高中物理人教版 (新课标)选修31 简谐运动教案

第九章 机械振动  第一节 简谐运动

                                             云中    岑南训

教学目标：1知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动，了解简谐运动的若干实例

          2了解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况

          3知道简谐运动是一种理想化的模型，以及在什么条件下可以把实际发生的振动看作简谐运动，知道研究简谐运动的意义

教学重点：1简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律

          2简谐运动中回复力的特点，尤其是位移的特点

教学难点：物体做简谐运动过程中的位移、回复力、加速度、速度的变化规律

教    具：CAI课件 弹簧振子 塑料小球 音叉

教学过程：一  引入

         前面学习了匀变速直线运动和平抛运动 ——恒力作用

             学习了匀速圆周运动——大小不变而方向改变的向心力作用

         现在来学习在大小和方向都改变的回复力作用下的运动——机械振动

二 机械振动的引入 例子：树枝在风中来回摆动

电灯的来回摆动水中浮标的上下浮动

音叉发声时的振动

特点： 1 对称性—运动有一中心位置

       2 重复性—中心位置两侧往复运动

物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动

三 简谐运动 （弹簧振子演示）

让学生解释：什么会做往复运动，根本原因是什么？（忽略摩擦）

回复力：指在振动过程中使振动物体回到平衡位置的力

1根据效果命名。

2是合力。（不同性质的力或几个力的合力）特点：F = k△x      

    以平衡位置O点为起点，设水平向右为正方向

           F = k（—x）= — k x

（具有以上特点的运动，称为简谐运动）

物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。

四 简谐运动的特点

1回复力：大小方向均做周期性变化

   ①最大位移处——力最大

   ②平衡位置  ——力为零  方向改变 

2加速度：大小方向均做周期性变化

   ①最大位移处——a最大

   ②平衡位置  ——a=0  方向改变

3速度：大小方向均做周期性变化
       变加速
       ①最大位移处——V=0     方向改变
       ②平衡位置  ——V最大
4位移：大小方向均做周期性变化
       平衡位置为起点，设向右为正
       平衡位置  ——方向改变
四者之间存在相互联系

五 练习

2 做简谐运动的物体每次经过同一位置时，都具有相同的（        ）

A 加速度  B 动量 C 动能

D 位移 E 回复力 F 速度

3. 证明竖直弹簧振子的振动是简谐运动

1

1六 小结

1  物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动

2 简谐运动的特点、规律

（1）F回= — k x

（2）物体在向平衡位置运动的过程中，位移、回复力、加速度的大小都减小，速度增大，位移的方向总是离开平衡位置，回复力、加速度的方向总是指向平衡位置

（3）物体在远离平衡位置的过程中，位移、回复力、加速度的大小都增大，速度减小，位移的方向总是离开平衡位置，回复力、加速度的方向总是指向平衡位置

七 作业

《45分钟作业》P19-20 第10、11题选做