高二物理高效课堂资料简谐运动学案

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课 题 简谐运动 学 习 目 标 编制人 审核人 目标通过课本自学，了解什么是机械振动，向同桌复述。 导学 尝试通过动能定理的角度，分析弹簧振子的位移与速度之间的关系。 掌握从图形图象分析简谐运动位移、加速度、速度随时间变化规律 重点 难点 使学生掌握简谐运动的速度位移特征及相关物理量的变化规律 问题记录 请同学们将预习中的疑难问题写出来。 自 学 质 疑 学 案 一、 阅读课本“简谐运动及其图象 ”部分，完成下面问题： 1.什么机械振动及其特点？ 2. 什么弹簧振子？弹簧振子的理想化条件是什么？ 二、阅读课本 “弹簧振子的位移—时间图象(x-t图象)”部分，完成下面问题： 1．教材是用频闪照片获得弹簧振子的位移—时间图象的,在“做一做”中用数码相机和计算机绘制小球运动的x-t图象。这种方法叫频闪照相法。 ①频闪照相法：以小球的 为坐标原点，沿运动方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时，位移为正，在平衡位置左边时，位移为负。摄像底片从下向上 运动，底片运动的距离与时间成正比。因此，可用底片运动的距离代表时间轴。 ②意义：振子的频闪照片反映了 。 也就是 。 第 1 页

学 案 内 容 问题记录

③位移变化情况 振子的运动 对O点位移的方向怎样？大小如何变化？ 总结：振动物体的位移与运动学中的位移含义不同，振子的位移总是相对于 而言的，即初位置是 ，末位置是振子 。因而振子对平衡位置的位移方向始终 平衡位置。 2．我们能不能用身边的工具来粗略的绘制弹簧振子的位移—时间图象呢? 三、阅读课本“简谐运动及其图象”部分，完成下面问题： 1．弹簧振子的位移和时间的关系是正弦或余弦关系是如何确定的？ 2．简谐运动的定义是什么？ 3．简谐运动的的位移—时间图象(x-t图象)反映了什么规律？ 4.简谐运动物体的速度变化具有什么规律？ 四、合作互学 针对自学中出现的问题相互讨论，力争合作解决。 五、完成在线测学，将自学质疑疑问写下来课后交给课代表。 第 2 页 A→O O→A′ A′→O O→A 训 练 展 示 学 案 2

学 习 内 容 知识点了 解 理 解 应 用 2 1. 3.4 5 从图形图象分析简谐振动位移随时间变化的规律 简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律 重点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在往复运动一次中速度的变化 难点 请同学们将预习中的疑难问题写出来。

学生笔记 学 案 内 容 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 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＝2 s时，振子的速度的方向与t＝0时速度的方向________。 (4)质点在前4 s内的位移等于________。 第 3 页

学 案 内 容 学生笔记 3

3．如图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)在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？ (3)质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？ 4.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是 ( ) A．质点振动频率是4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是20 cm C．第4 s末质点的速度为零 D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同 5.如图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 自 我 反 思 第 4 页

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