2.2 简谐运动的描述 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦简谐运动的描述，涵盖振幅、周期、频率、相位及数学表达式等核心知识点。通过“比较振子振动”“全振动过程分析”等探究活动导入，衔接机械振动基础，构建从现象到物理量描述的学习支架。 其亮点在于以科学探究为导向，通过探究表格分析全振动中位移、速度、加速度变化，结合例题深化相位计算等科学推理，落实科学思维。采用“探究-例题-练习”闭环设计，帮助学生构建简谐运动模型，教师可高效开展概念教学与能力训练。

第二章 机械振动 第二节 简谐运动的描述 高中物理 选必1 2026年5月20日7时37分 教师： 物理 新 课 标 五月 26 2026年5月 简谐运动的振幅、周期和频率 简谐运动的数学表达式 简谐运动的相位、初相位 2026年5月 简谐运动的 简谐运动合力满足 ； 简谐X-t图象 x-t图像是： ； F合=-kx 一条正弦曲线 2026年5月 第二节 简谐运动的描述 振幅A 2026年5月 探究1： 比较两振子的振动， 位移不同； 振幅A： 振动物体离开平衡位置的最大距离； 振幅是描述振动强弱的物理量； 振子振动范围大小振幅A的 倍； X t t0 t1 t2 t3 t4 最大 振幅A 振幅A X O M N 2 -A A´ 2026年5月 5 全振动： 振动物体从某一初始状态开始，再次回到与初始状态完全相同的状态（位移X和速度V都与初态完全相同）所经历的过程； 探究2： 振子向右通过0点开始，包括 过 程，完成一次全振动； 一次全振动的路程X路= 振幅A； 振子先后通过P点的振动 一次全振动； 4 不是 ①②③④ ① ② ④ ③ P v 2026年5月 探究3： 一次全振动①②③④过程及B、O、C位置时的位移X、速度V、加速度a： 振子 1次 全振动 位置 B ④ ③ 0 ① ② C 位移X 0 加速度a 0 速度v ±vm -A am 0 A -am 0 ① ② ④ ③ 正方向 O C B ←增 →增 ←减 →增 ←增 →减 →减 ←减 ←增 ←减 →减 →增 2026年5月 第二节 简谐运动的描述 周期T、频率f 2026年5月 探究4：如何比较两个振子振动快慢？ 比较简谐运动的质点完成一 次 所经历的时间； 周期T： 简谐运动完成 所经历的时间，单位s； 频率f： 单位时间内完成的 单位Hz； 周期和频率关系： f=1/T 全振动 全振动的次数 一次全振动 振动快慢的描述 弹簧振子的周期T： 由振子的质量m、弹簧的劲度系数k决定； 与振幅A无关； T小→f大，振动快； T大→f小，振动慢； 2026年5月 例1：（多选）一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知（ ） A、质点振动的频率是4Hz B、质点振动的振幅是2cm C、t=3s时，质点的速率最大 D、在t=4s时，振子通过的路程是8cm BCD 斜率最大速度最大 周期T=4s 频率： f=1/T f=0.25Hz 振幅A=2cm 2026年5月 第二节 简谐运动的描述 相位和相位差 2026年5月 圆频率ω： 与周期成反比、与频率成正比， 表示简谐运动的快慢的物理量； 简谐运动表达式： π 2π 5π/2 4π π/2 3π/2 =ωt ▪ T/2 3T/2 T 2T ▪ ▪ ▪ ▪ T/4 3T/2 t x -A A 0 2026年5月 相位和相位差： 初相位： t=0时刻的位置（角度表示）； 正、负→相对平衡位置超前或滞后； 一般取：-π～π、有时取：0～2π； 相位： t时刻的位置（角度表示） ； X t 0 t1 t2 t3 t4 0 π/2 π 3π/2 2π θ 2026年5月 相位和相位差： 同步振动： 两个完全相同的弹簧振子，同时从同一位置释放 开始振动时，运动步调 ； 异步振动： 两个完全相同的弹簧振子，先后从同一位置释放 开始振动时，运动步调 ； 一致 不一致 2026年5月 探究5： 相位差： 一般指两个相同频率的简谐运动的相位差； X t 0 t1 t2 t3 t4 0 π/2 π 3π/2 2π θ 2026年5月 相位和相位差： 同相： 两振子相位差为0， =2n ，(n=0、1、2……) 反相： 两振子相位差为 ， =(2n+1)， (n=0、1、2…) 其他相位关系： =1-2 t A x x x x t B t C t D A与D相位差=A90° A、C反相位 A、B同相位 2026年5月 16 例2：一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（ ） 解： D 2026年5月 例3：弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过0.5s首次到达C点； 1）画出小球在第一个周期内的x-t图象； 2）求5s内小球通过的路程及5s末小球的位移； 解：T=1s，A=10cm； 第1个周期内的x-t图象 2026年5月 第二节 简谐运动的描述 课时练习 2026年5月 练1： 一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） B 2026年5月 练2：如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子经过a、b两点时的速度相同，若它从a经O到b历时0.2s，然后从b再回到a的最短时间为0.4s， 则该振子的振动频率为（ ） A、1Hz B、1.25Hz C、2Hz D、2.5Hz B 2026年5月 练3：有两个简谐运动，其表达式分别是，，下列说法正确的是（  ） A、它们的振幅相同 B、它们的周期不相同 C、它们的频率相同 D、它们的相位相同 C 2026年5月 练4：如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A由静止释放并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为。下列说法正确的是（     ） C 2026年5月 练5：（多选）如图所示，A、B为两简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ） 解： AD 2026年5月 简谐运动的描述： 振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离 周期T：完成一次全振动所需要的时间 频率f：单位时间内完成全振动的次数 相位：t时刻的位置（角度表示）； 相位差：两个相同频率的简谐运动的相位差值； 判断一次全振动： ①从任意位置起； ②振子再次回到原位置； ③振子速度和位移再次与初状态相同； 2026年5月 2026年5月 $