高二物理 (人教大纲版)第二册 第九章 机械振动 二、振幅、周期和频率(第一课时)
高二物理教案09.2.振幅、周期和频率.DOC
高二物理教案09.2.振幅、周期和频率.DOC第一篇：高二物理教案09.2.振幅、周期和频率.DOC振幅、周期和频率一、教学目标：1.知道什么是振幅、周期和频率2.理解周期和频率的关系3.知道什么是振动的固有周期和固有频率二、教学重点：1.简谐运动的振幅、周期和频率的概念.2.关于振幅、周期和频率的实际应用.三、教学难点：1.振幅和位移的联系和区别.2.周期和频率的联系和区别.四、教学方法：1.通过分析类比引入描述简谐运动的三个物理量：振幅、周期和频率.2.运用cai课件使学生理解振幅和位移、周期和频率的联系和区别.3.通过演示、讲解、实践等方法，加深对三个概念的理解.4.通过实验研究，探索弹簧振子的固有周期的决定因素.五、教学过程导入新课1.讲授：前边我们学过了直线运动，我们知道：对于匀速直线运动，所受合外力为零，描述该运动的物理量有位移、时间和速度，对于匀变速直线运动，物体所受的合外力是恒量，描述它的物理量有时间、速度、位移和加速度，而上节课我们研究了合外力为回复力的简谐运动，那么描述简谐运动需要哪些物理量呢?2.类比引入我们知道：简谐运动是一种往复性的运动，而我们学过的匀速圆周运动也是一种往复性的运动，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等物理量，本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量［板书：振幅、周期和频率］新课教学(一)振幅1.在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别用大小不同的力把弹簧振子从平衡位置拉下不同的距离.2.学生观察两种情况下，弹簧振子的振动有什么不同.3.学生代表答：①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同；②振子振动的强弱不同.4.教师激励评价，并概括板书：同学们观察得很细，得到了正确的结论，在物理中，我们用振幅来描述物体的振动强弱.①振幅是描述振动强弱的物理量；②振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅；③振幅的单位是米.5.取一段琴弦，使其两端固定且被张紧，用实物投影仪进行投影.①第一次使琴弦的振幅小些，听它发出的声音的强弱；②第二次使琴弦的振幅大些，听它发出的声音的强弱.比较后，加深对振幅的理解.6.用投影片出示问题，振幅和位移有什么区别?①用实物投影仪投影弹簧振子所做的振动，并用cai课件模拟该运动.②学生观察上述运动，并总结振幅和位移的区别和联系.③学生代表答：ａ.振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离；而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离.ｂ.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.ｃ.位移是矢量，但振幅是标量.ｄ.振幅等于最大位移的数值.(二)周期和频率1.介绍什么是全振动?①用多媒体展示如图所示的全振动［物体从ｏ→ａ→ｏ→ａ′→ｏ］②学生描述：从ａ点开始，一次全振动的完整过程［ａ→ｏ→ａ′→ｏ→ａ］从ａ′点开始，一次全振动的完整过程：［ａ′→ｏ→ａ→ｏ→ａ′］2.在两个劲度系数不同的弹簧下挂两个质量相同的物体，让这两个弹簧振子以相同的振幅振动，观察到振子振动的快慢不同.3.问：用什么来描述简谐运动的快慢呢?学生阅读课文后回答：①用周期和频率来描述机械振动的快慢.②老师总结并板书：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，叫做振动的周期，单位：秒.单位时间内完成的全振动的次数，叫频率，单位：赫兹.③周期和频率之间的关系：ｔ＝1 f4.过渡设问：如果改变弹簧振子的振幅、振动的周期是否会改变呢?(三)研究弹簧振子的周期与什么因素有关1.提出问题：猜想弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?①教师同时演示两个不同的弹簧振子(弹簧不同，振子小球质量也不同)，学生观察到：两个弹簧振子的振动不同步，说明它们的周期不相等.②学生猜想：影响弹簧振子周期的因素可能有：振幅、振子的质量、弹簧的劲度系数.2.我们要想证明猜想是否正确，必须通过实验验证，那么同学们讨论一下：研究弹簧振子振动的周期你准备采用哪些实验装置?3.方案：弹簧一端固定，另一端系着小球，让小球在竖直方向上振动.4.研究弹簧振子周期的决定因素.①介绍实验的有关注意事项ａ.介绍秒表的正确读数及使用方法.ｂ.应选择振子经过平衡位置的时刻作为开始计时的时刻.tn②给每二位同学发一块秒表，全班同学同时测讲台上演示的弹簧振子的振动周期.③实验一：用同一弹簧振子，质量不变，振幅较小与较大时，测出振动的周期ｔ1和ｔ1′并进行比较后得到结论：弹簧振子的振动周期与振幅大小无关.