人教版 (2019)选择性必修 第一册2 简谐运动的描述课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册2 简谐运动的描述课堂教学课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了最大距离，全振动，完整的，提示一次，ωt＋φ，初相位，φ1－φ2，Asinωt＋φ等内容，欢迎下载使用。
整体感知·自我新知初探
[学习任务]　1．理解简谐运动的振幅、周期、频率、相位和初相位的概念。2．知道周期和频率的关系。3．知道简谐运动的表达式，掌握表达式中各物理量的意义，体会数形结合思想的应用。4．通过实例观察探究测量物体振动周期的方法。
[问题初探]　问题1．描述简谐运动特征的物理量有什么？问题2．弹簧振子的周期与振幅有关吗？问题3．什么是相位差？
[自我感知]　经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。
探究重构·关键能力达成
1．振幅(1)定义：振动物体离开平衡位置的________，叫作振动的振幅。用A表示，国际单位为米(m)。(2)物理意义：振幅是描述振动____大小的物理量；振动物体的运动范围是振幅的____。
知识点一　简谐运动的振幅、周期和频率
类似于O→M→O→M′→O的一个______振动过程称为一次全振动。
提醒：不管以哪个位置作为研究的起点，振动物体完成一次全振动的时间总是相同的。
提醒：简谐运动的频率不是用来描述振动物体某时刻运动快慢的物理量，而是用来描述一次全振动快慢的物理量。
(选自鲁科版教材)为了更好地理解简谐运动的位移公式，我们来观察下面的实验。图1是演示匀速圆周运动与简谐运动关系的实验示意图。固定在竖直圆盘上的小球P随着圆盘以角速度ω做匀速圆周运动，一束平行光自上而下照射小球，在圆盘下方的屏上可观察到小球投影的运动。小球投影以圆盘圆心在屏上的投影为平衡位置，以小球做圆周运动的半径为振幅(用A表示)，来回振动。
问题　小球转一圈的时间内其投影完成多少次全振动？
1．全振动的“四个特征”(1)物理量特征：位移x、加速度a、速度v三者第一次同时与初始状态相同。(2)时间特征：历时一个周期。(3)路程特征：振幅的4倍。(4)相位特征：增加2π。
2．简谐运动中振幅与位移、路程、周期的关系
【典例1】　(对简谐运动周期的理解)质点做简谐运动，从质点经过某一位置时开始计时，下列说法正确的是(　　)A．当质点再次经过此位置时，经过的时间为一个周期B．当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，经过的时间为一个周期C．当质点的位移再次与零时刻的位移相同时，经过的时间为一个周期D．当质点经过的路程为振幅的2倍时，经过的时间为半个周期
D　[质点连续两次经过同一位置的时间不一定是一个周期，A错误；质点同向经过关于平衡位置对称的两点速度相同，但经过的时间不为一个周期，B错误；质点连续两次经过同一位置时，位移相同，但经历的时间一般不等于一个周期，C错误；质点在任何半个周期内通过的路程一定是振幅的2倍，D正确。]
C　[弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，图中A点与B、E、F、I等点的振动位移大小相等，方向相同。由图可知，A点与E、I等点对应的时间差为T或T的整数倍，A点与B、F等点对应的时间差不为T或T的整数倍，选项A错误；图中A点跟B、C、F、G等点的振动速度大小相等，方向相反，由图可知A点与C、G等点对应的时间
1．相位：物理学中把_____叫作相位。φ是t＝0时的相位，称作______，或初相。2．相位差 (1)定义：两个具有相同____的简谐运动的相位之差。(2)表示：两个简谐运动的频率相同，其初相分别是φ1和φ2，当φ1>φ2时，它们的相位差是Δφ＝(ωt＋φ1)－(ωt＋φ2)＝______。(3)意义：表示1的相位比2____Δφ，或者说2的相位比1____Δφ。
知识点二　相位和简谐运动的表达式
提醒：比较相位或计算相位差时，要用同种函数来表示振动方程。3．简谐运动的位移表达式简谐运动的表达式可以写成x＝____________或x＝______________。振幅、周期、初相位是描述简谐运动特征的物理量。
问题　式子中括号内的部分指的是振动的什么？φ指的是什么？
提示：式子中括号内的部分指的是振动的相位，φ指的是初相位。
1．相位(1)物理意义：用来描述做简谐运动的物体在各个时刻所处的不同状态。(2)特点：相位是一个随时间变化的量，它的值为角度，其单位是弧度(rad)或度( °)。(3)物体经历一次全振动，相位变化2π。
2．相位差的取值范围、同相和反相、超前和滞后(1)相位差的取值范围：－π≤Δφ≤π。(2)同相和反相：Δφ＝0，表明两振动步调完全相同，称为同相；Δφ＝π，表明两振动步调完全相反，称为反相。(3)超前和滞后：Δφ＞0，表示振动1比振动2超前；Δφ