2.2简谐运动的描述 教学设计-2021-2022学年【新教材】粤教版（2019）高二物理选择性必修第一册

《简谐运动的描述》教学设计 云浮市云安区云安中学 蒋贤才 教学目标： 1. 会用三角函数公式描述简谐运动，理解简谐运动位移表达式； 2. 会用图像描述简谐运动，能从图像中求出振动的振幅、周期、频率和初相；能借助图像分析振子振动时的位移、速度、加速度的大小和方向的变化；能根据图像写出简谐运动的函数表达式； 3. 经历用函数公式描述简谐运动的过程，培养学生的科学思维能力。 教学重点： 振幅、角频率和初相的物理意义 教学难点： 振幅、角频率和初相的物理意义 教学方法： 通过例举生活的实例，创设情境，设置问题，引导学生进行探究式学习 课时安排：1课时 情境引入： 有些物体的振动可以近似为简谐运动，做简谐运动的物体在一个位置附近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢？ 新课教学： 1、 简谐运动的函数描述 情境：如图所示，弹簧振子做简谐运动，其位移-时间图像如右图。 函数关系式：（cm）或 1、 振动曲线：振子振动时位移与时间关系的曲线叫振动曲线，简称图像。 2、 物理意义：表明振子的位移随时间按正弦或余弦函数的规律变化。 3、描述简谐运动位移-时间的函数表达式： 对照弹簧振子的实际振动过程，说明公式中、、的物理意义。 ，得 4、相位：，表示振子处在振动周期中的哪个位置的物理量，相当于一个角度。 5、初相位： 【思考问题】请根据角频率、周期和频率的关系，还可以表示成哪些形式？ 二、简谐运动的图像描述 情境：振子P做简谐运动的位移—时间函数表达式为。 【思考问题】（1）请作出振子P做简谐运动的位移—时间图像； （2） 请观察图像，你能从图像中得到哪些信息？ 情境：振子Q做简谐运动的位移—时间函数表达式为。 【思考问题】（1）请在同一坐标系中作出其位移—时间图像。 （2）请对比P、Q两振子的图像，两个振子第一次达到正向最大值的时间分别是多少？ （3） 振子Q的振动比振子P的振动超前了多少个周期？ 对于频率相同、相位不同的两个振子，它们的相位差： ①若，则1的相位比2超前； ②若，则1的相位比2落后。 例题：如图所示是某弹簧振子的振动图像。 （1） 求振子振动的振幅、周期、频率和初相。 （2） 如果从点O开始计时，到图中的哪一点为止，振子完成了一次全振动？如果从点C开始计时呢？ （3） 当t=1.4s时，振子对平衡位置的位移是多少？它在一次全振动中所通过的路程是多