第2章 2. 简谐运动的描述(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理选择性必修第一册同步学习指导(人教版2019)

Ｃ. 运动至 Ｃ 处时ꎬ位移为负值ꎬ加速度为负值 Ｄ. 运动至 Ｃ 处时ꎬ位移为正值ꎬ加速度为负值 ２. (多选)劲度系数为 ２０ Ｎ / ｍ 的水平弹簧振子ꎬ 它的振动图像如图所示ꎬ则图线上的 Ｐ 点反映 出此时刻 ( 　 ) Ａ. 弹簧振子的运动方向沿 ｘ 轴正向 Ｂ. 振子所受弹力为 ０. ５ Ｎꎬ方向沿 ｘ 轴负向 Ｃ. 由 ｔ ＝ ０ 到图线上 Ｐ 点时刻振子所经过的路 程为 ３７. ５ ｃｍ Ｄ. 由 ｔ ＝ ０ 到图线上 Ｐ 点所示时刻的这段时间 内ꎬ振子运动的位移为 ２. ５ ｃｍ ３. (多选)如图是用频闪照相的方法获得的弹簧 振子的位移—时间图像ꎬ下列有关该图像的说 法正确的是 ( 　 ) Ａ. 该图像的坐标原点是建立在弹簧振子小球 的平衡位置 Ｂ. 从图像可以看出小球在振动过程中是沿 ｔ 轴 方向移动的 Ｃ. 为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位 移ꎬ让底片沿垂直 ｘ 轴方向匀速运动 Ｄ. 图像中小球的疏密显示出相同时间内小球 位置变化快慢不同 请同学们认真完成练案[９] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２. 简谐运动的描述 目标体系构建 明确目标􀅰梳理脉络　 学习目标 　 　 １. 初步形成全振动概念ꎬ知道振幅、周期、频率 等概念及其相互关系ꎬ知道全振动和圆频率的含义ꎮ ２. 了解相位、初相位和相位差的概念、相互关 系及相位的物理意义ꎮ ３. 通过有关简械运动描述的学习ꎬ培养学生 的物理素养和科学精神ꎮ 思维脉络 简谐运动 的描述 — — 描述简谐运 动的物理量 — —振幅(Ａ) —表示振动强弱 —周期(Ｔ) 表示振动快慢 —频率( ｆ) —相位(ωｔ ＋φ)—表示振动状态 —简谐运动的表达式— ｘ ＝ Ａｓｉｎ(ωｔ ＋ φ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 教材梳理􀅰落实新知　 知识点 １ 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 　 　 最 大距离　 ꎬ用 Ａ 表示ꎬ国际单位:ｍꎮ (２)振动范围:振动物体运动范围为 　 　 振 幅　 的两倍ꎮ ２.全振动:类似于 Ｏ→Ｂ→Ｏ→Ｃ→Ｏ 的一个 　 　 完整　 的振动过程ꎮ 　 　 ３.周期和频率 (１)周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所 需要的　 　 时间　 ꎬ用 Ｔ 表示ꎬ国际单位: ｓꎮ (２)频率:单位时间内完成全振动的 　 　 次 数　 ꎬ用 ｆ 表示ꎬ国际单位:　 　 Ｈｚ　 ꎮ (３)周期 Ｔ 与频率 ｆ 的关系:Ｔ ＝ 　 　 　 　 ꎮ (４) 物理意义:周期和频率都是描述物体 　 　 振动快慢　 的物理量ꎬ周期越小ꎬ频率越大ꎬ 表示物体振动的越快ꎮ ４.相位 用来描述周期性运动在各个时刻所处的　 　 不同状态　 ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 049 知识点 ２ 简谐运动的表达式 　 　 简谐运动的函数表达式为 ｘ ＝ Ａｓｉｎ(ωｔ ＋ φ)　 ꎮ １. Ａ:表示简谐运动的　 　 振幅　 ꎮ ２. ω:是一个与频率成正比的量ꎬ叫作简谐运 动的　 　 “圆频率” 　 ꎬ表示简谐运动的快慢ꎬω ＝ 　 　 　 　 　 ＝ 　 　 ２πｆ　 ꎮ ３. ωｔ ＋ φ:代表简谐运动的　 　 相位　 ꎮ ４. φ:表示 ｔ ＝０ 时的相位ꎬ叫作　 　 初相位　 ꎬ简称 　 　 初相　 ꎮ 思考辨析 　 『判一判』 (１)周期、频率是表征物体做简谐运动振动快慢 的物理量ꎮ ( √ ) (２)振幅就是指振子的位移ꎮ ( × ) (３)振幅就是指振子的路程ꎮ ( × ) (４)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ꎮ ( √ ) (５)两个振动物体相位相同ꎬ则其振动步调相反ꎮ ( × ) (６)振子１４ 个周期通过的路程一定等于１ 个振幅ꎮ ( × ) 『选一选』 　 　 (２０２３􀅰山东滨州高二检测)某简谐运动的位 移—时间图像如图所示ꎬ下列说法正确的是 ( Ｂ ) Ａ. 简谐运动的振幅为 ４ ｃｍ Ｂ. 简谐运动的周期为 ０. ４ ｓ Ｃ. 位移—时间图像是振动质点的运动轨迹 Ｄ. 振动质点经过图像中 Ａ 点时速度方向沿 ｘ 轴负方向 『想一想』 　 　 振子完成一次全运动时走过的路程与振幅是 什么关系? 与起始位置有关系吗? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