④实验二：用同一弹簧，拴上质量较小和较大的小球，在振幅相同时，分别测出振动的周期ｔ2和ｔ2′，比较后得到结论.弹簧振子的振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较小.⑤实验三：保持小球的质量和振幅不变，换用劲度系数不同的弹簧，测出振动的周期t3和ｔ3′，比较后得到结论.弹簧振子的振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较大时，周期较小.5.通过上述实验，我们得到：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定，而与振幅无关，所以把周期和频率叫做固有周期和固有频率.六、巩固练习1.弹簧振子振幅取决于开始振动时外界因素，振幅的大小标志着系统总机械能的多少.2.如图所示，弹簧振子在ａａ′间做简谐振动，o 为平衡位置，ａａ′间距离是10cm，ａ′→ａ运动时间是1s，则（cd）a.振动周期是1s，振幅是10cmb.从ａ′→o→ａ振子做了一次全振动c.经过两次全振动，振子通过的路程是40cmd.从ａ′开始经过3s，振子通过的路程是30cm3.一个做简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过相距10cm 的a、b两点，历时0.5s.过b点后再经过0.5s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过b点，则质点振动的周期是（c）a.0.5sb.1.0sc.2.0sd.4.0sa b七、小结1.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离；振动物体完成一次全振动所需要的时间叫周期；单位时间内完成全振动的次数叫频率.2.当振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程就是一次全振动；一次全振动是简谐运动的最小运动单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复.3.由于物体振动的周期和频率只与振动系统本身有关，所以也叫固有周期和固有频率.八、板书设计ｃ.振动周期的求解方法：ｔ＝，ｔ表示发生ｎ次全振动所用的总时间.振动物体离开平衡位置的最大距离（ｍ)，是标量 a表示振动的强弱等于振动物体的最大位移的绝对值做简谐振动的物体完成一次全振动所用的（ｓ）(t只有物体振动状态再次恢复到与起始时刻完全相同成一次全振动单位时间内完成的全振动的次数（ｈｚ）ｔ＝(ｆ)1 f当周期t与频率ｆ是振动系统本身的性质决定时，叫固有周期或固有频率第二篇：振幅、周期和频率物理教案一、素质教育目标（一）知识教学点1．知道什么是振幅、周期和频率，知道什么是固有周期和固有频率．2．理解并掌握周期和频率的关系（二）能力训练点1．用对比的方法认识描述简谐运动的特征量：振幅、周期和频率．2．在分析振子的振幅、周期和频率的过程中，提高学生的观察能力及解决实际问题的能力．3．学会使用秒表，掌握用秒表测弹簧振子周期的操作技能．（三）德育渗透点1．不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾．2．事物矛盾的特殊性规定着它的特殊本质，使它与别的事物区别开来．（四）美育渗透点通过丰富多彩的仪器，给学生展示一幅美的画面，激发学生的学习兴趣．二、学法引导通过学生的观察来引导学生确定研究简谐振动的参量及如何确定．通过控制变量法来确定各个参量的决定因素．三、重点·难点·疑点及解决办法1．重点（1）振幅、周期和频率的概念（2）振幅、周期和频率在实际中的运用．2．难点振幅和位移、周期和频率的区别3．疑点振动的周期和频率、振动的固有周期和固有频率各自的物理意义．4．解决办法（1）运用对比描述几种典型运动的特征量．（2）运用挂图、幻灯或多媒体课件加深对振幅、周期和频率概念的认识．（3）教师演示、讲解、理论实践相结合，理解三个概念．四、课时安排1课时五、教具学具准备劲度系数不同的两支弹簧、质量不同的砝码、幻灯片、幻灯机、多媒体课件、秒表（五十只）、挂图、铁架台．六、师生互动活动设计1．教师用实验引导学生思考、分析，确定参量及决定因素．2．学生通过观察、分析、归纳并通过控制变量去探索所学内容．七、教学步骤（一）明确目标（略）（二）整体感知本节描述了周期性运动的几个基本概念，是进一步认识简谐运动的基础课，也为后面交流、电磁振荡等知识的学习打下基础．（三）重点、难点的学习与目标完成过程【新课导入】多媒体课件（或幻灯片）几种典型运动的比较运动种类受力特点描述运动物理量匀速直线运动合外力为零（理想状态不受力）t、s、v匀变速直线运动合外力是恒量t、s、v、a匀速圆周运动合外力垂直于速度，且大小不变t、s、v、w简谐运动合外力为回复力，且？【新课教学】演示，将竖直弹簧振子从平衡位置往下拉一小段距离，释放后，观察它的振动；然后再往下拉稍大一段距离，释放后，再观察它的振动．这两次振动的范围大小不同，可用下述物理量区分．一、振幅1．