资源简介

学习内容：《 2.1简谐运动 》 总第_____课时
课标核心素养要求 认识简谐运动特征，能用图像描述简谐运动
学习目标 1.知道什么是弹簧振子，知道振子的平衡位置和位移的概念.2.知道简谐运动的位移—时间图像的物理意义.3.会根据简谐运动的位移—时间图像分析振子的位移和速度的变化情况.
学习重点 简谐运动的位移—时间图象理解
学习过程 教学笔记
【自主学习】 1、思考：钟表的来回摆动，水中浮标上下浮动，担物行走时扁担下物体的颤动，树枝在微风中的摇摆等，这些运动的共同点是什么？ 2、总结：共同点：物体总在某一位置附近做往复性的运动，此位置是是振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置，在此位置物体在振动方向上的合力为零 定义：物体或物体的一部分在某一位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动。 【例1】1．下列运动中属于机械振动的是（　　） A．人趴在地上做俯卧撑 B．水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动 C．五星红旗迎风飘扬 D．钓鱼时浮标在水中的上下浮动 【合作学习·难点探究】 任务一、识别弹簧振子 指导： 1、如图：认识弹簧振子 2、弹簧振子为理想模型 一根没有质量的弹簧一端固定，另一端连接一个质点，忽略摩擦及其他阻力。 弹簧振子运动具有周期性和往复性，小球和弹簧处于平衡状态时所处的位置为平衡位置，分析小球相对平衡位置的位移即从平衡位置指向小球位置的有向线段更有意义， 【例2】
如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是（　　） A．钢球运动所能达到的最低处为平衡位置 B．钢球原来静止时的位置为平衡位置 C．钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为3 cm D．钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm 任务二、识别弹簧振子的位移时间图像 1、建立坐标系：以小球的平衡位置为坐标原点，沿运动方向和垂直于运动方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置一侧时，位移为正，在平衡位置另一侧时，位移为负。 2、图像获得： （1）匀速拉动纸带法： （2）频闪照片法 3、图像分析 从图象上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度、加速度的方向和速度、加速度大小的变化趋势。如图中振子在P1点，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位移、加速度正在减小，振子在P2点向负位移远离平衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大。
【例3】如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间振动，关于振子，下列说法正确的是（ ） A.在a点时加速度最大，速度最大 B.在O点时速度最大，位移最大 C.在b点时位移最大，速度最小 D.在b点时加速度最大，速度最大 【针对训练】1如图所示为一个水平方向的弹簧振子，小球在MN间做简谐运动，O是平衡位置.关于小球的运动情况，下列描述正确的是（ ） A.小球经过O点时速度为零 B.小球经过M点与N点时有相同的加速度 C.小球从M点向O点运动过程中，加速度增大，速度增大 D.小球从O点向N点运动过程中，加速度增大，速度减小 任务三、会分析简谐运动的位移—时间图象 (1)简谐运动的概念：如果质点的位移与时间的关系遵循正弦函数的规律，即它的振动图象是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。弹簧振子的运动图像可以用正余弦函数表示 (2)简谐运动的特点：简谐运动是最基本、最简单的振动。 【例4】如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（ ) A.在t＝0.2 s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B.在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子在同一位置 C.从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D.在t＝0.6 s时，弹簧振子有最小的位移
【针对性训练】2、关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是( ) A.位移减小时，加速度减小，速度也减小 B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反 【达标训练·限时检测】 1、关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是（ ） A.做机械振动的物体必有一个平衡位置 B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移 C.机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大 D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移 2、如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（ ） A.若位移为负值，则加速度一定为正值 B.振子通过平衡位置时，速度为零，位移最大 C.振子每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同 D.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同 3、如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是( ) A.t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B.t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C.t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度相同 D.t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小
4、一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为坐标原点.从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是（ ) 5、将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开，同时开始计时，其振动图像如图11所示，则（ ） A.在0.1～0.2 s振子正在做加速度减小的加速运动 B.在0.1～0.2 s振子正在做加速度增大的减速运动 C.在0.1～0.2 s振子速度方向沿x轴正方向 D.在0.15 s时振子的位移大小一定等于2 cm 【反思总结】 答案 【例1】、BD 【例2】、BC 【例3】、C 【针对训练】1、D 【例4】、BC 【针对训练】2、C 【达标训练·限时检测】 1、AB 2、AD 3、A 4、A 5、B

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