2019-2020年高中物理 11.1 简谐运动导学案 新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理11.1简谐运动导学案新人教版选修3-4【学习目标】1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式，知道机械振动的概念。2．领悟弹簧振子是一种理想化的模型。3．知道弹簧振子的位移—时间图象的形状，并理解图象的物理意义。4．理解记录振动的方法【重点难点】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．回复力的特征是形成加速度、速度、位移等物理量周期性变化的原因。难点：偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆【学习内容】【自主预习】1.弹簧振子：把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在________杆

2、上，能够自由滑动，两者之间的摩擦可以忽略，弹簧的质量与小球相比________忽略。把小球拉向右方，然后放开，它就左右运动起来，这样的系统称为弹簧振子。小球原来静止时的位置叫做________。特点：①表现在构造上，是用一根没有质量的弹簧一端固定，另一端连接一个质点；②表现在运动上，没有任何摩擦和介质阻力。2．振动：小球在平衡位置附近的________运动，是一种机械振动，简称________。3．简谐运动：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)是一条________曲线，这样的振动叫做简谐运动。______

3、__的运动就是简谐运动。4．正弦函数的一般形式是y＝________。5．平衡位置振动物体静止时的位置，叫平衡位置。6．机械振动物体(或物体的一部分)在平衡位置附近的往复运动，叫机械振动，简称振动。【典型例题】【例1】关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是(　　)A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移【例2】如图甲所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以下问题(1)如图

4、甲所示的振子振动的起始位置是________，从初始位置开始，振子向________(填“右”或“左”)运动。(2)在图乙中，找出图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的哪个位置？即O对应________，A对应________，B对应________，C对应________，D对应________。(3)在t＝2s时，振子的速度的方向与t＝0时速度的方向________。(4)质点在前4s内的位移等于________。【例3】如图11－1－5所示是某质点做简谐运动的图象，根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2

5、)在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2s末的位移是多少？在前4s内的路程是多少？【例4】一质点做简谐运动的图象如图11－1－9所示，下列说法正确的是(　　)A．质点振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度为零D．在t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同【例5】如图11－1－11所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是(　　)A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N位移是先减小后增大D．由M→N位移始终减小【课堂小结与反思】【课后作业与练习】1.如图1

6、－1所示，一弹性小球被水平抛出，在两个互相竖直平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动(　　)A．是机械振动，但不是简谐运动B．是简谐运动，但不是机械振动C．是简谐运动，同时也是机械振动D．不是简谐运动，也不是机械振动2．一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是(　　)A．速度B．加速度C．速率D．动量3．关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是(　　)A．位移减少时，加速度减少，速度也减少B．位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速

7、度方向跟位移方向相同D．物体向负方向运动时，加速度方向跟速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向跟速度方向相反4．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是(　　)A．振子在A、B两点时的速度和位移均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变C．振子所受的弹力方向总跟速度方向相反D．振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动5.如图1－3所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置。以某时刻作为计时零点(t＝0)，经过周期，振子具有正方向的最大加速度，那么下面四个振动图线中正确反映了振子的

8、振动情况的图线是(　　)6．一质点做简谐运动，其振动图象如图1－4所示，在0.2s～0.3s这