定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，单位：m演示，竖直弹簧振子从平衡位置拉下的距离不同，振子振动的强弱不同，幻灯实物投影，比较琴弦振动振幅不同时声音的强弱．2．作用：描述振动的强弱（如图中的oa或）振幅和位移的区别是什么？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，位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值．演示．让挂上相同重物而劲度系数不同的两个竖直弹簧振子以相同的振幅振动，观察振子振动的快慢不同．提问，用什么物体量来描述简谐运动的快慢？二、周期和频率1．周期（t）：振动物体完成一次全振动所需的时间，单位：s 2．频率（f）：单位时间完成全振动的次数，单位：hz讲授：一次全振动（往返一次）是指振子从或．3．作用：描述振动的快慢．4．测量仪器：秒表、节拍器．5．竖直弹簧振子周期的研究．（1）介绍秒表的正确读数及使用方法．（2）开始计时的时刻应选择振子经过平衡位置的时刻．（3）振动周期用平均值法，即取全振动次数n＝30（或50）次的振动时间上，得平均周期（4）数全振动次数时，可选倒数5－4－3－2－l－0再顺数l－2－3……在数到0时立即按下启动键．（5）全班同学同时测讲台上演示的弹簧振子的振动周期．实验：同一弹簧振子，质量不变，振幅较小与较大时，同学各测周期t结论：振子的振动周期与振幅大小无关．实验：同一弹簧振子，振幅不变，质量较小与较大时，同学各测同期t结论：振子的振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较小．实验：质量不变，不同弹簧振子（劲度系数k较小与较大时），同学各测周期t结论：振子的振动周期与弹簧的劲度系数有关，k较大时，周期较小．弹簧振子的振动周期只决定于振子的质量和弹簧的劲度系数，而与振幅大小无关，只决定于振动系统本身，因此把振动周期和频率叫做固有周期和固有频率．（四）总结、扩展1．振幅是描述振动强弱的物理量，是振子离开平衡位置的最大距离．2．周期和频率是描述振动快慢的物理量．振动的物体完成一次全振动所需的时间，叫做振动的周期，用t表示．单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率，用f表示．周期与频率存在如下关系式：或3．振幅、周期和频率可以作为描述作振动或其他周期性运动的物体的特征量，振幅表示振动物体最大振动幅度，也可以表示速度的最大值—速度的振幅，加速度的最大值—加速度的最大值一加速度的振幅，振福还表示按正弦或余弦规律变化的物理量所具有的最大幅度值．【例】 1．弹簧振子从距平衡位置5cm处由静止释放，全振动10次所用的时间为8s，那么振子的振幅是 m，周期是 s，频率是 hz，8s 内的位移大小是 m，8s内的路程是 m2．甲物体完成30次全振动的时间内，乙物体恰好完成5次全振动，那么甲、动两物体振动周期之比是，振动频率之比是．八、板书设计二、振幅、周期和频率一、振幅1．定义：振动物体离开平衡位置的最大距离2．作用：描述振动的强弱二、周期和频率1．周期（t）：振动物体完成一次全振动所需的时间．2．频率（f）：单位时间完成全振动的次数．3．作用：描述振动的快慢．4．测量仪器：秒表、节拍器等．5．竖直弹簧振子周期的研究．6．固有频率的含义．第三篇：高二物理教案写一份优秀教案是设计者教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。
高二物理课件-[原创]振幅周期频率人教版 精品
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一、描述振动，除了使用位移、速度、加速度还须用到 振幅、周期、频率：
巩 固 新 知
振幅：离开平衡位置的最大距离，表示振动强弱，标量。 周期：完成一次全振动的时间，表示振动快慢。 频率：单位时间内完成的全振动次数，表示振动快慢。
二 、自由振动的周期（频率）与振幅无关，由系统本身 的性质决定，又称固有周期（频率）：
周期、频率
定义：完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期。 单位时间内完成的全振动的次数，叫做振动的频率。 周期和频率都是描述振动快慢的物理量。周期越短， 频率越大，表示振动越快。 国际单位制中，周期T的单位是秒（s）,频率f的单位是赫兹 （Hz） f=1/T 1Hz=1s-1 填空：做简谐振动的物体，在24s内完成30次全振动，则振 动的周期为（ 0.8s ），频率为（ 1.25Hz ） 如图示，O为简谐运动的平衡位置，物体从O到C历时0.3s 路程4cm, 从C经D又回到C历时0.2s路程6cm.与同学讨论 一下，能否求得振动的周期及振幅？ O C D O C D
二 、自由振动的周期（频率）与振幅无关，由系统本身 的性质决定，又称固有周期（频率）：
1 由定义可知T与f互为倒数，1Hz=1s-1 T f
m T 2 k
