人教版(新教材)高中物理选择性必修1教学设计2：2 2 简谐运动的描述教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第一册PAGEPAGE12.2简谐运动的描述教学设计课题2.2简谐运动的描述课型新授教学目标1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。2．理解周期和频率的关系。3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关教学重点振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。教学难点实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学教学过程教学内容二次备课〖课前预习〗1、振幅定义：。2、周期定义：。3、频率定义：4、周期（频率）物理意义：5、相位是表示物体的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。〖课堂教学〗（－）新课引入：同学们，描述匀速直线运动的物理量有位移、时间、速度；描述匀变速直线运动的物理量有速度、时间、加速度；描述匀速圆周运动时，引入了周期、频率、角速度等反映其本身特点的物理量。上节课我们学习了简谐运动，那么如何描述简谐运动呢？这就是本节课所要研究的问题。板书：2、简谐运动的描述（二）新授内容：师：如果我们要乘车，我想大家都愿意坐小汽车，而不坐拖拉机，因为拖拉机比小汽车颠簸得厉害。也就是说它们的振动的强弱不同。下面我们再来观察一个现象实验1：给弹簧振子拉不同的距离，观察两次振动过程有什么不同？现象：振动的强弱不一样。师：在物理学中，我们引入振幅这个物理量来描述振动的强弱。板书：一、振幅课件点击1、振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。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。上节课我们学习了简谐运动的位移，那么简谐运动的位移和振幅有哪些区别呢？课件点击讨论：结论（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。师：下面我们来分析一下上节课所做的弹簧振子做简谐运动的实验。课件点击：弹簧振子做简谐运动的过程。师：分析弹簧振子从O—B—O—A—O下面又将不断的重复前面的过程。那么前面的这个过程就称之为一次全振动。课件点击：全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动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想一想：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？师：下面我们通过实验来比较一下完成一次全振动所用的时间是否一样？实验2：两个劲度系数不同的弹簧观察振子振动的快慢。为了描述简谐运动的快慢，引入了周期和频率。板书：二、周期、频率课件点击：①周期：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：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。师：刚才我们观察到不同的弹簧振子周期不同，那么弹簧振子的周期可能与哪些因素有关呢？课件点击猜想：设计实验师：实验之前我想现场采访一下我们的实验小组①实验过程中，我们应该选择哪个位置作为计时的开始时刻？②一次全振动的时间非常短，我们应该用什么样的方法去测量弹簧振子的周期？实验3：请一位同学到前面来做这个实验。大家一起来测讲台上演示的弹簧振子的振动周期。1、探究Ｔ与k的关系。2、探究Ｔ与m的关系。3、探究Ｔ与A的关系。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固有周期和固有频率。请同学们来观察两个摆长相等的单摆做简谐运动的情形。实验4:观察和比较两个摆长相等的单摆做简谐运动的情形。师：对于不同时释放的两个等长单摆，我们说它们的相位不相同。要详尽的描述简谐运动，只有周期（频率）和振幅是不够的，在物理学中我们用不同的相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的不同阶段。板书：三、相位上一节课，我们已经简谐运动的位移x和时间t的关系可以用正弦或余弦曲线来表示，刚刚我们又学习了描述简谐运动的物理量A、T、f、，那么根据三角函数知识，x和t的关系可以写成什么样的表达式呢？请同学样阅读课本，写出x与t的函数表达式，并且了解有关量的含义。板书：四、简谐运动的表达式（三）巩固练习：1．做简谐运动的物体，当物体的位移为负值时，下面说法正确的是〖CD〗A．速度一定为正值，加速度一定为负值B．速度一定为负值，加速度一定为正值C．速度不一定为正值，加速度一定为正值D．速度不一定为负值，加速度一定为正值2．小球做简谐运动，则下述说法正确的是〖B〗A．小球的加速度大小与位移成正比，方向相同B．小球的加速度大小与位移成正比，方向相反C．小球的速度大小与位移成正比，方向相反D．小球速度的大小与位移成正比，方向可能相同也可能相反3．一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为〖C〗A．1∶2，1∶2B．1∶1，1∶1C．1∶1，1∶2D．1∶2，1∶14．质点沿直线以O为平衡位置做简谐运动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A、B相距10cm，质点从A到B的时间为0.1s，从质点到O点时开始计时，经0.5s，则下述说法正确的是〖AC〗A．振幅为5cmB．振幅为10cmC．通过路程50cmD．质点位移为50cm5．一个作简谐运动的质点在平衡位置O点附近振动．当质点从O点向某一侧运动时，经3s第1次过M点，再向前运动，又经2s第2次过M点．求该质点再经多长时间第3