高中物理人教版(2019)选择性必修 第一册-2.1 简谐运动-学案
简谐运动【学习目标】1．了解什么是机械振动、简谐运动。
2．正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
【学习重点】掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。
【学习难点】1．分清偏离平衡位置的位移与位移的概念。
2．知道在一次全振动中速度的变化【学习过程】一、机械振动1．定义：_____________________________________________________________。
通常简称为__________。
平衡位置指的是__________________________。
（一般情况下指__________________________。
）2．特点：（1）_____________。
（2）_____________。
例题：观察判断下列物体的运动是否是机械振动：二、弹簧振子1．概念：______________________________称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称_________。
2．弹簧振子是理性化模型：（1）___________。
（2）弹簧的质量与小球相比________________。
简谐运动是一种最________、最_________的振动。
让学生观察总结弹簧振子运动有什么特点。
三、弹簧振子的位移—时间图象1．位移x：振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
2．画法：振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
坐标原点－_____________横坐标－______________纵坐标－____________________________规定在0点右边时位移为_____，左边时位移为______。
3．弹簧振子的位移—时间图象结论：弹簧振子的振动图像是一条____________。
应用例子：________________________。
理论和实验都证明：简谐运动的振动图象都是__________________________。
【例题】（1）质点离开平衡位置的最大位移？（2）2s末、4s末、8s末、10s末质点位置在哪里？（3）2s末、6s末质点朝哪个方向运动？（4）质点在6s末、14s末的位移是多少？（5）质点在4s、16s内通过的路程分别是多少？【练习检测】1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）（1）弹簧振子的平衡位置都在原长处。
（）（2）振动的物体可以做直线运动，也可以做曲线运动。
（）（3）弹簧振子的运动是简谐运动。
（）（4）振子的位移相同时，速度也相同。
（）（5）简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线。
（）2．下列运动中属于机械振动的是（）A．小鸟飞走后树枝的运动B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动C．匀速圆周运动D．竖直向上抛出的物体的运动E．人说话时声带的振动3．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（）A．钢球运动的最高处为平衡位置B．钢球运动的最低处为平衡位置C．钢球速度最大处为平衡位置D．钢球原来静止时的位置为平衡位置E．钢球在平衡位置时所受合力为零4．如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，若x轴方向为图中水平方向，y轴方向为图中竖直方向，下列有关该图象的说法中正确的是（）A．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的C．从图象可以看出小球在振动过程中是沿y轴方向移动的D．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动E．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同5．如图所示是表示一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是（）A．t＝0时刻振子的加速度最大B．t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动C．t2时刻振子的位移最大D．t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动E．该图象是从平衡位置开始计时画出的6.如图所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是（）A．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹B．振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D．振子运动到B点时的速度方向沿x轴负方向E．振子运动到C点时，加速度为零，速度最大第十一章第1节基础夯实一、选择题(1～5题为单选题，6题为多选题)1．下列情形中不属于机械振动的是(D)A．水中浮标上下运动B．秋千的摆动C．拨动后的琴弦D．表针沿表盘转动解析：物体做机械振动时存在某一平衡位置，且物体在这一位置两侧往复运动，A、B、C选项中描述的运动均符合这一要求，D选项表针做圆周运动，它并不是在某一位置两侧往复运动，故D 选项不属于机械振动。