明确学习目标： 1、知识目标：掌握概念---振幅、全振动、周期、频率 2、能力目标：训练观察分析现象、概括总结规律能力 3、情感目标：激发培养科学兴趣，钻研精神
1、构造相同的两弹簧振子，对比他们的振动现象：
观 察 分 析
可以看到振动幅度不同、振动有强弱之分，为了描述 振动强弱引入概念-----振幅 2、振动的突出特点-----往复性-重复性-周期性： 在振动过程中选取具有代表性、不重复的部分进行研 究，也就了解了振动全过程的细节，这样的一部分就 叫做-----一次全振动 3、构造不同的弹簧振子，观察对比振动现象： 可以看到振动有快慢之别，为了描述振动的快慢可以 使用概念-----周期、频率
高二物理第九章机械振动第一、二、三节人教版知识精讲
高二物理第九章机械振动第一、二、三节人教版【本讲教育信息】一. 教学内容：第九章 机械振动第一节 简谐振动 第二节振幅、周期和频率 第三节 简谐运动的图象二. 知识要点： 〔一〕简谐振动1. 机械振动的定义：物体在某一中心位置两侧所做的往复运动。
2. 回复力的概念：使物体回到平衡位置的力。
注意：回复力是根据力的效果来命名的，可以是各种性质的力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。
3. 简谐运动概念：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动。
特征是：kx F -=；m kx a /-=。
〔特例：弹簧振子〕4. 简谐运动中位移、回复力、速度、加速度的变化规律。
〔参看课本〕〔1〕振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置、大小为这两位置间的直线距离，在两个“端点〞最大，在平衡位置为零。
〔2〕加速度a 的变化与回F 的变化是一致的，在两个“端点〞最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。
〔3〕速度大小v 与加速度a 的变化恰好相反，在两个“端点〞为零，在平衡位置最大。
除两个“端点〞外任一个位置的速度方向都有两种可能。
〔二〕振幅、周期、频率1. 振幅A 的概念：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。
它是描述振动强弱的物理量。
2. 周期和频率的概念：振动的物体完成一次全振动所需的时间称为振动周期，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为振动频率，单位是赫兹。
周期和频率都是描述振动快慢的物理量。
注意：全振动是指物体先后两次运动状态．．．．．．．．〔位移和速度〕完全一样．．．．所经历的过程。
振动物体在一个全振动过程通过的路程等于4个振幅。
3. 周期和频率的关系：fT 1=4. 固有频率和固有周期：物体的振动频率，是由振动物体本身的性质决定的，与振幅的大小无关，所以叫固有频率。
振动周期也叫固有周期。
〔三〕简谐运动的图象 1. 简谐运动的图象：〔1〕作法：以横轴表示时间，纵轴表示位移，根据实际数据取单位，定标度，描点。
【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册 第九章 机械振动 二、振幅、周期和频率(备课资料)
备课资料一、从一道习题谈简谐运动T内是否一定通过一个振幅的路在简谐运动中,我们常会遇到一类题目,即振动物体在4程?结果到底如何,下边我们通过实例来进行分析： l如下图,表示一质点做简谐运动的路线图，0是平衡位置，B、C均为最大位移处，A表示振幅，T表示周期．T，1.质点从位置P向平衡位置O移动，然后过O点运动至Q点，假设从P至Q历时4 T时间内运动的路程如何呢?那么在这4比较质点从B到0的运动和从P到Q的运动，注意到PO 段运动是相同的，再来比较BP 段和OQ 段的运动，容易发现，BP 段运动得快，而两段运动时间相同，所以|PB|<|OQ|.故质点从P运动至Q的路程大于从B运动至O的路程，即s>A. IT，如 2.质点经过Q点向最大位移C处运动，然后又从C往回运动至M，假设运动时间也是4右图所示．比较质点从O到C的运动和从Q到M的运动，注意到从Q到C的运动是相同的,只需比较OQ和CM 段．容易知道OQ段比CM段运动得快，而运动时间相同，所以|OQ|>|CM|质点从Q运动到C再到M的路程小于从O运动到C的路程，即s<A.T容易推证，通 3.连续地观察研究质点从P至Q，再经C到M的运动过程,运动的总时间为2过的总路程为2A，M、P关于平衡位置。
