2019-2020年高中物理选修3-4简谐运动的描述

2019-2020年高中物理选修3-4简谐运动的描述教学目标：1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。2．理解周期和频率的关系。3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。重点难点：

2019-2020年高中物理选修3-4简谐运动的描述 教学目标： 1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。 2．理解周期和频率的关系。 3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。 重点难点：振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。 教学方法：实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学。 教具：弹簧振子，音叉， 教学过程 1．新课引入 上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置 为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子的运动。将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后， 振子在O点的两侧做往复运动。振子的运动是否具有周期性？ 在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、 周期、转速等物理量。为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率。 2．新课讲授 实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。说明振子离开平衡位 置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念——振幅。 （1）、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离。我们要注意，振幅是振动物体离开 平衡位置的最大距离，而不是最大位移。这就意味着，振幅是一个数值，指的是最大位移的 绝对值。 【板书】2、振动的周期和频率 （1）、振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。 振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。 （2）、周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（Hz）。 实验演示：下面我们观察两个劲度系数相差较大的弹簧振子，让这两个弹簧振子开始振 动，用秒表或者脉搏计时，比较一下这两个振子的周期和频率。演示实验表明，周期越小的 弹簧振子，频率就越大。 【板书】(3)、周期和频率都是表示振动快慢的物理量。两者的关系为：T=1/f 或 f=1/T 举例来说，若周期T=0.2s，即完成一次全振动需要0.2s，那么1s内完成全振动的次数， -1 就是1/0.2=5s.也就是说，1s钟振动5次，即频率为5Hz. 【板书】3、简谐运动的周期或频率与振幅无关 实验演示（引导学生注意听）：敲一下音叉,声音逐渐减弱,即振幅逐渐减小,但音调不发 生变化,即频率不变. 【板书】 振子的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定,称为振子的固有周期或固有 频率. 例如:一面锣,它只有一种声音,用锤敲锣,发出响亮的锣声, 锣声很快弱下去,但不会变 调.摆动着的秋千,虽摆动幅度发生变化,但频率不发生变化.弹簧振子在实际的振动中, 会逐 渐停下来,但频率是不变的.这些都说明所有能振动的物体,都有自己的固有周期或固有频率. 巩固练习: 1．A、B两个完全一样的弹簧振子，把A振子移到A的平衡位置右边10cm，把B振子移 到B的平衡位置右边5cm，然后同时放手，那么：