2.2简谐运动的描述 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

题目 2.2简谐运动的描述 课型 新课 主备人 学习目标 1．知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。 2．了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。 3．了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象。 基础知识 一、振幅 1．定义：我们把振动物体离开平衡位置的_________________叫作振动的振幅。 2．物理意义：振幅是表示____ ______的物理量。 3．单位：在国际单位制中，振幅的单位是__________（m） 4．振动物体运动的范围是振幅的________倍。 二、周期和频率 1．全振动： 2．周期和频率 （1）周期：物体完成________________________所需要的时间，单位：________。 （2）频率：_________________________________单位：________。 （3）周期和频率之间的关系：__________。 三、相位 1．表达式中，________________叫作相位，是______ ___或_________。 2．相位差：两个具有_____________的简谐运动才有相位差，他们的相位差是___________。 四、简谐运动的对称性 振子在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有： 1．时间的对称： ①相同两位置间往返的时间相等：如：tAO ________tOA、tOD________tDO 。 ②对称距离两位置间的时间相等：如：tAC________tBD、tCO________tDO 2．速度的对称： ①连续两次经过同一位置的速度大小________，方向________. ②对称位置的速度大小________，方向可________，可________. (1)振幅就是指振子的位移。( ) (2)振幅就是指振子的路程。( ) (3)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程不一定是一次全振动过程。( ) (4)振动周期指的是振动物体从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用的时间。( ) (5)按x＝5 sin cm的规律振动的弹簧振子的振动周期为 s。( ) (6)始末速度相同的一个过程一定是一次全振动。( ) (7)振子个周期通过的路程一定等于1个振幅。( ) (8)振子一个周期内通过的路程一定是4A。( ) (9)振子半个周期内通过的路程一定是2A。( ) 课堂拓展 1. 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20 cm，从A到B运动时间是2 s，则(　　) A．从O→B→O振子做了一次全振动 B．振动周期为2 s，振幅是10 cm C．从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm D．从O开始经过3 s，振子处在平衡位置 2．一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 3．(多选)物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin m。比较A、B的运动(　　) A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m B．周期是标量，A、B的周期都是100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A的相位始终超前B的相位 4．(多选)某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点(　　) A．第1 s末与第3 s末的位移相同 B．第1 s末与第3 s末的速度相同 C．第3 s末与第5 s末的位移方向相同 D．第3 s末与第5 s末的速度方向相同 5．有甲、乙两个简谐运动，甲的振幅为2 cm，乙的振幅为3 cm，周期都是4 s。当t＝0时，甲的位移为2 cm，乙的相位比甲落后，试写出二者的函数表达式，并在同一坐标系中作出它们的位移—时间图像。 随堂检测 1. (多选)如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在BC间做简谐运动，则(　　) A．从B→O→C为一次全振动 B．从O→B→O→C为一次全振动 C．从C→O→B→O→C为一次全振动 D．从D→C→O→B→O→D为一次全振动 2. (多选)如图所示是一做简谐运动的物体的振动图像，下列说法正确的是(　　) A．振动周期为2×10－2 s B．前2×10－2 s内物体的位移为－10 cm C．物体振动的频率为25 Hz D．物体的振幅为10 cm 3．下列说法正确的是(　　) A．物体完成