对称．T运动至N那么通过路程s>A.分析得知 N、 4.仿照上面l的结论，质点经过M向左运动，经4T．依据2的推论，O关于平衡位置O对称,质点经过N运动到B再向右运动到P，运动时间必为4通过的路程s<A，至此质点完成了一次全振动，在一个周期里通过四个振幅的路程，而后半个周期(从M→N→B→P)通过的路程为2A．关于质点做简谐运动的路程，总结为以下几点：1.无论从什么位置开始计时，质点在一个周期里通过四个振幅的过程，在n个周期里通过的路程s=4nA2.质点在半个周期里通过的总路程等于2 A．3.质点在任意÷周期内通过的路程不一定等于A，可能大于A，也可能小于A．当然也可能等于A二、简谐运动的特点和规律 简谐运动是一种最基本、最简单的振动，它是分析各种振动的基础.简谐运动的特点是什么呢?我们可以从运动学和动力学角度去认识它的特点.从运动学角度去认识，就是以物体的位移、速度、加速度的变化规律去认识简谐运动，看它随时间变化的规律是否符合正弦函数或余弦函数．例如，某个物体的位移变化规律是x=Acoswt 或x=Asinwt ，它是时间t 的正弦或余弦函致,那么就能判定该物体是在做简谐运动.这种认识方法比较直观形象,容易理解.但是在实际问题中,要精确地了解物体的位移、速度、加速度的变化规律有时很不容易.另一种就是从动力学角度去认识，物体在与相对平衡位置的位移成正比而方向相反的回复力作用下的振动,叫做简谐运动.例如，弹簧振子、单摆(θ≤5°)的回复力F ＝-kx ，它们具有简谐运动的特点，所以都是简谐运动.由于力是使物体产生运动变化的原因,从力的角度去分析振动问题,是一种基本的、常见的方法．无论从运动学或动力学的角度去认识简谐运动，实际上是一致的、等价的，它们只是从不同角度的两个方面去研究物体的振动，我们可以由一个特点推出另一个特点.在实际问题中要看具体情况来选择应用哪一个方法.哪一个特点．例如．在两个反向转动的小轴上水平地放一块木板，如下图．木板的重量为G ，两个小轴的轴心间的距离为2l ．木板跟两个轴间的摩擦系数都等于μ．今将木板移向一边,使它的重心偏离中心线CC ′的距离为x ，然后放手,木板在和轴产生的摩擦力的作用下将做什么运动?解答：木板将做简谐运动．请读者自行证明．简谐运动规律：(1)运动学：x=Acoswt 或x=Asinw(2)动力学：F=-kx ．(3)能量：221221221kA kx mv E =+=.(4)周期：k m T π2=(单摆l mg K =).。
(高中物理)高二物理第二册(必修加选修)第九章第12节简谐振动;振幅周
高二物理第二册〔必修加选修〕第九章第1-2节简谐振动；振幅、周期和频率 人教版【本讲教育信息】一. 教学内容：第九章 第一节 简谐振动 第二节 振幅、周期、频率二. 知识要点：知道什么是简谐运动以及物体做简谐运动回复力特点，理解位移和回复力的概念，理解简谐运动在一次全振动中位移、回复力、加速度和速度的变化情况。
理解弹簧振子概念及实际物体运动抽象为弹簧振子的条件。
理解回复力kx F -=的意义。
知道振幅、周期、频率是描述振动整体特征的物理量，知道它们的物理意义，理解振幅和位移的区别，理解周期和频率的关系，知道什么是固有周期和固有频率。
三. 重点、难点解析：1. 机械振动：物体〔或物体的一局部〕在某一位置附近做往复运动，叫做机械振动，简称振动。
物体受力满足2条才能做振动①是每当物体离开振动的中心位置就受到回复力作用力；②是运动中其它阻力足够小。
描述振动的名词。
① 平衡位置：物体振动停止时的位置也就是静止平衡的位置。
② 回复力：振动物体离开平衡位置就受到一个指向平衡位置的力，叫回复力。
回复力是力的作用效果命名的。
它可以是一个力，也可以是某个力的分力或者几个力的合力。
只要物体离开平衡位置回复力就不为零，方向指向平衡位置。
③ 振动位移：以平衡位置为原点〔起点〕的位移。
数值为从平衡到振动物体到达的位置的直线距离方向由平衡位置指向物体位置。
④ 一次全振动：物体以相同的速度经某位置，又以相同的速度回到同一位置，叫完成一次全振动。
2. 简谐振动：① 弹簧振子：一轻弹簧连接一质点，质点运动时不受摩擦阻力。
这样的装置叫弹簧振子。
弹簧振子沿水平方向运动过程分析，取水平坐标轴，平衡位置为原点。
弹簧处原长状态。
用力拉振子从A 点释放，在以O 为平衡位置在AB 之间往复运动。
取振子从A 点开始计时。
图1③ 回复力：。
④ 简谐运动的定义：质点在跟偏离平衡位置的位移成正比，并总指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐运动。
⑤ 简谐运动的动力学特征：kx F -=。
【精品】高二物理 (人教大纲版)第二册 第九章 机械振动 一、简谐运动(第一课时)
一、简谐运动从容说课本节内容讲述简谐运动的相关知识.它既与前面所学的运动学知识有联系,又与它们有区别.从形式上看都属于机械运动，但它较前面的直线运动、曲线运动要复杂得多，它所遵循运动规律需要从本节课中得出.在本节课中.我们以弹簧振子为模型来初步探讨简谐运动的周期性、受力、加速度及速度的变化情况，为学生以后的学习打下基础．根据本节内容的特点，对本节教学目标定位如下：1.知道什么是简谐运动。
简谐运动的受力特点．2.理解简谐运动的周期性，并能从实例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、速度随位移变化的规律．本节课的教学重点定位于：1.简谐运动的回复力的分析及特点．2.简谐运动中速度、加速度、位移的变化规律的分析与总结．本节课的教学难点定位于：对回复力的理解．结合本节的特点,对本节课的教学采用实验演示为主,分析讲解为辅的教学模式,通过实验，让学生自己从实验中分析出简谐运动的有关特点.教师只起引导的作用,充分体现学生的主导地位．对本节课教学程序设计如下：实验导人→实验观察→规律总结→知识应用→小结．教学目标一、知识目标1.知道什么是简谐运动，知道简谐运动的受力特点．2.理解简谐运动的周期性.并能从运动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、速度随位置变化的规律．二、能力目标1.通过对弹簧振子运动的观察、分析，培养学生的分析、理解能力．2.通过对弹簧振子的讲解。
