第2章 第1节 简谐运动(正文)(Word版)-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案(人教版)
1 1.简谐运动
【定标—核心素养】
考情揭秘 | 直击能力 | 定标素养 | |
基本考查点 | 弹簧振子模型的建立; 简谐运动的运动特点 | 通过前面对质点的运动有一定了解的基础上,通过观察,认识机械振动。会运用理想化方法建构弹簧振子模型。 通过观察、分析和推理,证明弹簧振子的位移-时间图像是正弦曲线,会用图像描述简谐运动。能从运动的角度分析简谐运动。 能从位移-时间图像中提取信息并加工判断,在特定实际情境中,系统能否抽象为弹簧振子模型,具备信息获取能力; 通过探究简谐运动规律的过程,能体会弹簧振子的建构物理模型的思维方式,具备思维建模能力;
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重点及难点 | 理解弹簧振子模型建立的抽象思维方法; 理解用图像描述简谐运动 | ||
题型及难度 | 选择题为主, 难度偏易 | ||
【本课时主要内容】
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弹簧振子
弹簧振子的位移—时间图像
简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条 ,这样的振动是一种 .简谐运动是一种最基本的振动.弹簧振子中小球的运动就是简谐运动.
【答案】往复运动 小球和弹簧组成的系统 0 平衡位置 小球的平衡位置 振动方向 小球相对平衡位置的位移 小球的位移—时间图像 时间 小球的位移 往复运动 x-t 正弦曲线 简谐运动
探究1 弹簧振子
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【问题导入】
观看实验装置:如图所示的装置,把小球向右拉到B点后释放,可以观察到小球左右运动了一段时间,最终停止运动.
观看视频:观察小球的运动
【思考与讨论】
(1)小球的运动具有什么特点?为什么小球最终停止运动?
(2)在横杆上涂上一层润滑油,重复刚才的实验,观察到的结果与第一次实验有何不同?
(3)猜想:如果小球受到的阻力忽略不计,弹簧的质量比小球的质量小得多,也忽略不计,实验结果如何?
(4)小球从A到B过程中的速度和加速度大小分别怎样变化?方向如何?
答案 (1)小球的运动具有往复性.小球因为受到阻力的作用最终停止运动.
(2)小球往复运动的次数增多,运动时间变长.
(3)小球将持续地在AB间做往复运动.
(4)A→O过程中速度增大,方向向右,加速度减小,方向向右;O→B过程中速度减小,方向向右,加速度增大,方向向左.
引出弹簧振子的概念,从实际模型不断减小摩擦,建构弹簧振子的理想化模型,通过观察得到物体的位置随时间发生往复性变化的运动即为机械运动,进一步探究弹簧振子的位移、速度及加速度的变化特点。
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