2．下列说法中正确的是(A)A．弹簧振子的运动是简谐运动B．简谐运动就是指弹簧振子的运动C．简谐运动是匀变速运动D．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种解析：弹簧振子的运动是简谐运动，但简谐运动并不都是弹簧振子的运动，A正确，B错误；简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种，其振动的加速度时刻变化，故C、D均错误。
3．关于简谐运动，下列说法正确的是(D)A．简谐运动一定是水平方向的运动B．所有的振动都可以看作是简谐运动C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线D．只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动解析：物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生，各个方向都有可能发生，A错；简谐运动是最简单的振动，B错；做简谐运动的轨迹线并不是正弦曲线，C错；物体振动的图象是正弦曲线，一定是做简谐运动，D对。
4．装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。
将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。
若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是(D)解析：试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时，向上提起的距离就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，因此应选D。
5. (2019·上海市长宁区高三第一学期期末)如图所示，弹簧振子在B、C两点间做无摩擦的往复运动，O是振子的平衡位置。
则振子(A)A．从B向O运动过程中位移一直变小B．从O向C运动过程中加速度一直变小C．从B经过O向C运动过程中速度一直变小D．从C经过O向B运动过程中速度一直变小解析：振子从B向O运动时，是向着平衡位置移动，位移变小，故A正确；振子从O向B运动时，是从平衡位置向最大位移运动的过程，所以位移变大，加速度变大，故B错误；从B经过O 向C运动过程中速度先增大后变小，故C错误；从C经过O向B运动过程中速度先增大后变小，故D错误。
6．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(AB)A．物体在0.2 s时刻与0.4 s时刻的速度相同B．物体在0.6 s时刻与0.4 s时刻的动能相同C．0.7～0.9 s时间内物体的加速度在减小D．0.9～1.1 s时间内物体的势能在增加解析：由图可知，物体在0.2 s与0.4 s时刻都向正x方向运动，速度大小相等，A正确；物体在0.6 s与0.4 s时刻速度大小相等，动能相同，B正确；物体在0.7～0.9 s内加速度在增大，C错误；物体在0.9～1.1 s内势能在减小，D错误。
二、非选择题7．如图，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：(1)与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图象上从a点到c点，质点经过的路程为多少？答案：(1)b、e、f(2)d、e(3)4 cm解析：(1)分析图象可得a、b、e、f的位移均为1 cm。
c、d点的位移都是－1 cm。
故与a点位移相同的点b、e、f三点。
(2)由(1)可知，图象上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置。
图象上的c、d点对应质点运动到关于O点对称的另一位置。
故以上6个点的速度大小相等。
再结合图象可以判断a、b、c、d、e、f点的运动方向分别为向上、向下、向下、向上、向上和向下。
故与a点有相同速度的点为d和e。
(3)图象上从a到b点，对应质点从正方向1 cm处先是来到2 cm处又返回到1 cm处，通过的路程为2 cm。
从b点到c点，对应质点从正方向1 cm处经平衡位置运动到负方向1 cm处，通过的路程也为2 cm，故从a到c点总共通过的路程为4 cm。
能力提升一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．(2019·江苏省扬州中学高二下学期期中)一竖直弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，那么在(T 2－Δt )和(T 2＋Δt )(Δt 是微小的时间)两时刻，弹簧振子的( B )A ．相对平衡位置的位移相同B ．速度相同C ．加速度相同D ．弹性势能相同解析：在两时刻振子的位移大小相等方向相反，加速度大小相等方向相反，速度相同，弹性势能不同，故选B 。
2．质点做简谐运动的x －t 关系如图甲所示，以x 轴正向为速度v 的正方向，该质点的v －t 关系是( B )解析：在t＝0时刻，质点的位移最大，速度为0，则下一时刻质点应沿x轴向负方向运动，故选项A、C错误；在t＝T时刻，质点的位移为0，速率最大，故选项B正确，选项D错误。