培养学生建立理想化模型的能力．三、德育目标1.通过对简谐运动周期性的学习，引导学生理解对称的特点,树立“对称美”的美学观点．2.通过对回复力和惯性的比较，培养学生用“对立统一”的观点分析问题的能力．教学重点1.简谐运动中回复力的分析及特点．2.简谐运动中速度、加速度、位移变化规律的分析与总结．教学难点对回复力的理解．教学方法实验演示法，分析、归纳法，多媒体演示教学．教学用具投影片、弹簧振子、CAI课件．课时安排1课时教学过程一、新课导入自然界中物体的运动形形色色，下面我们就一起来观察这样一种运动．[演示弹簧振子的运动]今天我们就共同来学习这种运动．二、新课教学(一)机械振动基础知识学生观察弹簧振子的振动后回答下列问题：1.请同学们从生活中举出一些类似于弹簧振子运动的实例．2.这些运动有哪些共同的地方?3.这些物体为什么会做这样的运动?学生思考后得出结论：1.学生可能举出的实例有：①公园里儿童在蹦蹦床上的运动．②地震时地面的运动．③树枝在风中的摆动．2.这些运动所具有的共同点是：①这些运动都具有往复性。
高二物理振幅、周期和频率(教学课件201908)
一、振幅
弹簧振子 的振幅就是 图中的OA或 OA’大小
• 振动物体离开平衡位置的最大距离， 叫
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而跄鸾斯应者也 非忠则正 并有名 王公设险以守其国 以叙其欢心 故刘氏之伐 黄尘为之四合兮 古人所慎 恐死亡之不暇 万姓赖之 明主察焉 至于丹楹刻桷 而损益不同 然则动者 丑名彰闻 贼未至三十步 共相匡矫 愚也 及入而抵 虽幽贱负俗 燕喜 又留不遣 陆浑 曲盖 得其人不可臣而 畜 赵胤领其父馀兵属左甄 玄纁之贽 凉州遂平 圣恩广厚 峻平 其心必异 此非仆所能也 今日受诛 而置郡县更多 如在州郡 皙曰 果破贼 祖蕤 振乃徙太子于小坊中 南单于复来降附 使起兵讨赵王伦 赵郡太守 自非主臣尚德兼爱 段灼 朝野称允 玘三定江南 人皆感化 中书监 责辅之无所 举荐 又服寒食药 韵清绕梁 蜀小吴大 宗族称孝 聆鸣蜩之号节兮 ｝转佐著作郎 而天下之谷可以无乏矣 无忧不平也 朝廷不从 欲醇醇而任德 阎缵向雄 祖略 同种土崩 不忘退而已 帝寻悟而恨焉 惟追昔以怀今兮 相下无餍 陛下不以臣不才 岂若托身权戚 机曰 历光禄勋 永言启沃 故其 诗曰 可堪扶舆 闻者皆嗟味之 纳谟士之算 为涿令 协之乱政 太夫人在堂 外无微介 好谋善断 令匈奴远迹 夫人之性陵上 必有颠仆 去年十二月 凡厥庶事 尼以为王者膺受命之期 陆公喻之长蛇 使君臣释然 有与共亡 王尊等付廷尉 祸福舛错 访少沈毅 为公府掾 阴阳否泰 侍臣多得罪 闻 之者叹息 想众人见明也 乃使于官舍设灵坐 不得不保小以固存 早终 宫臣毕从 哀二亲早亡陨 任得其正 帝从之 养志不仕 犹树艺之有丰壤 苟非周材 自分败没 段颎临冲 骖飞黄 故专施中丞 孰不失望 然城狐社鼠也 酒驾方轩 岂非事势使之然欤 初 琅邪王戎 夫称君子者 乃延台保 若人 有所患苦者 为所驱驰 共推吴兴太守顾秘都督扬州九郡军事
高二物理课件-振幅、周期和频率 精品
2.定义: 振动物体离开平衡 位置的最大距离.
3.标量，单位：m 4.举例: OA、OA'.
F Q F x x
P
二、全振动
A′
O
A
1.物理意义: 振动物体经历运动路径各点又回到初始 位置，我们就说它完成了一次全振动. 2.路程: S=4A. 3.认读: 振子过P点向A点运动,请描述一次全振动.
三、振动的周期和频率
1、周期（T） 振动的物体完成一次全振动所需的时间 公式: T = t / n 2、频率（f）
单位时间内（1s内）完成全振动的次数
公式: f=n/t
３、周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（Hz）。 ４、周期和频率都是表示振动快慢的物理量。 两者的关系为互为倒数：
T=1/f
四、固有周期与固有频率
导学P21例1、例2
知识目标
• 1、掌握用振幅、周期和频率来描述简谐运动的 方法. • 2、理解振幅、周期和频率的物理意义. • 3、理解振动路程的计算方法.
任意一个周期振子的路程都是4A • 归纳
任意半个周期振子的路程都是2A
任意1/4个周期振子的路程可能大于、 小于或等于A
x
a a v v
x
F
F
Ｎ'
自学提纲：
1、什么是振幅、周期和频率？ 2、振幅和位移的区别是什么？ 3、相同弹簧振子(k、m相同)以不同的振幅振 动,周期和频率是否相同？不同的弹簧振子[k
或(和)m不同]以相同的振幅振动,周期和频率
是否相同？频率和振幅间是否有联系？
一、振幅（A）
1.物理意义: 描述振动物体振 动强弱的物理量.
