简谐运动的图象

三、简谐运动的图象

教材：《全日制高级中学物理试验修订本》第九章第三节

知识目标1、知道振动图象的物理意义、知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。2、能根据图象知道简谐运动的振幅、周期和频率。能力目标

1、通过利用频闪照片读数、列表、绘图，从而得到简谐运动的位移随时间的变化规律，提高学生运用数学工具解决问题的能力。2、通过利用图象得到的信息，例如判断物体的位移、速度、加速度等物理量的大小与方向的变化规律，培养学生的抽象思维能力。

1、通过列表、绘图法得到简谐运动的图象，培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。2、进一步使学生掌握解决物理问题的两种方法：公式法和图象法。3、通过图象教学，培养学生的审美能力。

教学重点

1、简谐运动图象的物理意义和特点；2、运用简谐运动的图象解决有关位移、周期、频率、加速度、回复力等问题。教学难点

1、用描点法描绘出简谐运动的图象；2、运用简谐运动的图象解决实际问题。教学方法

1、关于简谐运动图象的描绘：采用学生读图、列表、描点的方法进行。2、关于据简谐运动的图象比较各时刻的位移、速度、加速度和回复力的大小和方向的教学采用学生归纳的方法，教师点拔的形式进行。

德育目标

导入新课

1、问题：前边我们分别用公式和图象研究了匀速直线运动和匀变速直线运动，那么：①在匀速直线运动中，设开始时的那一时刻速度为零，则它的位移图象是一条什么样的线？②在匀变速直线运动中，同样没开始计时的那一时刻位移为零，则它的位移图象应是一条什么线？学生答：①匀速直线运动的位移图象是一条过原点的直线。②匀变速直线运动的位移图象是一条过原点的抛物线。2、导入：上节课，我们学习了简谐运动，我们知道，简谐运动的位移随时间在做周期性的变化，那么如果用图象来表示这个关系，简谐运动的图象形状又如何呢？板书课题：简谐运动的图象。

（一）简谐运动的图象

1、用多媒体展示一张心电图，给学生介绍医院里用心电图仪描出的心电图象，通过观察心电图以了解测试者心跳是否有节律的工作过程。2、类比说明：要研究简谐运动，我们也可以设法把振子在各个时刻的运动情况记录下来，得到一张“运动图”，那么同学们思考一下，我们用什么方法可以描绘出简谐运动的图象呢？3、学生看书，讨论得到描绘简谐运动图象的方案。4、学生代表回答得到的方案方案一：在物体运动的过程中，用频闪照相，对频闪照片分析、列表，并用描点法得到简谐运动的图象。

方案二：用一个纸做的锥摆，内盛沙子，让沙子摆摆动，同时让沙摆往前移，沙子即显示出摆的振动图象。

方案三：同样做一个盛沙的锥摆，让其摆动，同时在下边拉动一块木板，则摆中漏下的沙子就显示出振动的图象。方案四：拿半个易拉罐制成的水摆，底部中央刺一小孔，水中滴墨汁，铺有白纸的长木板，让水摆摆动，同时在实验台上匀速地拖动铺有白纸的长木板，墨水就在白纸上显示出振动的图线。方案五：在水平弹簧振子的小球上安置一支记录用的笔，在下面放一条白纸带，当小球振动时，沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，笔就在纸带上画出一条振动图线。5、教师：同学们通过讨论，得到了不同的描绘方法，下边我们用其中的二种方案来具体描绘简谐运动的图象。

①用CAI课件展示：气垫导轨上的弹簧振子的振动情况。②用多媒体把课本上的三张频闪照片显示出来，并说明三张照片反映的运动情形。甲图是振子静止在平衡位置时的照片。乙图是振子被拉到左侧距平衡位置20mm处放手后，在向右运动的周期内照片。丙图是振子在接下来的周期内的频闪照片。③前边我们已经知道对于频闪照片：是每隔相等的时间，给物体照一次相，我们假设相邻两次闪光的时间间隔为t0振子所在的位置。

④学生了解上述情况后，列表、读数，把对应于不同时刻的位置记录下来。

⑤用实物投影仪抽查学生的读数记录情况。

第一个周期时间时间

0

t0

2t0

3t0

4t0

5t0

6t0

位移x（mm）

-20.0

-17.6

-17.6

0.1210.4

17.620.0

巩固训练

1、某质点做简谐运动的图象如图所示，质点的振幅和频率应为

。A、2cm，0.5Hz；B、-2cm，0.25Hz；C、2cm，0.25Hz；D、-2cm，4Hz；2.

x/mt/s22小结

本节课我们学习了简谐运动的图象的物理意义：1、从图象上我们可以知道振动物体任一时刻的位移。2、从振动图象上还可以知道振幅和周期；3、从振动图象上还可以知道某时刻振子的运动情况。总之，懂得从振动图象上准确地获取运动物体的有关信息，对我们学习机械波以及电磁振荡与电磁波都是十分重要的。

作业

P167练习三（1）、（2）、（3）板书设计简谐运动的图象1、图象：2、物理意义：振动物体的位称随时间变化的规律。3、从图象上直接