高中物理《简谐运动》公开课导学案
2.1简谐运动导学案-高二上学期物理人教版选择性
2.1简谐运动知识目标:1.了解什么是机械振动、简谐运动。
2.正确理解简谐运动xt图象的物理含义。
3.简谐运动的图象是⼀条正弦或余弦曲线1．机械振动物体(或物体的某一部分)在某一位置______所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动．2．简谐运动(1)弹簧振子：在__________的水平杆上套着一个小球，弹簧一端固定，另一端连接在小球上，小球可以在杆上滑动．小球和水平杆之间的_____忽略不计，弹簧的质量与小球相比，也可忽略不计．把小球和弹簧组成的系统称为_________，其中的小球常称为______．(2).平衡位置：弹簧未形变时，小球所受合力为______,处于平衡位置(3)回复力当弹簧振子的小球偏离平衡位置时，都会受到一个________的力，这种力叫做回复力．理解：简谐运动回复力的性质及来源a)回复力是根据力的作用效果命名的，其方向总是指向平衡位置，作用总是要把物体拉回到平衡位置．b)回复力的来源可以是一个力，也可以是多个力的合力，还可以由某个力的分力提供．(4)简谐运动如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成______，并且总指向________，则物体所做的运动叫做_______运动．弹簧振子的振动是_______．做简谐运动的振子称为谐振子．探究：如图甲所示，水平方向的弹簧振子．如图乙所示，竖直方向的弹簧振子．如图丙所示，m随M一起振动．分析：一.简谐运动的回复力、加速度、速度、动能的变化规律(1)回复力、加速度向着平衡位置运动，越来越_______；平衡位置处为_____，最大位移处_____．(2)速度、动能向着平衡位置运动，越来越_______；平衡位置处________，最大位移处______．二．物体做简谐运动时的位移(1)位移的规定简谐运动中的位移是从_________指向振子___________的有向线段，在振动中，不管振动质点初始时刻的位置在哪儿，振动中的位移都是从平衡位置开始指向振子所在的位置．(2)位移的方向简谐运动中的位移也是矢量，规定正方向后，若振动质点偏离平衡位置的位移与规定的正方向相同，位移为_____，与规定的正方向相反，位移为_______．三．理解简谐运动的对称性如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C、D两点关于O点对称，则有：(1)时间的对称：t OB＝t BO＝t OA＝t AO，t OD＝t DO＝t CO＝t OC，t DB＝t BD＝t AC＝t CA.(2)速度的对称①物体连续两次经过同一点(如图中的D点)的速度大小______，方向________．②物体经过关于O点对称的两点(如图中的C与D两点)的速度大小相等，方向________相同，也________相反．(3)位移、回复力、加速度对称①物体连续两次经过同一点(如图中的D点)的位移、回复力、加速度大小_________，方向_________．②物体经过关于O点对称的两点(如图中的C与D点)的位移、回复力、加速度大小_________，方向_________．四. 简谐运动图象如果质点的位移与时间的关系遵从___________的规律,即它的振动图象(xt图象)是一条________曲线,这样的振动叫做简谐运动,简谐运动是最________、最________的振动。
第一节简谐运动导学案
2012-2013学年下学期高二物理导学案 编号：1 使用时间：2013年 2月 日1第一节 《简谐运动》导学案编写人： 谢彩玲 审核组长： 审核主任：【学习目标】①知道机械振动、平衡位置的概念。
②理解弹簧振子这一物理模型。
③知道什么是简谐运动。
④知道简谐运动的振动图像为一正弦曲线。
【学习重点、难点】① 理解弹簧振子这一物理模型。
知道什么是简谐运动。
一、自主学习1、弹簧振子（1）物体（或者物体的一部分）在________位置附近所做的_______运动，叫做机械振动. （2）振动的特征：运动具有________性.（3）实际振子的理想化条件：①弹簧的质量比小球质量________得多；②水平杆足够光滑时，可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；③在振动过程中弹簧的形变量在弹簧的________内.2.平衡位置对弹簧振子而言，小球原来________的位置叫做平衡位置.3、 弹簧振子的位移—时间图像①为了研究弹簧振子的运动规律，以小球的平衡位置为坐标原点，用横坐标表示 ，纵坐标表示 ，建立坐标系，这就是弹簧振子运动时的位移—时间图像。
②位移—时间图像（x —t 图像）的物理意义振动图像表示振动物体相对平衡位置的 随振动 的变化规律。
