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1、11.1《简谐振动》导学方案2011年4月15口编写：杨洪涛审阅：张四林课时：2【学习要求】I•知道机械振动、平衡位置的概念2.理解弹簧振子这一物理模型3•知道什么是简谐振动，知道简谐运动的振动图象为一正弦曲线【学习重难点】通过观察和分析，理解简谐运动的位移一时间图彖是一条正弦曲线学习过程第一课时一.机械振动【提出问题】振动现象在自然界中广泛存在。想-•想：钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物行走时扁担下物体的颤动、树梢在微风中的摇摆……，它们冇什么共同特点？1•物体在两侧所做的运动，称为机械振动,简称为振动。【理解】平衡位置：振了原来静止时的位置（一般情
2、况下指物体在没有振动时所处的位置）例题：下列运动中属于机械振动的冇（）ISillI弹暫振予的报动A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上抛出的物体的运动C、说话时声带的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动二、弹簧振子2.弹簧振了:把一个有孔的小球固定在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在,能够，小球与水平杆之间的摩擦忽略不计,的质量比的质量小得多，也可以忽略不计，这样的系统称为弹簧振子。它是一种模型。（弹簧振了是小球和弹簧所组成的系统的名称，但冇时也把这样的小球称做弹簧振了或简称振子）规定在o点右边时位移为止，在1•注意：振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移
3、如图所示，是振子在A、B位置的位移Xa和Xb【思考】振子的运动是怎样一种运动呢？通常以平衡位置为坐标原点O,沿振动方向建立坐标轴,左边时位移为负。（1）描点法坐标原点O—平衡位置横坐标一振动吋间t纵处标一振子相对于平衡位置的位移（2）频闪照片如图是弹簧振了的频闪照片，频闪仪每隔—s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，拍摄时底片从F向上—运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，相邻两个像Z间相隔—So（3）用数码相机和计算机绘制小球运动的x-t图彖.图彖的建立用横坐标表示振动物体运动的时间t,纵坐标表示振动物休运动过程屮对丁•平衡位置的位移x,建立处标系
4、，如图11-1-4所示.2.图象意义反映了振动物体相対平衡位置的位移x随时间t变化的规律.3.振动位移通常以平衡位置为位移起点，所以振动位移的方向总是背离平衡位置的，如图11-1-4所示.在x-t图象中，某时刻质点位置在t轴上方，表示位移为正（如图11-1-4中t
5、、t?时刻），某时刻质点位置在t轴下方，表示位移为负（如图11-1-4t4时刻）.四、简谐运动及其图像【提出问题】我们所得到的小球运动的X-t图象很像正弦曲线，是不是这样呢？你用什么方法来检验?方法一验证法：方法二拟合法：2.如果质点的位移与时间的关系遵从的规律，即它的振动图象（x-t图象）是一
6、条曲线，这样的振动叫做简谐运动，简谐运动是最、3.简谐运动的物体对平衡位置的随变化的图象，称为振动图象。1振动图象不是简谐运动物体的运动轨迹。它表示振动的质点（1个辛在各的o【例题】：某-•弹簧振子的振动图彖如图所示，则由图象判断下歹d法正确的是（）A、振子偏离平衡位證的最大距离为10cm°B、Is到2s的时间内振子向平衡位置运动hx/cm6t/sC、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同D、振子在2s内完成一次往复性运动【练习】某弹簧振子的振动图彖如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（）A、第Is内振子相対于平衡位置的位移与速度方向和反B、第2
7、s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm,C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反D、第Is内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同,瞬时速度方向相反。课堂练习1.（A级）图11.1・9是某质点做简谐运动的振动图象。根据图像中的信息，回答下列问题。（1）质点离开平衡位置的戢大距离有多大？（2）在1.5s和2.5s这两个时亥IJ,质点的位置各在哪里？10Aw1•帀
8、°-••「•10SII19茶庚原的驰动田眾（3）在l・5s和2.5s这两个吋亥IJ,质点向哪个方向运动?2.（A级）如图11.1-9,在t=（）至ljt=4s的
9、范围内回答问题。（1）质点相对于平衡位置的位移的方向在哪些时间内跟他瞬吋速度的方向相同？在哪些吋间内跟瞬吋速度的方向相反？（2）质点在第2秒末的位移是多少？（3）质点在両2秒内走过的路程是多少?第二课时拓展捉咼【理解】1.简谐运动不是匀变速运动，是变力作用下的变加速运动.振动物体的位移：我们约定以平衡位證作为位移的起点，所以质点振动过程中任一时刻的位移都背离平衡位置.2.简谐运动的位移、速度和加速度（1）位移：振动位移以平衡位置为起点，所以在振动图象上，振动位移可用从平衡位置指向振子所在位置的有向线段表示，方向为从平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到
10、该位置的距离.位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的肓
