简谐运动的描述+高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

简谐运动的描述在一段时间内簧片在一个位置附近不断地重复同样的运动，可以近似为简谐运动。不同的簧片发出的声音不同，因此它们做简谐运动的具体情况必然不同。如何描述简谐运动的这种独特性呢?一、新课导入——问题引入通过上节课的学习，知道做简谐运动的物体的位移与时间之间满足正弦函数关系。振动图像是一条正弦曲线。一、新课导入——知识衔接将通过本节课，学习振幅、周期、频率、相位等概念，进而会用数学表达式描述简谐运动，体会物理知识与生活实际、音乐艺术之间的联系。一、新课导入——揭示目标如何描述简谐运动的强弱？通过泡沫颗粒的跳跃，观察扬声器纸盆的振动，发现当音量不同时扬声器纸盆的振动强弱不同。二、振幅——生活场景请同学们观察这两个弹簧振子的运动情况，比较它们的差异。二、振幅——实验演示把振动物体离开平衡位置的最大距离，叫作振动的振幅(amplitude)。二、振幅——知识呈现①振幅的单位是米②振幅是标量③振动物体运动的范围是振幅的两倍④振幅是表示振动幅度大小的物理量⑤振幅常用字母A表示二、振幅——知识呈现因为

，所以

，这说明A是物体离开平衡位置的最大距离。二、振幅——数理联动二、振幅——数理联动如何描述简谐运动的快慢？请同学们仔细聆听音叉发出声音的变化，试说明在此过程中，主要是哪个物理量发生了变化？二、周期和频率——生活场景请同学们观察这两个弹簧振子的运动情况，比较它们的差异。三、周期和频率——实验演示弹簧振子怎样才算完成一次周期性运动（全振动）呢？三、周期和频率——全振动全振动——振动物体经过一次往复运动返回到原来位置，且速度方向与初始时相同。做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期。物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率。三、周期和频率——知识呈现①用T表示周期，用f表示频率。②在国际单位制中，周期的单位是秒。频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。1Hz=1s-1③周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量周期越小，频率越大，表示振动越快。三、周期和频率——知识呈现简谐运动的“圆频率”是一个与周期成反比、与频率成正比的量。它也表示简谐运动的快慢。三、周期和频率——知识呈现三、周期和频率——数理联动三、周期和频率——数理联动三、周期和频率——分组实验在测量小球振动的周期时，如何减小测量的误差？若将振幅减少为原来的一半，测量振动的周期有什么变化吗？如何描述简谐运动的步调？请同学们仔细观看视频，每名解放军战士行进的步调是否一致？四、相位——生活场景请同学们观察这两个弹簧振子的运动情况，比较它们的差异。四、相位——实验演示物理学中把

叫作相位(phase)。

是t=0时的相位，称作初相位，或初相。四、相位——知识呈现两个具有相同频率的简谐运动的相位差(phasedifference)。四、相位——知识呈现两个小球振动的步调一致，相位总是相同的，称为同相。四、相位——观察两个小球的振动情况两个小球振动的步调完全相反，相位总是相反的，称为反相。四、相位——观察两个小球的振动情况四、相位——观察两个小球的振动情况做简谐运动的物体在任意时刻t的位移五、课堂小结不同的簧片做不同的简谐运动，发出的声音音调不同，主要是哪个物理量不同？六、知识运用如图所示，将几根橡皮筋绕到盒子上，调整它们的长度与松紧，做成一个“弦乐器”。拨动不同的橡皮筋，体会橡皮筋振动时的振幅与频率，以及橡皮筋振动的频率与振幅是否有关。七、作业实践游客在湖边欲乘游船，当日风浪较大，游船上下浮动。若把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，则其振幅为20cm，周期为3