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高中物理选择性必修一第二章
简谐运动的描述
温故知新
新知探究
1.定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。
2.意义：表示振动的强弱。 3.单位：米；常用A表示。
4.振幅是标量。
新知讲解
一、振幅
新知探究
结论：
1. 振幅等于最大位移的数值；
2. 对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的， 但振幅是不变的；
3. 位移是矢量，振幅是标量。
振幅和位移的异同
温思 知讨
1. 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。
2．全振动：振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经
历的过程，叫作一次全振动。
3.频率： 做简谐运动的物体单 位时间内完成全振动的次数。
二、周期和频率
新知讲解
根据周期与频率间的关系，则
新知探究
圆频率
测量小球振动的周期
实验方案讨论：
1. 直接测量一次全振动的时间，作为 振子周期的测量值，可以吗？
2. 以小球经过最低点作为计时起点， 或以小球经过平衡位置作为计时起点， 哪个方案更科学？
3. 是不是振幅越大，周期越大？
新知讲解
做一做
2.物理意义：描述做简谐运动的物体处于一个周期中哪个状态
的物理量。
三、相位
新知讲探解究
典例探究
(2) 由于振动的周期 T ＝ 1 s，所以在 5
s 内，小球一共做了5次全振动。小球在一次 全振动中通过的路程为 4 A ＝ 0.4 m，所以 小球运动的路程为 2 m ；经过 5 次全振动 后，小球正好回到 B 点，所以小球的位移为 0.1 m。
简析：
(1)
典例探究
温故知新
再看表达式 (明白了不少)
振幅
位移
时间
相位
课堂小结
初相位
圆频率
步骤一： 打开Audacity 步骤二：
录制、比较do和sol的频率关系 1.生成轨道 2.录音(音调do) 3.生成新轨道 4.录音(音调sol) 5.比较do和sol的频率关系
步骤三：
生成、比较do和sol的频率关系
1.生成轨道 2.生成音调do 3.生成新轨道 4.生成音调sol 5.比较do和sol的频率关系
用计算机呈现声音的振动图像
一起做一做
展评作业
1．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时为计时起点，
C
其振动的x－t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t4时刻振子在A点
B．t2时刻振子在B点
C．在t ～t 时间内，振子的位移在增大
1
2
D．在t ～t 时间内，振子的位移在减小
3
4
展评作业
2.甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，下列说法正确的是（ C ）
A．甲弹簧振子比乙振子振动得更快
B．两弹簧振子振动的强度一样大
C．振子甲的速度为零时，振子乙的速度最大
D．0~0.5s内振子甲的速度增加
第2题
任务一：怎样描述简谐运动的独特性？
不 同 的 音 叉 振 动 时 具 有 不 同 的 特 征 。 如 何 科 学 地 描 述 振 动 呢 ？
机械振动
第二单元 机械振动
第2课时 简谐运动的描述
任务二： 怎样描述简谐运动的强弱
活动1：看一看
两个相同的弹簧振子的振
动有何不同？
振幅
O
M

M
’
振幅
振幅
振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。
物理意 义： 描 述 振 动 幅 度 大 小 的 物 理 量 ，常 用字母A表示 ，国 际单 位是m。
振动物 体运 动 的 范 围 是 振 幅 的 两 倍
振幅与位移
M’
O
M

振幅
振幅
对于一个给定的振动：
1、振子的位移是相对于平衡位置的位置变化；振幅是振子离开平衡位置的
最大距离，在同一简谐运动中振幅是不变的。
2、位移是矢量，振幅是标量。振幅等于最大位移的数值。
往复性 周期性
任务三： 怎样描述简谐运动的快慢？
振 子 振 动 时 最 显 著 的 特
点 是 什 么 ？
如何界 定 弹簧 振 子 一次 完整 的运 动
？
全振动
一次完整的振动过程
振子在M、M’之间振动，O为平衡位置。如果从振子向右通过O点的时刻开
始计时，它将运动到M点，然后向左回到O点，又继续向左运动到达M’，之后又
向右回到O，就说它完成了一次全振动，此后振子只是重复着这样的运动过程。
M
’
O
M
活动2：画一画
若分别以M’ 、O、P点为研究起点，画出一次完整的振动过程
右
P
M
O
M
’
全振动：振子以相同的速度（大小和方向）相继通过同一位置所经历的过程。
做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。
描述振动快慢的物理量
周期
频率
做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。
符号：T
单位：秒（s）
做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数。
符号：f
单位：赫兹（Hz）

周期越小，频率
越大，振动越快。
物体振动的周期、频率与振幅有关吗？
活动3：做一做
利用DIS记录同一弹簧振子在不同振幅时的振动图像
弹簧振子
振动的周期与
其振幅无关！
简谐运动与匀速圆周运动之间有什么关系呢？
做匀速圆周运动
物体在水平方向上的
投影的运动是简谐运
动！
简谐运动与匀速圆周运动之间有什么关系呢？
转速40r/min。
转速70r/min。
某质点做匀速圆周运动时的角速度不同，在水平方向的投影点所做的简
谐运动的快慢也不同！
简谐运动与匀速圆周运动之间有什么关系呢？
做匀速圆周运动的角速度 ω 常被称为简谐运动的圆频率
圆频率


任务四： 怎样描述简谐运动的步调
？
两个相同的弹簧振子分别同时释放、
不同时释放，观察他们的振动有何不同呢
甲
乙
？
能否用之前学过的物理量来描述这种不
同呢？
相位
（1）在物理学中，我们用相位来描述周期性运动在各个
时刻所处的不同状态。
（2）相位用来描述简谐运动在一个运动周期中所处的位
置状态
前面我们研究过的这两个弹簧振子的相位有什么特点？
同时由静止释放的两个小球振动步调总
是一致，即相位相同；
不同时静止释放的两个小球，第二个小
球的相位落后于第一个小球的相位。
任务五： 体验简谐运动的数学美


位移
振幅
时间
相位
A


圆频率


A

甲



位移
振幅
时间
相位


A
初相位
圆频率

乙



相位差
具有相同频率的两个简谐运
A

甲
动有确定的相位差





A


乙




2.甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，下列说法正确的是（ C ）
A．甲弹簧振子比乙振子振动得更快
B．两弹簧振子振动的强度一样大
C．振子甲的速度为零时，振子乙的速度最大
D．0~0.5s内振子甲的速度增加
第2题
例题(多选)：下图分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙
两个振子质量相等。则（ C D ）
A．甲、乙两振子的频率之比为 1：2
B．同一个弹簧振子在1s和3s时速度都相同
C．0~8s时间内甲、乙两振子通过的路程之比为4：1
D．甲振子位移随时间变化的关系式为
例题：在同一实验室中，甲、乙两水平弹簧振子的振动图像如图，则（ ）
A．振子甲速度为零时，振子乙速度也可能为零
B．两振子的振动频率之比
C．任意2s内，甲乙两振子运动的路程相等
D．若将振子乙的振幅也增为10cm，则甲乙振子的振动周期会相等
总结
振动强弱

简谐运动
振动快慢
振动步调
弹簧振子的运动具有往复性、周期性，
是什么原因让小球做这种运动呢？

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