43．如图所示，下列说法正确的是(B)A．振动图象上的A、B两点振动物体的速度相同B．在t＝0.1 s和t＝0. 3 s时，质点的加速度大小相等，方向相反C．振动图象上A、B两点的位移大小相等，方向相反D．质点在t＝0.2 s和t＝0.3 s时的动能相等解析：由图看出A、B两点振动物体的速度大小相等，方向相反，A、B两点的位移大小相等方向相同，故A、C选项错误；在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，加速度等大、反向，故B正确；质点在t＝0.2 s在平衡位置，动能最大，t＝0.3 s时在最大位移处，动能最小；故D错误。
4．(2019·山东省烟台市高二下学期检测)一个质点做简谐运动，它的振动图象如图所示，则(C)A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移C．有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的速率解析：图中的曲线部分是质点的位移与时间的对应关系，不是质点的运动轨迹，故A错；质点在t1时间内的位移，应是曲线在t1时刻的纵坐标，故B错，C对；质点在t1时刻的速率应是曲线在t1时刻所对应的曲线的斜率，故D错。
5．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(BD)A．t＝0.4 s时，振子的速度方向向右B．t＝0.8 s时，振子在O点和A点之间C．t＝0.6 s和t＝1.2 s时刻，振子的速度完全相同D．t＝1.5 s到t＝1.8 s的时间内，振子的加速度逐渐减小解析：t＝0.4 s时，振子的速度向左，A错误；t＝0.8 s时，振子在OA之间，B正确；t＝0.6 s 和t＝1.2 s时刻振子的速度方向相反，C错；t＝1.5 s到t＝1.8 s时间内振子从B运动到O，加速度逐渐减小，D正确。
高中物理新人教版选择性必修第一册2.1 简谐运动(教学设计)
第二章机械振动第1节简谐运动教材分析本节课程需要通过动画的形式让学生直观的认识生活中的机械振动，了解机械振动的概念，进而通过弹簧振子模型，以动画、视频的形式让学生体会并总结简谐运动的规律，知道简谐运动产生的条件，以及小球的位移随时间的变化规律，并清楚x-t图的物理意义。
教学目标与核心素养【物理观念】认识生活中的机械振动，知道简谐运动的产生条件及规律。
【科学思维】通过动画、视频等现代技术手段，让学生更直观的了解简谐运动的规律，知道弹簧振子模型中小球的位移随时间的变化图像，提高学生空间想象的思维能力。
【科学探究】以动画、视频作为载体，绘制弹簧振子模型中小球的位移随时间的变化关系。
【科学态度与责任】善于观察生活中的物理现象，敏锐发觉物理问题，提高人际协作和交流意识。
通过对实验现象的分析和总结，培养学生实事求是的科学态度。
教学重难点【教学重点】弹簧振子位移随时间的变化规律及相应的x-t图像的理解【教学难点】准确理解简谐运动x-t图像的物理意义一、【引入新课】观看动画，认识简单的机械振动想一想：这些运动的共同点是什么？再比方：钟摆来回摆动，水中浮标上下浮动，担物行走时扁担下物体的颤抖，树梢在微风中的摇摆……在生活中我们会观察到很多类似这样的运动。
这些运动的共同点又是什么？机械振动(1)定义：物体(或物体的一局部)总是在某一位置附近的往复运动，叫机械振动，简称振动。
(2)特征：第一，有一个“中心位置〞，即平衡位置，也是振动物体静止时的位置；第二，运动具有往复性。
二、【进行新课】探究点一、弹簧振子弹簧振子：(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)振子模型：常见的有水平弹簧振子和竖直弹簧振子。
如下图，图中球与杆之间的摩擦力及空气阻力可以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比可以忽略。
弹簧振子的振动研究弹簧振子的运动：位移随时间的变化规律：A、振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移如下图，是振子在A、B位置的位移xA和xBB、以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。
2.2简谐运动的描述教学设计-2024-2025学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
教学方法与手段
1.教学方法
（1）讲授法：老师在课堂上通过讲解简谐运动的基本概念、特点和规律，引导学生理解和掌握相关知识。同时，老师可以通过举例和分析实际问题，帮助学生将知识应用到实际中。
目标：通过具体案例，让学生深入了解简谐运动的特性和重要性。
过程：
选择几个典型的简谐运动案例进行分析，如弹簧振子和单摆。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解简谐运动的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用简谐运动解决实际问题。
4.学生小组讨论（10分钟）
在能力方面，学生需要具备较强的观察和思维能力。他们需要能够观察生活中的实例，并从中抽象出简谐运动的特点。此外，学生还需要具备较强的分析和解决问题的能力，能够运用所学的知识解决实际问题。同时，学生还需要具备一定的实验能力，能够进行实验观察和数据分析。
在素质方面，学生需要具备良好的学习态度和科学态度。他们需要对物理学习保持热情和兴趣，积极参与课堂讨论和实验观察。同时，学生还需要具备一定的自主学习能力，能够在老师的引导下自主学习和探究。
本节课的内容与生活实际紧密相连，如弹簧振子、单摆等都属于简谐运动。通过观察生活中的实例，使学生对简谐运动有直观的认识，激发学生学习兴趣。在教学过程中，要注重引导学生从实际问题中抽象出简谐运动的特点，培养学生分析问题、解决问题的能力。同时，本节课涉及到的知识点较多，要注意合理安排教学时间，确保学生充分理解和掌握。
