第2章 1 简谐运动及其图像-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案配套PPT课件（教科版）

教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页下页 第 二章 机械振动 1简谐运动及其图像 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道什么是弹簧振子，理解振动的 1.核心素养 理解弹簧振子的理想化模型 平衡位置和位移。 2.知道弹簧振子的位移一时间图像， 和简谐运动的“对称性”思 知道简谐运动的过程及其图像。 维，以及图像与运动情景相 3.知道简谐运动的振幅、周期、频 结合的思维方式。 率、相位的概念。 2.关键能力 4.能写出简谐运动的表达式，并理解 “对称性”思维能力；用数 各物理量的意义。 学方法分析物理问题的能 力。 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 关键能力合作探究 课堂检测素养达标 课时作业巩固演练 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 机械振动 1.物体（或物体的某一部分）在某一位置 两侧 所做的往复运动，叫作 机械振动，通常简称为振动，这个位置称为 平衡位置 2.简谐运动 (1)弹簧振子 将弹簧上端固定，下端连接一个小球，小球可在竖直方向上运动。弹簧 的质量比小球的质量小得多，可以忽略不计，若不计空气阻力，这样的 系统称为弹簧振子，其中小球称为 振子 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 (2)位移一时间图像 建立坐标系，横轴代表时间！纵轴代表小球 相对平衡位置的位移x 所 画出的图线就是小球在平衡位置附近往复运动的位移一时间图像，称为 弹簧振子的振动图像。 (3)简谐运动 如果质点的位移与时间的关系严格遵从 正弦函数 的规律，即它的振动 图像是一条 正弦曲线 这样的运动叫作简谐运动。 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 [思考] 有同学说，既然弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线，那么振子的运 动轨迹也应是正弦曲线。结合弹簧振子想一下，这种说法对吗？为什 么？ 提示：不对，因为振动图像不是运动轨迹。例如，水平方向的弹簧振 子振动时，振子的运动轨迹是一段水平线段。 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 二描述简谐运动的物理量 1.振幅 ()定义：振子离开平衡位置的 最大距离 ，用A表示，单位为米(m) 等。 (2)振动范围：振动物体运动的范围为振幅的两倍。 (3)物理意义：振幅是表示振动强弱的物理量。 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 2.全振动：如果振子由B点经O点运动到B'点，又由B'点经O点回到B 点，我们就说振子完成了一次全振动。 B 777力777 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 3.周期和频率 内容 周期 频率 振子完成一次全振动 完成 全振动 的次数与 定义 所需要的时间，用T表示所用时间之比，用f表示 单位 秒 (s) 赫兹 (Hz） 物理含义 表示 振动快慢 的物理量 关系式 4.相位：表示振动步调的物理量。 教科物理选择性必修第一册 返回导航 上页 下页 三 简谐运动的表达式 简谐运动的表达式为x=Asin(@r十w=Asin7+p)= Asin(2t+po)。 A表示振动的 振幅 T和f分别表示物体振动的周期和频率。 2十0是简谐运动的相位，p表示t=0时的相位，叫作初相位， 简称 初相