4、简谐运动（1）如果质点的位移与时间的关系遵从___________函数的规律，即它的振动图象是一条__________曲线，这样的振动叫做简谐运动.（2）简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于________对称，是一种________运动. （3）弹簧振子的振动是________.二、合作探究1简谐运动属于下列哪一种运动( )A.匀速运动B.匀变速运动C.非匀变速运动D.机械振动2一弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是（ ）班级：高二 班 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价：2 A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C.振子每次通过平衡位置时，加速度相同，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，但加速度一定相同简谐运动的图象3如图所示,为质点P 在0—4 s 内的振动图象，下列叙述正确的是()A.再过1 s ，该质点的位移是正向最大B.再过1 s ，该质点的速度方向向上C.再过1 s ，该质点的加速度方向向上D.再过1 s ，该质点的加速度最大4、弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )A.振子所受的弹力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减少对简谐运动一些概念的理解1、振动位移是从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段，方向为平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到该位置的距离。
第一节简谐运动导学案
班级：姓名：组别：小组评价第一节简谐运动主备：方韫馨审核：高二物理备课组签字：定稿时间：2013年3月26日【学习目标】1、知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移。
2、知道弹簧振子的位移－时间图象，知道简谐运动及其图象。
【学法指导】自主阅读、合作探究、归纳总结【学习重点】理解简谐运动的位移－时间图象。
【学习难点】根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移、路程及运动方向。
【知识链接】机械运动的定义是什么？【自主学习】1．机械振动：物体在两侧所做的，简称振动。
2．弹簧振子：（1）定义：。
（2）条件：。
（3）位移：。
（4）位移-时间图像：。
弹簧振子的x—t图象所描述的是弹簧振子在各个时刻的,反映出随时间的函数变化情况。
3．简谐振动：若质点的位移与时间的关系遵从的规律，这样的振动叫简谐振动，它是最简单、最基本的振动。
【交流合作】交流合作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．平衡位置就是物体振动范围的中心位置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交流合作2.如图所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )A．由P→Q位移在增大B．由P→Q速度在增大C．由M→N位移是先减小后增大D．由M→N位移始终减小交流合作3.物体做简谐运动时，下列判断中正确的是（）A．在平衡位置加速度最大。
B．在平衡位置速度最大。
C．在运动路径两端速度最大。
D．在运动路径两端加速度最小。
交流合作4.如图所示，一弹性小球被水平抛出，在两个互相竖直平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动( )A．是机械振动，但不是简谐运动B．是简谐运动，但不是机械振动C．是简谐运动，同时也是机械振动D．不是简谐运动，也不是机械振动交流合作5.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象。
根据图象中的信息，回答下列问题。
简谐运动(导学案)(教师版)高二物理(人教版2019选择性)
第1节简谐运动导学案【学习目标】1.通过实验观察，认识机械振动。
会运用理想化方法建构弹簧振子模型。
2.通过观察、分析和推理，证明弹簧振子的位移一时间图像是正弦曲线，会用图像描述简谐运动。
3.经历探究简谐运动规律的过程，能分析数据、发现特点，形成结论。
【学习重难点】1.教学重点：弹簧振子位移随时间的变化规律及相应的xt图像的理解2.教学难点：准确理解简谐运动xt图像的物理意义【知识回顾】1.胡克定律的内容是：在弹性限度内，弹簧所受的拉力与形变量成正比。
公式：F=k△x，其中k为劲度系数，△x为形变量。
运动状态的原因。
相同时，物体做加速度运动，当合力方向与运动方向相反时，物体做减速运动。
4.我按运动轨迹分类，们已经学过的运动形式有：直线运动有匀速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动；曲线运动有抛体运动（平抛运动、斜抛运动）、圆周运动（匀速圆周运动、变速圆周运动）。