2.1 简谐运动 学案-2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理选择性必修第一册
预习案【自主学习】1.回忆学过的知识，你知道有哪些运动形式？试分类并思考各类型运动的加速度有什么特点。
2.阅读教材30-31，观察相关图片，思考下列问题：（1）振动有什么特点？（2）什么样的弹簧+小球称作弹簧振子？3、阅读教材32-33，观察相关图片，思考下列问题（1）怎样通过实验得到弹簧振子的位移时间图像？（2）怎样证明所得到的图像是正弦曲线？4.试做34页练习1【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。
）课堂案【合作探究一】下面是通过实验获得的x-t图像，试写出其函数表达式并通过测量，验证其正确性。
【合作探究二】还有什么方法可验证x-t图像是正弦曲线？【合作探究三】如何根据弹簧振子的x-t图像判定不同时刻的速度、位移大小及方向？不同时间间隔速度、位移、加速度（选用）变化情况？例题：教材:34页练习与应用2 （先练后讨论交流）小结：本节课学到的新知识要点有哪些？课堂练习1：某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（）A.振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB.1s到2s的时间内振子向平衡位置运动C.2s末和3s末振子的位移相等，运动方向也相同D.振子在前2s内的路程是20cm课堂练习2：某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。
下列说法正确的是（）A.第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反B.第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cmC.第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反D.第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。
【进阶闯关检测】A类基础关1．简谐运动属于下列运动中的()A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速直线运动D．非匀变速直线运动2．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()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B类能力关3(多选)如图所示是质点做简谐运动的图像。
简谐运动+导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
2.1简谐运动【学习目标】素养目标学科素养1.认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移。
（重点）2.知道简谐运动的振动图象为正(或余)弦曲线，理解其物理意义。
（重点、难点）3.了解简谐运动的特征。
认真严谨的科学态度【自主学习】一、机械振动1.物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为，简称。
二、弹簧振子1.平衡位置：振子原来时的位置。
2.弹簧振子：和弹簧构成的系统。
三、弹簧振子的位移—时间图象(x－t图象)1.用横坐标表示振子运动的时间(t)，纵坐标表示振子离开平衡位置的位移(x)，描绘出的图象就是位移随时间变化的图象，即x－t图象，如图所示.2.振子的位移：相对平衡位置的位移.四、简谐运动及其图象简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从的规律，即它的振动图象(x－t 图象)是一条曲线。
【典例剖析】考点一：弹簧振子模型【例1】如图甲所示，弹簧振子运动的最左端M（最右端N）距离平衡位置的距离为l，规定向右为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法中正确的是（）A．图中x0应为lB．0～t1时间内振子由M向O运动C．t1～t2时间内振子由M向O运动D．0～t2时间内与t2～t3时间内振子运动方向相反【变式练习】1．如图甲所示，弹簧振子中小球运动的最左端M最右端N与平衡位置O间的距离为l，规定向右为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．图乙中x0应为lB．0~t1时间内小球由M向O运动C．t1 ~T2时间内小球由M向O运动12D ．02T内与T 2~ T 时间内小球运动方向相反 2．一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法不正确的是（ ）A ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmB ．在5 s 末，质点的速度为零C ．t =1.5 s 和t =2.5 s 两个时刻质点的位移和速度方向都相反D ．t =1.5 s 和t =4.5 scm 考点二：从弹簧振子认识简谐运动的特征【例2】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，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是（ ）A ．在小球运动的最低点B ．在弹簧处于原长时的位置C ．在小球位移最大时的位置D ．在小球原来静止时的位置【变式练习】1．