人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动1 简谐运动优秀学案设计
展开【学习目标】
1.了解什么是机械振动、简谐运动。
2.正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
【学习重点】
掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。
【学习难点】
1.分清偏离平衡位置的位移与位移的概念。
2.知道在一次全振动中速度的变化
【学习过程】
一、机械振动
1.定义:_____________________________________________________________。
通常简称为__________。
平衡位置指的是__________________________。
(一般情况下指__________________________。)
2.特点:
(1)_____________。
(2)_____________。
例题:观察判断下列物体的运动是否是机械振动:
二、弹簧振子
1.概念:______________________________称作弹簧振子,有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称_________。
2.弹簧振子是理性化模型:
(1)___________。
(2)弹簧的质量与小球相比________________。
简谐运动是一种最________、最_________的振动。
让学生观察总结弹簧振子运动有什么特点。
三、弹簧振子的位移—时间图象
1.位移x:振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
2.画法:振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
坐标原点??-_____________
横坐标??-______________
纵坐标??-____________________________
规定在0点右边时位移为_____,左边时位移为______。
3.弹簧振子的位移—时间图象
结论:弹簧振子的振动图像是一条____________。
应用例子:________________________。
理论和实验都证明:简谐运动的振动图象都是__________________________。
【例题】
(1)质点离开平衡位置的最大位移?
(2)2s末、4s末、8s末、10s末质点位置在哪里?
(3)2s末、6s末质点朝哪个方向运动?
(4)质点在6s末、14s末的位移是多少?
(5)质点在4s、16s内通过的路程分别是多少?
【练习检测】
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)弹簧振子的平衡位置都在原长处。( )
(2)振动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。( )
(3)弹簧振子的运动是简谐运动。( )
(4)振子的位移相同时,速度也相同。( )
(5)简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线。( )
2.下列运动中属于机械振动的是( )
A.小鸟飞走后树枝的运动
B.爆炸声引起窗子上玻璃的运动
C.匀速圆周运动
D.竖直向上抛出的物体的运动
E.人说话时声带的振动
3.如图所示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定组成一个振动系统,用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,下列说法正确的是( )
A.钢球运动的最高处为平衡位置
B.钢球运动的最低处为平衡位置
C.钢球速度最大处为平衡位置
D.钢球原来静止时的位置为平衡位置
E.钢球在平衡位置时所受合力为零
4.如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象,若x轴方向为图中水平方向,y轴方向为图中竖直方向,下列有关该图象的说法中正确的是( )
A.该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置
B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的
C.从图象可以看出小球在振动过程中是沿y轴方向移动的
D.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,让底片沿垂直x轴方向匀速运动
E.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同
5.如图所示是表示一质点做简谐运动的图象,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻振子的加速度最大
B.t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
C.t2时刻振子的位移最大
D.t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动
E.该图象是从平衡位置开始计时画出的
6.如图所示是某振子做简谐运动的图象,以下说法中正确的是( )
A.因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹
B.振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹
C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度
D.振子运动到B点时的速度方向沿x轴负方向
E.振子运动到C点时,加速度为零,速度最大
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