2简谐运动的描述回复力

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1、高中物理教案（振动02）课题：简谐运动的描述简谐运动的回复力和能量目标：一、知识与技能1、知道什么是一次全振动、振幅、周期和频率，知道周期（频率）和振幅无关2、理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。3、能分析简谐运动能量转化过程4、学会分析简谐运动的实例，提高学生理论联系实际的能力二、过程与方法1、通过对简谐运动中位移、回复力、加速度、速度等物理量间变化规律的综合分析，知道各物理量之间有密切的相互依存关系，学会用联系的观点来分析问题。2、本节中通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到了有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一

2、般的思维方法。三、情感态度价值观1、通过对简谐运动的分析，使学生知道各物理量之间的普遍联系。2、强化学生辩证唯物主义的世界观。3、树立理论联系实际的观点。重点：1、简谐运动各物理量意义及回复力概念2、简谐运动的特征难点：1、振幅和位移的联系和区别.2、简谐运动特征的理解教具：振动图象演示仪、Powerpoint课件、Flash课件、笔记本电脑、投影仪。教法：演示法、归纳法、讲练法过程：●前提测评机械振动是和直线运动，圆周运动不同的运动形式，要描述它，除了速度和加速度外，还需要用一些新的物理量，即振动的振幅，周期和频率●新课教学一、简谐运动的描述1、振幅（1）定义：

3、振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅（2）说明：1、振幅是表示振动强弱的物理量演示两个不同的振动2、振幅是标量，它等于最大位移的数值3、对一个确定的振动来说，振子的位移是时刻变化的，但振幅可能是不变的。2、周期和频率（1）演示周期不同的两个弹簧振子的振动问题：两个振动有何不同，怎样来比较振动的快慢（2）定义：周期频率说明：周期频率都是反映振动快慢的物理量（不是振子振动的速度）相互关系T=6（3）周期频率与振幅的关系对于一个确定的振动来说，振动的周期和频率是一定的，物体的振动频率是由振动物体本身的性质决定的与振幅大小关系（4）固有周期和固有频率例题1、把弹

4、簧振子从平衡位置拉开5厘米后放手振动，振动频率为2赫，则弹簧振子的振幅为______若从放手时开始计时，则1秒内振子通过的路程是_________，1秒末振子的位移是_______解题总结：当振子从平衡位置或端点起振时，n秒内通过的路程为S=n*4A例题2、在原图象中找出——①t=4.5t0时刻的位移；②x=12cm位置的时刻（这样的时刻是不是唯一的？）③这列波的振幅、周期是多少？④这列波的频率是多少？（学生活动：答问……①14.6cm；②4.2t0和7.8t0；③20cm、12t0；④1/12t0）解题总结：由图象可以读出振动质点的周期、振幅；可以找出时间对应的

5、位移和位移对应的时间。练习1、图2表示甲、乙两个振子做简谐运动的振动图像。求这两个振子的振幅和周期大小之比。（学生活动：思考、答问……A甲/A乙=1/2；T甲/T乙=3/2）3、相位描述简谐运动的表达式例题3、两个简谐运动的振动方程分别为：，。求它们的振幅之比，各自的频率，相位差并说明同相还是反相。答案：振幅之比2/1，各自的频率2b,相位差π、反相。二、简谐振动的回复力1、定义：使振子回到平衡位置的力方向总是指向平衡位置2、说明：①回复力是按力的效果命名的，在受力分析中没有回复力②回复力不一定等于物体所受的合力，如单摆。3、讨论与交流：①你能求出振子所受到的回复

6、力吗，能求出加速度吗？②你认为简谐运动是一种什么运动？4、结论：简谐运动的回复力的大小与位移大小成正比，方向总是指向平衡位置，Ｆ＝－ｋｘa=－ｋｘ/m说明：①式中负号表示F、X方向始终相反②k为比例系数，在弹簧振子中k恰是倔强系数,在其它简谐振动中k就不是表示弹簧的倔强系数,3、此两式是判断是否简谐振动的依据65、理论上可以证明：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。师：回复力与加速度具有上述特征的振动才是简谐运动，否则只是一般的振动；简谐运动是一种最简单、最基本的振动（理想化的过程模型），许多物体的振动都

7、可以看做是简谐运动，简谐运动是一种变加速运动。θOθm问题：拍皮球时皮球上下的振动是否是简谐振动？如图，小球在光滑有对接的斜槽上来回振动是否是简谐振动？简谐振动实例：长方体木块在水中上下振动，挂在弹簧下端的重锤的上下振动等三、振动的能量1、概念：做简谐运动的物体在振动中经过某一位置时所具有的势能和动能之和。*2、公式：E＝1/2mv2＋1/2kx2=KA2做简谐运动的物体能量的变化规律：只有动能和势能相互转化，机械能守恒。总机械能的大小与振幅有关，振幅越大，振动能量越大。例题、如图所示，将相同的单摆拉到不同的位置AB使其同时(θ<100)振动起来，且hA＜hB，则

8、有A、由A