1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象教案 【課 題】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象?！窘虒W(xué)目的】1. 知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦（或余弦）曲線； 2理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義。 3會(huì)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的知識(shí)，去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。 【教學(xué)重點(diǎn)】簡(jiǎn)諧簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象與振動(dòng)軌跡的區(qū)別?！窘虒W(xué)方法】從演示實(shí)驗(yàn)入手討論式教學(xué)?！窘?具】擺長(zhǎng)相等的砂擺一臺(tái)、石砂若干，上面貼有白紙、寬約30cm的長(zhǎng)木板一 塊，投影片若干張。 【教學(xué)過(guò)程】一、 復(fù)習(xí)提問(wèn)：（5分鐘）1 自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如何？請(qǐng)畫出位移時(shí)間圖象。（提出問(wèn)題后，讓學(xué)生邊思考邊在課堂筆記上畫圖，請(qǐng)一 名學(xué)生到黑板上畫。學(xué)生能畫出如右

2、圖所示的圖象。） 教師提出下列問(wèn)題：2 這個(gè)位移時(shí)間圖象是該物體運(yùn)動(dòng)的軌跡嗎？（學(xué)生能正確回答，然后教師講解，位移時(shí)間圖象表示物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。）導(dǎo)入新課：物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移也隨時(shí)間在變化，那么它的位移 時(shí)間圖象又會(huì)是什么樣呢？這正是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。二、 新課教學(xué)：（30分鐘） （板書課題） 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象 1從振動(dòng)物體直接得到簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象：（板書） 演示一：只讓砂擺振動(dòng)（滿足5），讓學(xué)生觀察砂擺端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 （請(qǐng)學(xué)生回答砂擺端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡） 演示二：在砂擺平衡位置右邊最大位移處釋放砂擺，同時(shí)沿著與振動(dòng)垂直的 方向勻速拉動(dòng)擺下貼有白紙的長(zhǎng)木板，等砂擺

3、振動(dòng)一周期停止。 （ 請(qǐng)學(xué)生觀察此時(shí)得到的圖象） 演示三：讓砂擺從平衡位置處開始擺動(dòng)，同時(shí)沿著與振動(dòng)垂直的方向勻速拉 動(dòng)擺下貼有白紙的長(zhǎng)木板，等砂擺振動(dòng)一周期停止。 （ 請(qǐng)學(xué)生觀察此時(shí)得到的圖象） 演示結(jié)果得到的圖象如下圖：（將已畫好圖象的投影片打出，讓學(xué)生觀察） 分析演示實(shí)驗(yàn)：因?yàn)閯蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板，板的位移S與時(shí)間t成正比，故木板位移的大 小可 以表示時(shí)間的長(zhǎng)短，從振動(dòng)漏斗中漏出的砂流在木板上形成的曲 線，就顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。圖象橫軸表示時(shí)間t，縱軸 表示砂擺位移x。 總結(jié)：（板書）（1）.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線。 （2）. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象與軌跡不同指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P13

4、6第3自然段到P137，思考以下問(wèn)題：（投影）1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義？ 2從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象上可以確定哪些物理量？ 閱讀時(shí)要注意課本上圖55，掌握以下幾個(gè)要點(diǎn)： 圖象上函數(shù)的最大值振動(dòng)的振幅A。 圖象上兩個(gè)相鄰正（或負(fù)）最大值的間隔振動(dòng)的周期T。 總結(jié)：（板書）（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象反應(yīng)了振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。 （4）從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道振動(dòng)物體的振幅、周期以及它在 任意時(shí)刻的位移。 2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用：（板書）例1 如下面兩個(gè)圖，分別表示物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，請(qǐng)分別寫出它們的振幅 A、周期T。（投影）解：由圖象可知，Aa=0.1cm Ta=4s Ab=0.5cm Tb=0.2s例2

5、 根據(jù)上面（a）圖，說(shuō)出在1s、1.5s、2s、3.5s、4s時(shí)，物體所受的回復(fù)力、加速度、速度、位移的方向。 解：從圖象上可以看出， 在1s時(shí)，回復(fù)力、加速度、位移都為零，速度最大沿x 軸負(fù)方向。 在1.5s時(shí)，回復(fù)力、加速度沿x正方向，速度、位移沿x軸負(fù)方向。 在2s時(shí)，回復(fù)力、加速度都最大，沿x軸正方向，位移最大沿x軸 負(fù)方向,速度為零。 在3.5s時(shí),回復(fù)力、加速度都沿x軸負(fù)方向，位移、速度沿x軸正方向。 在4s時(shí)，回復(fù)力、加速度都最大，沿x軸負(fù)方向，位移也最大，沿x 軸正方向，速度為零。例3 如圖所示的是一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，試求此單擺的擺長(zhǎng)。解

6、：由圖可知，該單擺的振動(dòng)周期為T=4s， 又根據(jù)單擺周期公式： T=2 得L=T2g/42=429.8/（23.14）2m =3.98m 三、小結(jié)：1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。3根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移。 【課堂訓(xùn)練】（10分鐘）1 用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象，可以求出振動(dòng)物體的振幅、周期、頻率、任意時(shí)刻的位移、質(zhì)量、重力加速度等六個(gè)物理量中的哪一些：（ D ） A 只能求出 B 只能求出 C 只能求出 D 六個(gè)物理量都可求出 參考答案：D2下圖是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，從圖中可以知道：（ D ） A 在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度和加速度也為零。 B 在t=4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度最大，方向沿x軸的負(fù)方向。 C 在t=3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振幅為-5cm，周期為4s。 D 無(wú)論何時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振幅都是5cm，周期都是4s。參考答案：D分析：在特殊位置的對(duì)應(yīng)物理量，平衡位置處速度最大，方向根據(jù)“上坡上”“下坡下”的方法法確定，振幅根據(jù)定義，是振子離開平衡位置的最大距離。 3。一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，起點(diǎn)位移為x0=3cm，振幅A=3cm，周期T=4s， 請(qǐng)畫出該質(zhì)點(diǎn)位移時(shí)間圖象。參考答案：如圖分析：在零時(shí)刻位移為3cm，用描點(diǎn)法作圖。4 如圖