第二章 第2节 简谐运动的描述(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第2节　 简谐运动的描述 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [学习目标要求]　1.知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。2.理解振幅、周期和频率的物理意义，了解相位、初相、相位差的概念。3.理解周期和频率的关系。4.掌握用公式描述简谐运动的方法，能够应用简谐振动的表达式进行计算。 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 描述简谐运动的物理量 1．振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的_______________，用A表示，单位为米(m)。 (2)振动范围：振动物体运动的范围是__________________。 (3)物理意义：振幅是表示振动_______________的物理量。 2．全振动：如图所示，类似于O→M→O→M′→O的一个________________________。 课前预习·夯基固本 知识点一 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 3．周期和频率 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [判一判] (1)当位移为负向最大时，振幅为负值。( ) (2)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程。( ) (3)振子完成一次全振动的路程等于振幅的4倍。( ) (4)弹簧振子的运动范围与它的振幅是相同的。 ( ) × × √ × 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 简谐运动的表达式 1．相位 (1)定义：(ωt＋φ)代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态，物理学中把(ωt＋φ)叫作_________。其中φ表示t＝0时的相位，叫作_________。 (2)相位差：两个简谐运动的频率相同，其初相分别是φ1和φ2，当φ1＞φ2时，它们的相位差是Δφ＝___________________。 2．简谐运动的表达式：x＝_________________。 (1)A：表示简谐运动的_________。 (2)ω：是__________________。 (3)ωt＋φ：代表简谐运动的_______，φ是t＝0时的相位，叫作_______。 知识点二 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [判一判] (1)简谐运动的位移表达式与计时时刻物体所在位置无关。( ) (2)一个物体运动时其相位变化2π，就意味着完成一次全振动。( ) (3)简谐运动的表达式x＝Asin(ωt＋φ)中，ωt＋φ的单位是弧度。( ) (4)如果两个振动存在相位差，则说明它们的振动步调是不一致的。( ) × √ √ √ 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 学习任务一　描述简谐运动的物理量 [导学探究] 如图所示为理想弹簧振子，O为它的平衡位置，将振子拉到A点由静止释放，观察振子的振动；然后将振子拉到B点释放，再观察振子的振动。 (1)两次振动有什么差别？振子振动范围的大小与振幅之间有何关系？ 课堂探究·拓展思维 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 (2)如图所示，振子的振幅是多少？弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系？ 提示：(1)弹簧振子振动的范围大小不同，表明振子振动的强弱不同；振幅等于最大位移的数值，振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小。 (2)振幅为10 cm，完成一次全振动的路程等于4倍的振幅。 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [思维深化] 1．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)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。 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 2．简谐运动中振幅和几个物理量的关系 (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，但在同一简谐运动中振