1、江蘇省徐州市睢寧縣菁華高級中學(xué)高中物理第十一章 第二節(jié) 簡諧運動的描述四步教學(xué)法教案 新人教版選修3-4 年級組別高二物理備課組審閱（備課組長）審閱（學(xué)科校長）備人使用人授課時間 課 題二簡諧振動的描述課 型新授課課標要求知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義；理解周期和頻率的關(guān)系；教學(xué)目標知識與技能（1）知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義；（2）理解周期和頻率的關(guān)系； （3）知道振動物體的固有周期和固有頻率，并正確理解與振幅無關(guān)；（4）掌握簡諧運動的表達式，正確理解振幅、相位、初相的概念。能力目標利用實驗來驗證振動物體的周期與振幅無關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力情感、態(tài)度與價值觀實驗中培養(yǎng)學(xué)生求”真”

2、思想教學(xué)重點振幅、周期和頻率的概念。教學(xué)難點振幅、周期和頻率的物理意義；理解振動物體的固有周期和固有頻率與振幅無關(guān)。教學(xué)方法實驗觀察、講授、討論，計算機輔助教學(xué)教學(xué)程序設(shè)計教學(xué)過程及方法環(huán)節(jié)一 明標自學(xué)過程設(shè)計二次備課上節(jié)課講了簡諧運動的現(xiàn)象和受力情況。我們知道振子在回復(fù)力作用下，總以某一位置為中心做往復(fù)運動?，F(xiàn)在我們觀察彈簧振子的運動。將振子拉到平衡位置 O 的右側(cè)，放手后，振子在 O 點的兩側(cè)做往復(fù)運動。振子的運動是否具有周期性？在圓周運動中，物體的運動由于具有周期性，為了研究其運動規(guī)律，我們引入了角速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量。為了描述簡諧運動，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和頻率教學(xué)過

3、程及方法環(huán)節(jié)二 合作釋疑 環(huán)節(jié)三 點撥拓展過程設(shè)計二次備課（二）新課講授實驗演示：觀察彈簧振子的運動，可知振子總在一定范圍內(nèi)運動。說明振子離開平衡位置的距離在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，這就是我們要學(xué)的第一個概念振幅。1、振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離。我們要注意，振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，而不是最大位移。這就意味著，振幅是一個數(shù)值，指的是最大位移的絕對值。2、振動的周期和頻率（1）振動的周期T：做簡諧運動的物體完成一次全振動的時間。振動的頻率f：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)。（2）周期的單位為秒（s）、頻率的單位為赫茲（Hz）。（3）周期和頻率都是表示振動快慢的物理量。兩者的關(guān)系為：

4、T=1/f 或 f=1/T若周期T=0.2s，即完成一次全振動需要0.2s，那么1s內(nèi)完成全振動的次數(shù)，就是1/0.2=5s-1。也就是說，1s鐘振動5次，即頻率為5Hz。3、簡諧運動的周期或頻率與振幅無關(guān)實驗演示：敲一下音叉，聲音逐漸減弱，即振幅逐漸減小，但音調(diào)不發(fā)生變化，即頻率不變。振子的周期(或頻率)由振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定，稱為振子的固有周期或固有頻率。例1：一面鑼，它只有一種聲音，用錘敲鑼，發(fā)出響亮的鑼聲，鑼聲很快弱下去，但不會變調(diào)。擺動著的秋千，雖擺動幅度發(fā)生變化，但頻率不發(fā)生變化。彈簧振子在實際的振動中， 會逐漸停下來，但頻率是不變的。這些都說明所有能振動的物體。都有自己的固有周

5、期或固有頻率。4、簡諧運動的位移圖象振動圖象簡諧運動的振動圖象是一條什么形狀的圖線呢？簡諧運動的位移指的是什么位移？（相對平衡位置的位移）演示：當(dāng)彈簧振子振動時，沿垂置于振動方向勻速拉動紙帶，毛筆P就在紙帶上畫出一條振動曲線。說明：勻速拉動紙帶時，紙帶移動的距離與時間成正比，紙帶拉動一定的距離對應(yīng)振子振動一定的時間，因此紙帶的運動方向可以代表時間軸的方向，紙帶運動的距離就可以代表時間。實際應(yīng)用例子：心電圖儀、地震儀。理論和實驗都證明：簡諧運動的振動圖象都是正弦或余弦曲線。環(huán)節(jié)四 當(dāng)堂檢測1關(guān)于振幅的概念，下列敘述中正確的是()A振幅是振動物體離開平衡位置的最大位移，它是矢量B振幅是表示振動強弱

6、的物理量C振幅增大，周期也必然增大，而頻率減小D做簡諧運動的物體，其頻率是固定的，與振幅無關(guān)解析：振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離，是標量，振幅越大，表明物體振動越強。周期與振幅無關(guān)。答案：BD2如圖118所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定組成一個振動系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，下列說法正確的是()A鋼球運動的最高處為平衡位置B鋼球運動的最低處為平衡位置圖118C鋼球速度為零處為平衡位置D鋼球原來靜止時的位置為平衡位置解析：鋼球以平衡位置為中心做往復(fù)運動，在平衡位置處速度最大，故A、B、C不正確，D選項正確。答案：D3對于彈簧振子的回復(fù)力與位移的關(guān)系圖像，下列圖像中正確的是()圖119解析：根據(jù)公式Fkx，可判斷回復(fù)力與位移的關(guān)系圖線是一條直線，斜率為負值，故選項C正確。答案：C4如圖1110所示，小球套在光滑水平桿上，與彈簧組成彈簧振子，O為平衡位置，小球在O附近的AB間做簡諧運動，設(shè)向右為正方向，則： 圖1110(1)速度由正變負的位置在_點。(2)位移為負向最大的位置在_點。解析：速度由正變負的位置在A點；因位移是矢量，做第(2)問要看準正方向，因正方向向右，所以位移為負向最大的位置在B點。答案：(1)A(2)B課堂小結(jié)本節(jié)課講了，機械振動的描述的相關(guān)知識，其中包括，2、振動的周期和頻率1、振幅A3、簡諧運動的周期或頻率與振幅無關(guān)4、簡諧