对于做简谐运动的弹簧振子，下述说法正确的是（ ） A ．振子通过平衡位置时，加速度最大 B ．振子在最大位移处时，速度最大C ．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同D ．振子连续两次通过同一位置时，动量相同2．做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是（ ） A ．总是与位移方向相反 B ．总是与位移方向相同C ．远离平衡位置时与位移方向相反D ．向平衡位置运动时与位移方向相反 【当堂检测】1．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，则加速度一定为负值B ．小球通过平衡位置时，速度为零，位移最大C ．小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同D ．小球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．如图所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）3A ．t ＝0时刻振子的加速度最大B ．t 1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动C ．t 2时刻振子的位移为正的最大D ．t 3时刻振子正通过平衡位置向负方向运动3．如图，弹簧振子在B C 、间做无摩擦的往复运动，振子小球在平衡位置O 时，达到最大值的物理量是（ ）A ．位移B ．速度C ．加速度D ．回复力4．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，其振动的x －t 图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）A ．t 4时刻振子在A 点B ．t 2时刻振子在B 点C ．在t1～t 2时间内，振子的位移在增大D ．在t 3～t 4时间内，振子的位移在减小5．如图，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。
2 2 简谐运动的描述 学案 高中物理人教版(2019)选择性必修第一册
2.2 简谐运动的描述基础知识导学一、简谐运动的振幅、周期和频率1．振幅(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。
(2)物理意义：表示物体振动幅度大小的物理量。
(3)符号和单位：符号为A ，单位为米。
2．周期和频率(1)全振动：振动物体从经过某一位置开始到第二次以相同的速度通过该位置所经历的过程，叫作一次全振动。
注意：无论以哪个位置作为研究起点，做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。
(2)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用符号T 表示，单位为秒。
(3)频率：周期的倒数叫作振动频率，数值等于单位时间内完成全振动的次数，用f 表示频率，单位是赫兹，符号是Hz 。
(4)简谐运动的“圆频率”ω：与周期成反比、与频率成正比的量，叫作简谐运动的“圆频率”。
表示简谐运动的快慢。
(5)ω与周期(T )和频率(f )关系：ω＝2πT ＝2πf 。
二、简谐运动的相位及表达式1．简谐运动的位移表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ0)或02xAsin +t T πφ⎛⎫ ⎪⎝⎭。
2．表达式中各量的意义(1)x 表示振动物体在t 时刻的位移。
(2)A 表示物体做简谐运动的振幅。
(3)ωt ＋φ0表示简谐运动的相位，φ0是t ＝0时的相位，称为初相位或初相。
3．相位差(1)意义：两个具有相同频率的简谐运动的相位之差。
(2)表达式：如果两个简谐运动的频率相同，其初相分别是φ1和φ2，当φ1>φ2时，它们的相位差是Δφ＝(ωt ＋φ1)－(ωt ＋φ2)＝φ1－φ2。
说明：表示1的相位比2超前Δφ，或者说2的相位比1落后Δφ。
重难问题探究1、ω与周期(T )和频率(f )关系：ω＝2πT ＝2πf2、简谐运动的位移表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ0)或02xAsin +t T πφ⎛⎫ ⎪⎝⎭基础小题试练1.简谐运动属于( )A.直线运动B.曲线运动C.匀变速运动D.变加速运动 2.下列关于简谐运动的说法中，正确的是( )A.物体位移减小时，加速度增大，速度减小B.物体位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D.水平弹簧振子远离平衡位置时，加速度方向跟速度方向相同，靠近平衡位置时，加速度方向跟速度方向相反3.如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是( )A.该质点振动的周期为4sB.该质点振动的频率为0.5HzC.该质点振动的振幅为10cmD.质点在一个周期内通过的位移为20cm答案以及解析1.答案：D解析：简谐运动可能是直线运动，也可能是曲线运动A、B错误；简谐运动中，物体的加速度不断变化，则简谐运动属于变加速运动，C错误，D正确。
人教版高中物理选择性必修1第2章第1节简谐运动教学设计
人教版高中物理选择性必修1第2章第1节简谐运动教学设计课题简谐运动单元 2 学科物理年级高二教材分析本节在节前“问题”中列举了多个实例，通过让学生归纳共同点来引出机械振动的概念;而后从运动学的角度认识弹簧振子，通过实验得出弹簧振子的位移一时间图像: 再通过数据分析发现弹簧振子的位移一时间图像是正弦曲线。
