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（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 RJ 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＝______ 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． 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． 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)　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2．表达式中的各量 (1) “A”对应简谐运动的________． (5) “φ”对应简谐运动的__________，简称________，表示t＝0时简谐运动质点所处的状态． 振幅　 频率　 圆频率　 相位　 初相位　 初相　 周期　 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过5 s振子第一次经过P点，又经过了2 s，振子第二次经过P点，则该简谐运动的周期可能为 (　　) A．6 s B．8 s C．10 s D．20 s B　 基础内化 必备知识•记忆理解 2．(2022·华师附中)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 (3) 振幅与周期：实验证明，在简谐运动中，一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的，与振幅无关． 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 　　　(2023·广州中学)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2.9 s后，位移的大小和经过的路程分别为 (　　) A．0　10 cm B．4 cm　100 cm C．0　28 cm D．4 cm　116 cm 1 D　 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·广州奥林匹克中学)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 (　　) A．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