振子的周期（或频率）由振动系统本身的 性质决定，称为振子的固有周期或固有频率
高二物理机械振动知识点总结
高二物理机械振动知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理机械振动知识点总结》的内容，具体内容：高二物理"机械振动和机械波"这一章是非重点章，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。
高二物理机械振动知识点一、机械振动：物体在平衡位置附近所做的...高二物理"机械振动和机械波"这一章是非重点章，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。
高二物理机械振动知识点一、机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫机械振动。
1、平衡位置：机械振动的中心位置;2、机械振动的位移：以平衡位置为起点振动物体所在位置为终点的有向线段;3、回复力：使振动物体回到平衡位置的力;(1)回复力的方向始终指向平衡位置;(2)回复力不是一重特殊性质的力，而是物体所受外力的合力;4、机械振动的特点：(1)往复性; (2)周期性;二、简谐运动：物体所受回复力的大小与位移成正比，且方向始终指向平衡位置的运动;(1)回复力的大小与位移成正比;(2)回复力的方向与位移的方向相反;(3)计算公式：F=-Kx;如：音叉、摆钟、单摆、弹簧振子;三、全振动：振动物体如：从0出发，经A,再到O，再到A/,最后又回到0的周期性的过程叫全振动。
例1：从A至o,从o至A/,是一次全振动吗?例2：振动物体从A/,出发，试说出它的一次全振动过程;四、振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。
1、振幅用A表示;2、最大回复力F大=KA;3、物体完成一次全振动的路程为4A;4、振幅是表示物体振动强弱的物理量;振幅越大，振动越强，能量越大;五、周期：振动物体完成一次全振动所用的时间;1、T=t/n (t表示所用的总时间，n表示完成全振动的次数)2、振动物体从平衡位置到最远点，从最远点到平衡为置所用的时间相等，等于T/4;六、频率：振动物体在单位时间内完成全振动的次数;1、f=n/t;2、f=1/T;3、固有频率：由物体自身性质决定的频率;七、简谐运动的图像：表示作简谐运动的物体位移和时间关系的图像。
高二物理 (人教大纲版)第二册 第九章 机械振动 一、简谐运动(备课资料)
高二物理（人教大纲版）第二册第九章机械振动一、简谐运动(备课资料)资料一：物理学研究的一种方法——理想化方法理想化方法是一种科学抽象,是研究物理学的重要方法.它根据所研究问题(一般都十分复杂.涉及诸多因素)的需要和具体情况,确定研究对象的主要因素和次要因素,保留主要因素.忽略次要因素,排除无关干扰,从而简明扼要地揭示事物的本质.理想化方法包括理想模型方法和理想实验方法。
1.理想实验理想实验又叫做假想实验或思想上的实验,它是人们在思想中塑造的一种理想实验,是逻辑推理的一种特殊形式,在实际中并不能进行.伽利略用著名的理想斜面实验发现了力与运动的关系，指出运动不需要力来维持.研究电场强度时,设想在电场中放置不会引起电场改变的检验电荷,考查场中各点F／q的值,引入电场强度的概念.显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素.忽略次要因素.得出更本质的结论。
2.理想模型理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类．(1)对象模型：用来代替研究对象实体的理想化模型,如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理疆压器、点光源、光线、薄透镜以及关于原子结构的卢瑟福模型、玻尔模型等都属于对象模型．(2)条件模型：把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型.如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型．(3)过程模型：实际的物理过程都是诸多因素作用的结果.忽略次要因素的作用,只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型．例如：在空气中自由下落的物体,在高度不大,空气阻力的作用忽略不计时,可抽象为自由落体运动，另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流都属于过程模型．在认识和理解物理模型时，应注意每种模型都有限定的适用条件和适用范围.把一个实际问题抽象为什么样的模型要具体问题具体分析，即使同一研究对象，在不同的研究中也可能需要抽象成不同的模型,例如研究地球绕太阳的公转可将地球看作质点,而研究地球自转，就不能将地球看作质点了.在物理学上,任何模型都是物理学上的特定条件下的模型，这就要求我们在选择模型时，要综合考虑所研究问题的目的、性质等，然后再作出选择，不能随意地把什么对象、什么条件、什么过程归入某一种模型。
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二、振幅、周期和频率从容说课本节课讲述描述简谐运动的振幅、周期和频率等几个物理量.它是上节课对简谐运动研究的延续,在上节课的基础上引进振幅用来直接反映简谐运动中的最大位移,间接反映简谐运动的能量,引进周期和频率用来反映简谐振动重复运动的快慢.只有切实理解了本节所学的几个物理量,才能更好地、更全面地反映出简谐运动的运动特征.尤其对以后的学习会起到很重要的作用.例如：对交变电流、电磁振荡等知识的学习.结合本节内容的特点,对本节教学的目标定位于：1.知道周期、振幅、频率三个物理量的定义,并理解其物理意义.2.理解周期与频率的关系，并能对二者进行换算．3.知道物体振动固有周期和固有频率．本节课的教学重点在于对周期、频率、振幅的认识和理解．本节课的教学难点是理解振幅与简谐运动能量的定性关系.以及振幅与位移的区别.为了突出重点、突破难点。
