2020-2021学年第二章 机械振动2 简谐运动的描述教案

题课

  第一节：简谐运动 

课型

新

课时

2-1

教

学

目

标

1.经历观察实验， 理解振幅、周期和频率的概念，培养分析数据、发现特点和形成结论的能力，能用这些概念描述、解释简谐运动。

2. 了解相位、初相位。会用数学表达式描述简谐运动。

学习重点

振幅、周期和频率，用数学表达式描述简谐运动

学习难点

相位、全振动

教     学     过       程

教学环节（含备注）

教        学        内        容

引入新课

进行新课

观察与讨论

讨论与交流

练习

练习

讨论与交流

练习

课堂总结

课后作业

（一）引入新课

什么是简谐运动？举例说明。如何描述其特性进而区别差异呢？

（二）进行新课

1、振幅

问：小球离开平衡位置有最大值吗？

(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，用A表示，国际单位：m。

(2)物理意义：表示振动的强弱，是标量。

2、全振动

实验：观察周期性特征

问：小球连续两次经过同一位置的时间间隔刚好完成一次全振动吗？同一位置，位移和速度总相同吗？（讨论）

结论：

(1)振子以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，即一个完整的振动过程。

(2)不管以哪里作为开始研究的起点，弹簧振子完成一次全振动的时间总是相同的。

3．周期和频率

演示实验，不同的小球振动快慢不同。

(1)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用T表示，国际单位：s。

(2)频率：单位时间内完成全振动的次数，用f表示，单位：Hz。

(3)周期T与频率f的关系：T＝1/f

(4)物理意义：周期和频率都是表示物体的振动快慢物理量，周期越小，频率越大，表示物体振动越快。

强调：振动快慢与振动物理运动的快慢不同。前者用周期与频率描述，后者用速度描述。

（5）周期的测量

实验设计讨论：计时起点如何确定？

（平衡位置，因为最高或最低点，位置判定不准，速度慢，误差大。）

课堂练习：教材40页“练习与应用1”

4．相位

演示初相位不同的两个弹簧振子的运动，观察初相位不同，步调是否一致？

用来描述周期性运动在各个时刻所处的运动状态。其单位是弧度(或度)。

5. 简谐运动的一般表达式

x＝Asin(ωt＋φ)，﹝ω（t+T）＋φ﹞-（ωt＋φ）=2π  则ω=2π/T=2πf

ω叫作圆频率。表示物体的振动快慢物理量

θ=ωt＋φ：相位   φ：初相位，初相  

Δφ=φ2-φ1，大于0,2比1超前Δφ；反之，落后。

课堂练习：教材40页“练习与应用2、3”

6.例题（教材38页）

强调：（1）先写出位移——时间关系式。

（2）注意：5s末的位移与5s内的位移的区别，前者指从平衡位置指向该时刻所在位置；后者指这段时间内初始时刻位置指向所末时刻所在位置。（答案见教材）

课堂练习：教材40页“练习与应用4、5”

课堂总结：（见板书设计）

7、学习效果检测（附后）

板书设计

简谐运动的描述

课后反思