【自主预习】一弹簧振子1．机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动，简称振动。
2．平衡位置：振动物体所受合力为0的位置。
3．弹簧振子：如图所示，带有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上能够自由滑动，这样的小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子，简称为振子。
二简谐运动及其图像1．弹簧振子的位移—时间图像(1)建立坐标系：水平的弹簧振子，以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴。
小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。
(2)绘制图像：用横轴表示振子运动的时间t，纵轴表示振子在振动过程中离开平衡位置的位移x，振子振动的x t图像如图所示，是一条正弦(或余弦)曲线。
2．简谐运动(1)定义：如果物体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)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。
(2)特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是简谐运动。
简谐运动(第1课时)导学案
设计人：李平审核人:高二物理备课组班级姓名导学案：简谐运动(第1课时)[学习目标定位]1.知道什么叫机械振动，什么叫平衡位置.，什么叫简谐运动。
2.知道什么是弹簧振子，理解位移的概念。
3.掌握简谐运动的动力学特征，明确回复力的概念。
【导】1．在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧的长度成。
即：F= 。
2．机械能守恒定律：在只有重力或做功的系统内，动能和势能会发生相互转化，但的总量保持不变．【思】阅读教材完成下列内容：【议】一、简谐运动[问题设计]如图2所示，小球静止在O点时，弹簧没有发生形变，长度为原长．把小球拉到平衡位置的右方A 点时，弹簧伸长量为OA，放开小球，观察小球的振动，并回答下列问题．(1)若水平杆与小球之间有摩擦，则小球运动一段时间会停止，若忽略摩擦，会怎样？(2)(忽略摩擦力)弹簧最大伸长的长度OA和弹簧最大压缩的长度OA′有什么关系？(3)(忽略摩擦力)小球从A经O到A′和小球从A′经O到A所用的时间有什么关系？(4)小球在运动过程中所受的弹力的方向有什么特点？(5)若以O为坐标原点，沿振动方向建立Ox轴，向右为正，则小球受到的弹力与小球位移有什么关系？(位移是相对于O点的)【要点提炼】1．机械振动物体(或物体的某一部分)在某一位置两侧所做的运动，叫做机械振动，通常简称为.而这个位置称为.2．简谐运动(1)振子模型：如图1所示，如果小球与水平杆之间的忽略不计，弹簧的质量比小球的质量，也可以忽略不计，这样的系统称为弹簧振子．(2)如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成，并且总指向，则物体所做的运动叫做简谐运动．(3)描述简谐运动的物理量有、和频率．(4)做简谐运动的振动系统，如果不考虑摩擦和空气阻力，振动系统的守恒．3．弹簧振子：是由小球和弹簧组成的系统，是一个理想化模型．理想化是指忽略，忽略其他阻力，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以 .4．位移(1)定义：振子在某时刻的位移是从指向振子某时刻的有向线段．(2)特点：运动学中位移是由初位置指向末位置，而振子的位移是以为参考点，由平衡位置指向振子某时刻所在位置．5．回复力(1)回复力是根据力的命名的，它可以是弹力，也可以是其他力(包括摩擦力)，或几个力的合力，或某个力的分力．(2)回复力的方向总是指向，回复力为的位置就是平衡位置．6．简谐运动的动力学特征：回复力F＝ .(1)k是比例系数，并非弹簧的劲度系数(水平弹簧振子k为劲度系数)．其值由振动系统决定，与振幅无关．(2)“－”号表示回复力的方向与位移的方向 .7.简谐运动是最、最的振动．一切复杂的振动都可看成是若干简谐运动的叠加．[延伸思考]判断弹簧振子的平衡位置是以“弹簧处于原长位置时振子的位置”为依据吗？F＝－kx中的“x”是弹簧振子中弹簧的伸长量吗？说明下列各图中的“平衡位置”和x各是什么？。
11.1简谐运动导学案
