高中物理簡諧運動的描述 教案

2023-02-01 18:15:05 字數 1815 閱讀 2491

簡諧運動的描述

三維目標:

1.知識與技能

(1)知道簡諧運動的振幅、週期和頻率的含義。理解週期和頻率的關係。

(2)知道振動物體的固有週期和固有頻率,並正確理解與振幅無關。

(3)理解振**像的物理意義,能利用影象求振動物體的振幅、週期及任意時刻的位移;會將振**像與振動物體在某時刻位移與位置對應,並學會在圖象上分析與位移x有關的物理量。

(4)知道簡諧運動的公式表示x=asinwt,知道什麼是簡諧運動的圓頻率,知道簡諧運動的圓頻率和週期的關係。

2.過程與方法:

觀察砂擺演示實驗中拉動木板勻速運動,讓學生學會這是將質點運動的位移按時間掃瞄的基本實驗方法。

3.滲透物理方法的教育:

提高學生觀察、分析、實驗能力和動手能力,從而讓學生知道實驗是研究物理科學的重要基礎。

教學重點:

振幅、週期和頻率的物理意義;簡諧運**象的物理意義

教學難點:

理解振動物體的固有週期和固有頻率與振幅無關;振**象與振動軌跡的區別;圓頻率與週期的關係

教學器材:

彈簧振子,音叉,課件;砂擺實驗演示:砂擺、砂子、玻璃板(或長木板)

教學方法:

實驗觀察、講授、討論,計算機輔助教學

教學過程設計:

1.新課引入

提問:簡諧振運動的位移時間圖象是什麼?請同學畫出

運動的特徵是什麼?

在圓周運動中,物體的運動由於具有週期性,為了研究其運動規律,我們引入了角速度、週期、轉速等物理量。為了描述簡諧運動,也需要引入新的物理量,即振幅、週期和頻率、相位

2.新課講授

一振幅、週期和頻率(投影)

振幅:離開平衡位置的最大距離.

①是標量; ②表示振動的強弱 ③振幅的兩倍表示的是做振動的物體運動範圍的大小

講時:課件展示

週期和頻率(用來描述週期性變化的物理量)表示振動快慢

全振動:完成乙個完整的振動過程

週期:完成一次全振動所需的時間

單位:s

頻率:單位時內完成全振動的次數

單位:hz

兩者關係:t=1/f

(選)注:週期只與彈簧的勁度係數和振子的質量有關與振幅無關

二、相位

描述週期性運動在各個時刻所處的不同狀態

思路:課本上太大沒操作性具體**結合表示式和單位圓

簡諧運動的表示式

x=asin(ωt+ψ)

說明1、哪個量代表振幅

2、哪個量代表週期(頻率)

3、哪個量代表相位(重點初相位)

對應的值是振子的位移

單位圓模型:質點做勻速圓周運動,質點到平oa的座標為振動的位移

這是位移時間表示式的在由來x=asin(ωt+ψ);ω這角速度,ψ是計時時刻的與平衡位置所在直線的夾角

幾何畫板課件演示關係(振動和單位的關係,相位、初相位)

這樣就把初相問題講清楚了

相位差:兩個具有相同頻率的簡諧運動的相位差

對不同頻率的只到初相位

計算方法:1、寫出表示式,

2、由(2-1)大於0則2的相位比1超前δψ;

小於零則2的相位比1落後δψ

例題:課後1、2題

型別:由圖來找相位

由文字資訊來畫圖

方法:寫出表示式再畫圖(做圖方法的價紹)

4、回故圖象

兩個時刻相差整週期,振動情況完全相同

兩個時刻相差半週期的奇數倍,振動情況完全相反

小結:課堂練習:課後練習1-3

課後作業:學案

教學反思:通過幾畫畫板展示,培養學生的觀察能力,和分析、綜合、歸納能力,在關於相位用單位圓來講解學生可以很清楚地明白初相位的本質意義。

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