高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动的描述学案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动的描述学案设计，共6页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，学习过程，练习检测等内容，欢迎下载使用。
1、知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。
2、了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象
【学习重点】
简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。
【学习难点】
振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别。
【学习过程】
[复习回顾]：
1．什么是弹簧振子理想模型？
什么样的位置是平衡位置？
什么样的运动是简谐运动？
描述简谐运动
[观察]：观察，两个相同弹簧振子的运动有何不同？
振幅
定义：
振幅是描述 的物理量，常用字母 表示，国际单位是 。
振幅是 （填“标量”，“矢量”），振子振动范围的大小是2A 。
[思考]：有人说振幅只不过是振动中位移的一个特殊值而已，你是否赞同这个观点？
周期和频率
[思考]：从振动过程中的任意一点出发，经历怎样的过程才是一次全振动呢？
描述 的物理量
周期T：做简谐运动的物体 所需的时间，单位：s。
频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位： 。
周期和频率之间的关系：
周期越小，频率越 ，振动越 。
3、相位
要详尽地描述简谐运动，只有周期（或频率）和振幅是不够的，在物理学中我们用不同的__________来描述简谐运动在一个全振动中所处的不同阶段。
相位是表示物体振动__________的物理量，用相位来描述____________________在一个____________________中所处的阶段。
4、简谐运动的表达式
[思考1]：根据数学知识，写出如下简谐运动的x-t图象对应的函数关系式并思考，式中各个物理量的含义是什么？
[思考2]：试计算，时间t每增加多少，sin(ωt＋φ) 这个量循环变化一次？
（1）简谐运动的振动方程：_____________________。
公式中的A代表振动的____________，ω叫做____________，它也表示简谐运动的____________，它与频率f之间的关系为：____________；公式中的表示简谐运动的____________，t=0时的相位叫做____________，简称____________。
（2）两个同频率简谐运动的相位差；设两个简谐运动的频率相同，则据ω=2πf，得到它们的圆频率相同，设它们的初相分别为和，它们的相位差就是_________。
所以，做简谐运动的质点在任意时刻t的位移：x=____________
【练习检测】
1．如图所示，质点在1s末的位移是（ ）
A．5cmB．-5cmC．4cmD．0
2．在图中，弹簧振子从平衡位置向最右位置的运动过程中（ ）
A．加速度不断增大的减速运动B．加速度不断减小的加速运动
C．加速度不变的加速运动D．加速度不断减小的减速运动
3．如图所示，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动。若BC为16cm，则小球在两个周期通过的路程为（ ）
A．16cmB．8cmC．64cmD．32cm
4．某质点做简谐运动的速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点的振幅为0.3m
B．0~1s和2~3s内，质点的振动步调相反
C．1~3s内，质点的运动方向发生改变
D．t=4s时，质点位于最大位移处
5．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B间距为8 cm，小球完成30次全振动所用时间为60 s，则（ ）
A．振动周期是2 s，振幅是8 cm
B．振动频率是2 Hz
C．小球完成一次全振动通过的路程是8 cm
D．小球过O点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm
6．某质点的振动图像如图所示，该质点的速度方向始终沿x轴正方向的时间段为（ ）
A．t=0～2sB．t=1～3sC．t=2～4sD．t=3～5s
7．如图所示，小球在B、C之间做简谐运动，O为BC的中点，B、C间的距离为10 cm，则下列说法正确的是（ ）
A．小球的最大位移是10 cm
B．只有在B、C两点时，小球的振幅是5 cm，在O点时，小球的振幅是0
C．小球由O向B运动过程中，它的振幅变大
D．从任意时刻起，一个完整的振动过程内小球经过的路程都是20 cm
8．弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过4s振子第一次经过P点，又经过了1s，振子第二次经过P点，则该简谐运动的周期为（ ）
A．5sB．8sC．14sD．18s
9．质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点振动频率是4HzB．第2s末质点的速度为零
C．在4s内质点经过的路程是D．在和时，质点位移相同
10．振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次___________的时间。振动的频率f：单位时间内完成___________的次数。
11．如图甲所示，质量为m的弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，当振子运动1.6s到A点时，将质量为3m的铁块轻轻放在振子上，和振子一起做简谐运动．取向左为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，t＝0.4s时，振子的速度方向________；铁块轻轻放到振子上后，弹簧振子周期变为原来的________倍。
12．一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点（如图所示）；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是________或________。
参考答案：
1．B2．A3．C4．B5．D6．C7．D8．D9．C10． 全振动 全振动11． 向右 212． 14s s