第十一章：机械振动钟摆的运动给人们提供了一种计时的方法，共振筛的运用提高了人们的劳动效率，车箱与车轴间的减振板使车辆的运动更加平稳，声带的振动可使我们通过语言交流思想感情，地震则可能给人类带来巨大的灾难.振动是一把双刃剑，由此可见学习机械振动的重要性.振动是一种运动的形式，并不仅仅局限于力学，在电学中同样有它的身影，这在3－2教材中已经有过体现，通过本章的学习你将融会贯通.11.1 简谐运动1.※知道简谐运动的概念2.※理解简谐运动的位移时间图象，并能解决相关问题振动现象在自然界中广泛存在.钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物体行走时扁担下物体的颤动、树梢在微风中的摇摆等都是振动，振动与我们的生活密切相关.那么我们应怎样研究振动呢？一.机械振动(1)定义：物体(或物体的一部分)在某一________________附近的________运动，叫____________，简称________.(2)特征：二.弹簧振子1.弹簧振子：弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，是一种理想化模型.2.弹簧振子的振动图象：如图所示，在弹簧振子的小球上安置一记录用的毛笔P ，在下面放一白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，毛笔P 就在纸带上画出一条振动曲线，此曲线有什么特征？为什么？(1)形状：(2)物理意义： (3)获取信息： ①②③3.简谐运动(1)定义：如果质点的________与________的关系遵从________________的规律，即它的振动图象(x －t 图象)是一条________曲线，这样的振动叫做简谐运动. (2)特点：弹簧上端固定在O 点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，下列说法正确的是( )A.小球运动的最低点为平衡位置B.弹簧原长时的位置为平衡位置C.球速为零的位置为平衡位置D.小球原来静止时的位置为平衡位置如图所示的弹簧振子，O 点为它的平衡位置，当振子m 离开O 点，再从A 点运动到C 点时，振子离开平衡位置的位移是()即学即用A.大小为OC，方向向左B.大小为OC，方向向右C.大小为AC，方向向左D.大小为AC，方向向右如图甲所示，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＝0.4s时，振子的速度方向向右B.t＝0.8s时，振子在O点和B点之间C.t＝0.6s和t＝1.2s时刻，振子的速度完全相同D.t＝1.5s到t＝1.8s的时间内，振子的加速度逐渐减小一弹簧振子沿x轴在[－4,4]区间振动，振子的平衡位置在x轴上的O点.图1中的a、b、c、d为4个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向.图2给出的①②③④4条振动图线，可用于表示振子的振动图象.则()A.若规定状态a时t＝0，则图象为①B.若规定状态b时t＝0，则图象为②C.若规定状态c时t＝0，则图象为③D.若规定状态d时t＝0，则图象为④。
简谐运动 导学案.
简谐运动导学案执笔人:王娜审核人:杨粉霞参与人:高二课程组【学习目标】1、理解什么是简谐运动,掌握简谐运动的受力特点。
2、理解简谐运动的周期性,并能从中正确描述出一次全振动。
3、知道简谐运动中回复力、加速度、速度随位移的变化规律。
【自主学习】认真阅读课本完成下列任务1、结合实际思考发生机械振动的条件是什么?2、弹簧和小球组成的系统何时被称为弹簧振子?3、弹簧振子的位移定义是什么?及其位移——时间图像有什么特点?4、什么是简谐运动及其振动图像特点是什么?【合作探究】1、简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗?2、由简谐运动的图象判断简谐运动属于下列哪一种运动?A 、匀变速运动 B、匀速直线运动C 、变加速运动 D、匀加速直线运动3、简谐运动图像的应用如图所示,左图表示一弹簧振子以 O 为平衡位置在 B 、 C 间简谐运动,规定正方向向右; 右图是该振子的振动图象。
⑴该振子离开平衡位置的最大距离是 cm。
⑵ 0.6s时,振子处于左图中的位置,振动方向为。
0.9s 时,振子处于左图中的位置。
⑶从 0.3s 末到 0.4s 末,振子速率变 (大或小。
⑷从 0时刻开始的 3s 时间内, 振子经过的路程是 cm。
【当堂检测】1. 以下列举的哪个运动属于振动?A. 树枝在风雨中左右摇摆。
B.木块在水中上下浮动。
C. 小球被水平抛出后的运动。
D.人造卫星围绕地球的运动。
2、如图为一弹簧振子,设向右为正方向,则关于振子的运动,下列描述正确的是:(A、 O C→时位移是正值,速度是正值 B、 B O→时位移是正值,速度是正值 C、O B →时位移是负值,速度是负值D、O C →时位移是负值,速度是负值3. 振子以 o 为平衡位置,在 a 、 b 间做简谐振动。
规定向右的方向为正方向。
在振子从 a 运动到 b 的过程中,振子离开平衡位置的位移是如何变化的? ( 速度又是如何变化的? (A. 数值先变小后变大。
B. 数值先变大后变小C. 方向先向左后向右。
简谐运动的描述 导学案
学目标教高中物理选择性必修一第二章 机械振动2 简谐运动的描述1．知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。
