人教版 (2019)选择性必修 第一册2 简谐运动的描述获奖教案
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上课时间: 年 月 日
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)
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板书设计 | 简谐运动的描述
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课后反思 |
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课后检测:
1. (多选)如图所示,弹簧振子以O为平衡位置,在BC间做简谐运动,则( )
A.从B→O→C为一次全振动
B.从O→B→O→C为一次全振动
C.从C→O→B→O→C为一次全振动
D.从D→C→O→B→O→D为一次全振动
答案 CD
2. (多选)如图所示是一做简谐运动的物体的振动图像,下列说法正确的是( )
A.振动周期为2×10-2 s
B.前2×10-2 s内物体的位移为-10 cm
C.物体振动的频率为25 Hz
D.物体的振幅为10 cm
答案 CD
3.(多选)物体A做简谐运动的振动位移xA=3sin100t+ m,物体B做简谐运动的振动位移xB=5sin100t+ m。比较A、B的运动( )
A.振幅是矢量,A的振幅是6 m,B的振幅是10 m
B.周期是标量,A、B的周期都是100 s
C.A振动的频率fA等于B振动的频率fB
D.A的相位始终超前B的相位
答案 CD
4.有甲、乙两个简谐运动,甲的振幅为2 cm,乙的振幅为3 cm,周期都是4 s。当t=0时,甲的位移为2 cm,乙的相位比甲落后,试写出二者的函数表达式,并在同一坐标系中作出它们的位移—时间图像。
解析 ①x甲=2 sin,x乙=3sin(0.5πt)。
②
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