高二物理（人教版教科版通用）-简谐运动的描述学习任务单

1、简谐运动的描述学习任务单【学习目标】1.知道什么是振幅、周期、频率和相位理解并掌握周期和频率的关系了解简谐运动的表达式【课前预习任务】请大家阅读教材完成知识的梳理和讨论与探究问题的思考一、描述简谐运动的物理量振幅定义： 振幅是描述 的物理量，常用字母 表示，国际单位是 。振幅是 （填“标量”，“矢量”），振子振动范围的大小是2A 。讨论：有人说振幅只不过是振动中位移的一个特殊值而已，你是否赞同这个观点？周期和频率讨论：从振动过程中的任意一点出发，经历怎样的过程才是一次全振动呢？描述 的物理量周期T：做简谐运动的物体 所需的时间，单位：s。频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位： 。) 周期

2、和频率之间的关系： 周期越小，频率越 ，振动越 。弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定，而与振幅无关，所以常把周期和频率叫做固有周期和固有频率。相位1) 在物理学中，我们用不同的相位来描述 。 2) 相位用来描述简谐振动在一个全振动中所处的阶段。 二、简谐运动的表达式 思考：根据数学知识，写出如下简谐运动的x-t图象对应的函数关系式并思考，式中各个物理量的含义是什么？ 1) A为简谐运动的 。表示简谐运动的强弱。 2) w 叫 ，表示简谐运动的快慢。 它与频率的关系： 3) “ wt+j” 叫简谐运动的 。它是随时间t 不断变化的物理量，表示简谐运动所处的状态。 j 叫 ，即t=0

3、时的相位。 4) 对圆频率相同的两个简谐运动有确定的相位差。 相位差是 (初相位之差)。 【课上学习任务】一、复习巩固梳理简谐运动的运动特点二、新课教学探究一 描述简谐运动的物理量观察实验理解振幅、周期、频率、相位的定义及物理意义。深入讨论振幅与位移和路程的关系。深入理解全振动的意义。拓展思考用秒表测量弹簧振子的周期。实验探究弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定。拓展了解固有周期与固有频率。探究二 简谐运动的表达式1.理解公式 xAsin(t)中每个物理量的含义？2.结合实验公式理解相位、相位差的含义。三、课堂练习例1.弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动，BC相距20cm，某时刻

4、振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求：（1）振子的振幅；(2)振子的周期和频率；(3)振子在2.5s内通过的路程及位移大小。四、巩固练习1振幅、周期和频率主要用于描述下列哪种运动形式（）A匀变速直线运动 B简谐运动C匀速圆周运动 D抛体运动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后释放让它振动，第二次把弹簧压缩后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为（）A B C D 3关于弹簧振子所处的位置和通过的路程，下列说法正确的是（）A运动一个周期后位置一定不变，通过的路程一定是振幅的4倍B运动半个周期后位置一定不变，通过的路程一定是振幅的2倍C运动周期后位置

5、可能不变，路程不一定等于振幅D运动一段后若位置不变，通过的路程一定是4A4关于振幅的各种说法中，正确的是（）A振幅是振子离开平衡位置的最大距离B位移是关量，振幅是标量，位移的值等于振幅C振幅等于振子运动轨迹的长度D振幅越大，表示振动越强，周期越长5一个水平放置的弹簧振子，其周期为，当它从平衡位置开始向右运动时，其运动状态是（） A向右加速运动 B向右减速运动 C向左加速运动 D向左减速运动 6弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则（） A当振子再次与零时刻速度相同时，所用的时间一定是一个周期B当振子再次经过A时，所用的时间一定是半个周期C当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时

6、，一定又到达位置AD一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移7做简谐振动的弹簧振子，振子质量为，最大速率为，则下列说法中正确的是A从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零B从某时刻起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到之间的某一个值C从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力的冲量一定为零D从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力的冲量大小可能是零到之间的某一个值8如图所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P点时开始计时，则A振子第二次到达P的时间间隔为一个周期B振子第三次到达P的时间间隔为一个周期C振子第四次到达P的时间间隔为一个周期D振子从A到B

7、或从B到A的时间间隔为一个周期9弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，从振子通过O点时开始计时，振子第一次到达M点用了，又经过第二次通过M点，则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是（）A B C D10一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则（）A若时刻和时刻振子运动位移大小相等、方向相同，则一定等于T的整数倍B若时刻和时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则一定等于的整数倍C若，则在时刻和时刻振子运动的加速度一定相等D若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等11.一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经5 s质点第一次通过M点,再经2 s第二次通过M点,则质点振动周期是多少?【巩固作业参考答案】1B 2B 3AC 4A 5D 6C 7AD 8B 9AC 10C 11. 本题考察的是简谐运动的周期性和对称性。由于振动的往复性，质点经过某一位置时，因速度方向不一定相同，因而会导致多解。本题质点的运动有两种情况：如图所示一种M在O点右侧，一种M在O点左侧.第一种情况质点从平衡位置O向右运动到M点, 质点从O到M运动时间为5s,再由M经最右端A返回M经历时间2 s,根据简谐运动的对称性可知质点从0点到最大位移处运动的时间为6S，所以周期为T=24S第二种情况M点在O点左方.质