简谐运动可以根据运动学和动力学特征分别进行定义，本节根据运动学特征给出了简谐运动的定义。
本节的重点是形成简谐运动的概念和认识它的位移一时间图像，难点是弹簧振子理想化模型的建构和简谐运动位移与时间函数关系的得出。
学习目标物理观念：认识弹簧振子。
科学思维：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。
科学探究：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．科学与态度与价值观：通过对简谐运动特征的学习，培养实事求是的科学探究精神。
重点简谐运动的运动学特征的探究过程。
难点简谐运动的运动学特征教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课思考1：我们以前学过哪些运动形式？加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。
（自由落体运动）加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。
（平抛运动）加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动。
（匀速圆周运动）思考2：这些运动的共同点是什么?观察图片，回答问题。
观看视频和演示，总结所演示运动的特点。
复习旧知识，建立高中所学习的运动类型的知识框架。
讲授新课一、机械振动1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。
思考3：这些运动的共同特点是什么？2、特点：（1）平衡位置——“对称性”。
振动停止时物体所在的位置（2）往复运动——“周期性”课堂练习1、简单应用：下列运动中属于机械振动的是（）A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上跑出的物体的运动C、说话时声带的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动答案：ACD二、弹簧振子——理想化模型1、概念：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。
1简谐运动-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案
1 简谐运动-人教版高中物理选择性必修第一册（2019版）教案一、教学目标1.了解简谐运动的定义、特点和物理量的表达方式。
2.掌握简谐运动的基本形式、运动规律和相关公式。
3.能够解决简谐运动的相关问题，如速度、加速度、角速度和角加速度等。
二、教学重难点1.简谐运动的基本表达方式。
2.简谐运动的运动规律和相关公式。
3.理解和应用简谐运动的各个物理量的含义和意义。
三、教学方法1.讲解法：通过讲解掌握简谐运动的定义、特点、基本形式、运动规律和相关公式。
2.讨论法：双向交流，促进学生的自主学习和独立思考，提高学生的学习兴趣和思维能力。
3.案例教学法：通过实际案例，引导学生理解和应用简谐运动各个物理量的含义和意义，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
四、教学内容及步骤1. 简谐运动的定义简谐运动是指一个物体沿着某一条直线或围绕一个固定点作周期性的来回振动运动。
x = A\\sin(\\omega t + \\varphi_0)其中，x表示物体的位移，A表示振幅，$\\omega$ 表示角频率，t表示时间，$\\varphi_0$ 表示初相位。
2. 简谐运动的特点简谐运动有以下三个特点：•周期性：物体的振动是周期性的，即每个周期的时间相等。
•有向性：物体运动的方向和振动方向相同，即物体的速度方向和加速度方向相互垂直。
•反弹性：物体在经过最大位移点之后，具有反向运动的趋势。
3. 简谐运动的物理量表达方式简谐运动的物理量有以下几个：•振幅A：表示物体振动的最大位移量。
•周期T：表示物体振动一次所需要的时间。
•频率f：表示每秒钟振动的次数，单位为赫兹（Hz）。
f=1/T•角频率 $\\omega$：表示物体每秒钟绕某一点旋转的圈数，单位为弧度每秒。
$\\omega=2\\pi f = 2\\pi/T$•相位 $\\varphi$：表示物体振动的相对位置或状态的参数。
若在某一时刻位于最大位移点，称为“相位为0”；若在位于最大位移点之前，称为“相位小于0”；若在位于最大位移点之后，称为“相位大于0”。
高中物理人教版(2019)选择性必修 第一册-2.1 简谐运动-学案
简谐运动【学习目标】1．了解什么是机械振动、简谐运动。
2．正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
【学习重点】掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。
【学习难点】1．分清偏离平衡位置的位移与位移的概念。
2．知道在一次全振动中速度的变化【学习过程】一、机械振动1．定义：_____________________________________________________________。
通常简称为__________。
平衡位置指的是__________________________。
（一般情况下指__________________________。
）2．特点：（1）_____________。
（2）_____________。