2．了解初相和相位差的概念以及相位的物理意义。
3．了解简谐运动表达式中各量的物理意义，能依据简谐运动的表达式描绘振动图像。
知识点 1 描述简谐运动的物理量振动物体离开平衡位置的 距离，叫作振动的振幅。
一个 的振动过程称为一次全振动。
做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期。
物体完成全振动的次数与所用时间之比，叫作振动的频率。
知识点 2 简谐运动的表达式做简谐运动的物体的位移与运动时间之间满足 关系，位移的一般函数表达式为 。
类型一 对描述简谐运动的物理量及其关系的理解例1：如图所示，弹簧振子在B 、C 间振动，O 为平衡位置，BO ＝OC ＝5 cm 。
若振子从B 到C 的运动时间是1 s ，则下列说法中正确的是( )A ．振子从B 经O 到C 完成一次全振动B ．振动周期是1 s ，振幅是10 cmC ．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD ．从B 开始经过3 s ，振子通过的路程是30 cm练1：一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm ，频率是2.5 Hz ，该质点从平衡位置开始经过2.9 s 后，位移的大小和经过的路程分别为( )A ．0 10 cmB ．4 cm 100 cmC ．0 28 cmD ．4 cm 116 cm类型二 简谐运动的振动图像的理解及应用例2：一质点做简谐运动，其相对平衡位置的位移x 随时间t 变化的图像如图所示，由此可知( )A ．质点振动的振幅是2 cmB ．质点振动的频率是4 HzC ．t ＝2 s 时质点的速度为零D ．t ＝5 s 时质点的加速度为零练2：一质点做简谐运动，其位移—时间图像如图所示，由图像可知( )A ．t ＝1 s 时，质点速度为正的最大值，加速度为零B ．t ＝2 s 时，质点速度为零，加速度为负的最大值C ．t ＝3 s 时，质点速度为正的最大值，加速度为零D ．t ＝4 s 时，质点速度为零，加速度为正的最大值类型三 简谐运动表达式的理解及应用例3、某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为x ＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3t ＋π2cm ，则( ) A ．质点的振幅为3 cmB ．质点振动的周期为23s C ．质点振动的周期为2π3s D ．t ＝0.75 s 时刻，质点在负的最大位移处练3、一物体沿x 轴做简谐运动，振幅为12 cm ，周期为2 s 。
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高 效 课 堂 自 主 学 习 导 学 案
高 年级 班 姓名： 主备 使用时间： 2015.4 编号： 审核人：
【课题】简谐运动
【学习目标】 1.认识弹簧振子
2.通过观察和分析。
理解简谐运动的位移—时间图像是一条正弦曲线。
3.经历对简谐运动运动学特征的探究过程，加深领悟用图像描绘运动的方法。
基础题
1.一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是( )
A ．若位移为负值，则速度一定为正值
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
2. 如图5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点时开始计时，其振动的x－t图象如图乙所示．则下列说法中正确的是()
A．t2时刻振子在A点B．t2时刻振子在B点
C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大
D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小
3.一质点做简谐运动，其x－t图象如图6所示，在0.2 s到0.3 s这段时间内质点的运动情况是()
A．沿负方向运动，且速度不断增大B．沿负方向运动，且位移不断增大
C．沿正方向运动，且速度不断增大D．沿正方向运动，且速度不断减小
发展题
4．图4为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，图5为弹簧振子的示意图，弹簧振子在F、G之间运动，E是振动的平衡位置，试根据图象分析以下问题：
(1)如图4所示，振子振动的起始位置是________，从初始位置开始，振子向________(填“右”或“左”)运动．
(2)在图5中，找出图象中的A、B、C、D点各对应振动过程中的哪个位置？A对应________，B对应________，C对应________，D对应________．
(3)在t＝2 s时，振子的速度的方向与t＝0时速度的方向________．
(4)振子在前4 s内的位移等于________．。