第二章 机械振动 课时2 简谐运动的描述-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019安徽版（课件）

第二章 机械振动 课时2　简谐运动的描述 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 1 核心 目标 1. 理解振幅、周期和频率，了解相位、相位差，会用数学表达式描述简谐运动，明确图像的物理意义及图像信息． 2. 通过实验过程，掌握测量小球振动周期的方法． 必备知识 • 记忆理解 1. 振幅 (1) 定义：做简谐振动的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) 振幅是描述振动________的物理量；振幅的大小反映了振动的强弱和振动系统能量的大小． 最大距离 1 描述简谐运动的物理量 范围 要点梳理 必备知识•记忆理解 2. 周期(T)和频率(f) 内容 周期 频率 定义 做简谐运动的物体完成一次__________所需要的时间 物体完成全振动的次数与所用时间________ 单位 秒(s) 赫兹(Hz) 说明 都是表示____________的物理量 关系 f＝_____ 全振动 之比 振动快慢 要点梳理 必备知识•记忆理解 3. 相位(ωt＋φ)：在物理学中，周期性运动在各个时刻所处的不同状态用不同的________来描述． 内容 周期 频率 说明 ① 全振动的定义：振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，叫作一次全振动． ② 不管以哪个位置作为研究起点，做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的． 相位 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 简谐运动的表达式 A sin (ωt＋φ) 振幅 频率 圆频率 要点梳理 必备知识•记忆理解 周期 相位 初相位 初相 要点梳理 必备知识•记忆理解 1. (多选)如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C间振动，则 (　　　) A. 从B→O→C→O→B为一次全振动 B. 从O→B→O→C→B为一次全振动 C. 从C→O→B→O→C为一次全振动 D. B、C两点关于O点对称 ACD 解析：O点为平衡位置，B、C为两侧最远点，则从B起经O、C、O、B的路程为振幅的4倍，A正确；从O起经B、O、C、B的路程为振幅的5倍，超过一次全振动，B错误；从C起经O、B、O、C的路程为振幅的4倍，C正确；弹簧振子的振幅一定，故B、C两点关于O点对称，D正确． 基础内化 必备知识•记忆理解 2. (2022·安师大附中)如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x＝5cos (10πt) cm.下列说法中正确的是 (　　) A. MN间距离为5 cm B. 振子的运动周期是0.2 s C. t＝0时，振子位于O点 D. t＝0.05 s时，振子具有最大加速度 B 基础内化 必备知识•记忆理解 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 12 1 描述简谐运动的物理量 1. 振幅与位移、路程、周期的关系 (1) 振幅与位移：振动中的位移是矢量，振幅是标量．在数值上，振幅与振动物体的最大位移相等，在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化． (2) 振幅与路程：振动中的路程是标量，是随时间不断增大的．一个周期内的路程为4倍振幅，半个周期内的路程为2倍振幅． 各个击破 重难突破•学会应用 各个击破 重难突破•学会应用 2. 对全振动的理解 (1) 全振动的定义：振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，叫作一次全振动． (2) 正确理解全振动的概念，把握全振动的四个特征． 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. 各个击破 重难突破•学会应用 一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5 s后，位移的大小和经过的路程为 (　　) A. 4 cm　10 cm B. 4 cm　100 cm C. 0　24 cm D. 0　100 cm 1 B 各个击破 重难突破•学会应用 2 简谐运动的表达式 1. 简谐运动的一般表达式为 各个击破 重难突破•学会应用 一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8 cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4 cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程，并画出相应的振动图像． 2 各个击破 重难突破•学会应用 (2023·合肥一中)一个质点以O点为平衡位置，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法中正确的是 (　　) 3 D A. 该质点的振动方程为x＝0.05sin(2.5πt) m B. 0.2 s末质点的速度方向向右 C. 0.2～0.3 s质点做加速运动 D. 0.7 s