例题：观察判断下列物体的运动是否是机械振动：二、弹簧振子1．概念：______________________________称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称_________。
2．弹簧振子是理性化模型：（1）___________。
（2）弹簧的质量与小球相比________________。
简谐运动是一种最________、最_________的振动。
让学生观察总结弹簧振子运动有什么特点。
三、弹簧振子的位移—时间图象1．位移x：振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
2．画法：振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
坐标原点－_____________横坐标－______________纵坐标－____________________________规定在0点右边时位移为_____，左边时位移为______。
3．弹簧振子的位移—时间图象结论：弹簧振子的振动图像是一条____________。
应用例子：________________________。
理论和实验都证明：简谐运动的振动图象都是__________________________。
新教材人教版选择性必修第一册 第二章 第1节 简谐运动 学案
第二章机械振动第1节简谐运动课标解读课标要求素养要求1.通过实验,认识简谐运动的特征。
2.能用图像描述简谐运动。
1.物理观念:能建立弹簧振子的理想模型。
2.科学思维:能从简谐运动的图像中了解简谐运动的规律。
3.科学探究:通过对简谐运动图像的绘制,认识简谐运动的特点。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一弹簧振子小球和弹簧所组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子。
弹簧振子是一个理想化模型①。
要点二简谐运动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)②是一条正弦曲线③，这样的振动是一种简谐运动。
自主思考①〔1〕假设图中的小球是木头做的，或小球和杆之间的摩擦不能忽略，这个系统可称为弹簧振子吗？系统能看成弹簧振子需要满足什么条件？〔2〕弹簧振子是一种理想化模型，以前我们还学过哪些理想化模型？答案：〔1〕提示不能看作弹簧振子。
系统看成弹簧振子需要满足两个条件：①小球运动过程中不受阻力；②小球质量远大于弹簧质量。
〔2〕点电荷、质点等。
②振动图像的坐标系是如何建立的？答案：提示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。
横坐标表示振子振动的时间，纵坐标表示振子相对平衡位置的位移。
③有同学说，既然弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线，那么振子的运动轨迹也应是正弦曲线，结合水平方向的弹簧振子想一下，这种说法对吗？为什么？答案：提示不对，因为振动图像不是运动轨迹。
例如，水平方向的弹簧振子振动时，振子的运动轨迹是一条直线。
名师点睛1.弹簧振子的特点质量特点弹簧质量比小球质量小得多，可以认为质量只集中在振子〔小球〕上体积特点弹簧振子中与弹簧相连的小球的体积要足够小，可以认为小球是一个质点阻力特点在振子振动过程中，可以忽略弹簧与小球受到的各种阻力2.弹簧振子的平衡也置，不一定在弹簧的原长位置。
如下图，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动，其振动的平衡位置不在弹簧的原长位置，而是在弹力与重力的合力为零的位置。
物理人教版高中选择性必修一(2019年新编)2-1 简谐运动(教案)
第二章机械振动§2-1 简谐运动一、学习目标1.了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象.2.认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图像.3.理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图像是一条正弦曲线，并能用简谐运动图像分析振子位移和速度的变化．二、学习过程【问题探究】如图所示的装置，把小球向右拉开一段距离后释放，可以观察到小球左右运动了一段时间，最终停止运动．(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？【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)小球将持续地做往复运动．【知识点1】弹簧振子及弹簧振子的位移—时间图像(x－t图像)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，简称振动．2．弹簧振子：小球和弹簧组成的系统．3．用横轴表示振子运动的时间(t)，纵轴表示振子离开平衡位置的位移(x)，描绘出的图像就是位移随时间变化的图像，即x－t图像，如图所示．4．振子的位移：振子相对平衡位置的位移．5．图像的物理意义：反映了振子位置随时间变化的规律，它不是(选填“是”或“不是”)振子的运动轨迹．例题1、如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（）A．钢球运动的最高处为平衡位置B．钢球运动的最低处为平衡位置C．钢球速度为零处为平衡位置D．钢球原来静止时的位置为平衡位置【答案】D【详解】钢球在竖直方向做简谐运动，平衡位置为重力和弹簧弹力相等的位置，即钢球原来静止的位置为平衡位置，在平衡位置处速度最大，故ABC错误，D正确。