振幅为0.2 mB.弹簧振子的周期为弹簧振子的周期为1.25 sC.在在t0.2 s时，振子的运动速度为零时，振子的运动速度为零创新设计创新设计课堂自测课堂导学答案答案C创新设计创新设计课堂自测课堂导学创新设计创新设计课堂自测课堂导学1.如图如图2所示，弹簧振子以所示，弹簧振子以O为平衡位置，在为平衡位置，在B、C间振动，则间振动，则()A.从从BOCOB为一次全振动为一次全振动B.从从OBOCB为一次全振动为一次全振动C.从从COBOC为一次全振动为一次全振动D.OB的大小不一定等于的大小不一定等于OC图图2创新设计创新设计课堂自测课堂导学解析解析O为平衡位置，为平衡位置，B、C为两侧最远点，则从为两侧最远点，则从B起始经起始经O、C、O、B路程为振幅路程为振幅的的4倍倍 ，A正确；若从正确；若从O起始经起始经B、O、C、B路程为振幅的路程为振幅的5倍，超过一次全振动，倍，超过一次全振动，B错误；若从错误；若从C起始经起始经O、B、O、C路程为振幅的路程为振幅的4倍，倍，C正确；因弹簧振子系统不正确；因弹簧振子系统不考虑摩擦，所以振幅一定，考虑摩擦，所以振幅一定，D错误。错误。答案答案AC创新设计创新设计课堂自测课堂导学创新设计创新设计课堂自测课堂导学解析解析用图象法，画出用图象法，画出xt图象，从图象上，我们可以很直观地看出：图象，从图象上，我们可以很直观地看出：t1t2，因而，因而B正确。正确。答案答案B创新设计创新设计课堂自测课堂导学3.如图如图3所示，振子以所示，振子以O点为平衡位置在点为平衡位置在A、B间间做简谐运动，从振子第一次到达做简谐运动，从振子第一次到达P点时开始计点时开始计时，则时，则()A.振子第二次到达振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期点的时间间隔为一个周期B.振子第三次到达振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期点的时间间隔为一个周期C.振子第四次到达振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期点的时间间隔为一个周期D.振子从振子从A点到点到B点或从点或从B点到点到A点的时间间隔为一个周期点的时间间隔为一个周期解析解析从经过某点开始计时，则再经过该点两次所用的时间为一个周期，从经过某点开始计时，则再经过该点两次所用的时间为一个周期，B正确，正确，A、C错误；振子从错误；振子从A到到B或从或从B到到A的时间间隔为半个周期，的时间间隔为半个周期，D错误。错误。答案答案B图图3创新设计创新设计课堂自测课堂导学4.如图如图4所示为所示为A、B两质点做简谐运动的位移两质点做简谐运动的位移时间图象。请根据图象回答。时间图象。请根据图象回答。(1)A的振幅是的振幅是_ cm，周期是，周期是_ s；B的振幅是的振幅是_ cm，周期是，周期是_ s；(2)写出写出A质点的位移随时间变化的关系式；质点的位移随时间变化的关系式；(3)在在t0.05 s时时A质点的位移是多少？质点的位移是多少？图图4创新设计创新设计课堂自测课堂导学