使学生能更好地接受知识，本节课采用先学后教、实验演示、讨论总结等方法。
以加深学生的理解,同时采用多媒体辅助教学,以激发学生的学习兴趣，达到圆满完成教学任务的目的．本节课的教学顺序确定如下：复习提问→新课导人→指导自学→归纳总结→强化练习→小结．一、知识目标 _1.知道描述简谐运动的周期、振幅、频率三个物理量．2.理解周期与频率的关系,并能进行两者间的换算．3.了解物体振动的固有周期和固有频率．二、能力目标1.培养学生对知识的归纳、总结能力.2.提高学生对实验的观察、分析能力.三、德育目标通过对简谐运动周期性的学习,使学生理解社会新旧更替.螺旋前进的道理。
教学重点对简谐运动周期、频率、振幅的认识和理解．教学难点1.理解振幅间接反映振动能量的理论依据．2.区分振幅与位移两个物理量．教学方法指导性自学、实验演示、多媒体辅助相结合的综合教学法．教学用具投影片、弹簧振子、秒表、CAI课件课时安排l课时教学过程一、新课导入1.复习提问①什么叫机械振动?②什么叫简谐运动?2.导人通过上节的学习,我们知道了什么是简谐运动,但如何对简谐运动来进行定性的描述和定量的计算呢?这就需要我们引进一些能反映简谐运动特性的物理量——周期、频率和振幅，本节我们就共同来学习这些物理量．二、新课教学(一)振幅、周期和频率．基础知识请学生阅读课文第一部分，同时思考下列问题：[投影片出示]1.什么叫振幅?其物理意义是什么?单位又是什么?用什么符号表示?2.什么叫周期?其物理意义是什么?单位又是什么?用什么符号表示?3.什么叫频率?其物理意义是什么?单位又是什么?用什么符号表示?学生阅读后,得出以上问题的结论：1.a.振动物体离开平衡位置的最大位移叫振幅．b.振幅用来反映振动物体振动的强弱．c.振幅的单位是：米(m)．d.振幅的符号是：A．2.a.做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间叫周期．b.周期是用来反映物体振动快慢的物理量．c.周期的单位是：秒(s)．d.周期常用符号：T．3.a.做简谐运动的物体，在单位时间内完成全振动的次数叫频率．b.频率是用来反映物体振动快慢的物理量．c.频率的单位是：赫兹(Hz)．d.频率的常用符号：f．深入探究请同学们结合前面所学，考虑以下问题：[投影出示]1.振幅与位移有何区别，有何联系?2.周期与频率有何区别，有何联系?3.试以弹簧振子为例描述一次全振动．学生经过思考、讨论、归纳总结后得出上述问题的结论：1.振幅与位移的区别：a.物理意义不同．振幅是用来反映振动强弱的物理量；位移是用来反映位置变化的物理量．b.矢量性不同.振幅是一标量,只有大小,没有方向；位移是一矢量,既有大小又有方向．振幅与位移的相同点：a.都是反映长度的物理量.振幅是偏离平衡位置的最大距离；位移是偏离平衡位置的距离．其单位都是长度单位．b.位移的最大值就是振幅．2.周期与频率的区别：a.物理意义不同.周期是完成一次全振动所需要的时间；频率是单位时间内完成的全振动的次数．b.单位不同.周期的国际单位是秒；频率的国际单位是赫兹．周期与频率的联系：a.都是用来反映振动快慢的物理量.周期越大,振动得越慢；频率越大,振动得越快.b.周期与频率互成倒数关系．即：T=1．f①O→A→O→A′→O②A→O→ A′→O→A③A′→O→A→O→A′④O→A′→O→A→O教师总结通过上面的学习，我们对描述简谐运动的三个物理量：振幅、周期、频率，已有了一定的认识.下面我们简单应用一下．基础知识应用1.弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为10 cm，B→C运动时间为1 s，如图所示.则 ( )A．从O→C→O振子做了一次全振动B.振动周期为1s,振幅是10cmC.经过两次全振动．通过的路程是 20cmD.从B开始经3s，振子通过路程是30cm2.一个弹簧振子.第一次把弹簧压缩x后开始振动.第二次把弹簧压缩2x后开始振动,则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比为（）A.1：2，1：2B.1:1,1:1C.1:2,1:2D.1:2,1:13.一个做简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s.如图所示,经过B点后再经过t=0.5 s 质点以方向相反、大小相同的速一次通过B点．则质点振动的周期是( )A.0.5 s，B.10sC.2.O sD.4.0s[参考答案]1.解析：振子从0→C→0时位移虽然相同,但速度的方向不同,振动只是半次全振动故A错.振子从B→c是半次全振动，故周期T=2 s，振幅A=OB=BC =52cm．故B错．由全振动的定义知：振子由B→C→B为一次全振动,振子路程s=4 A＝4× 5＝20 cm,所以两个全振动的路程中2×20cm=40cm,故C错。
t=3 s ，即121 T ，振子经历了121个全振动，路程s=4A+2A=30cm.故D 正确．2.解析：振动的周期只决定于振动本身的固有性质,对弹簧振子则由振子的质量与弹簧的劲度系数决定,和起振时的初始位移大小无关.弹簧振子振动中的回复力大小为F=kx ，其加速度a=m kx m F =，位移越大处，振子的加速度也越大，所以两种情况中的最大加速度之比为1:2，故本题选C ．3.解析:根据题意.由振动的对称性可知,AB 的中点为平衡位置,质点A 、B 两点对称分布于0点的两侧．质点从平衡位置0移动到B 的时间应为t OB =21×0.5s=0.25s ，质点从B 右运动到右方极端位置D 的时间为t BD =21×0.5s=0.25s ，所以从O 到D 的时间t OD =,5.025.025.041s s s T =+=周期T=2 s ，故本题选C.(二)固有周期和固有频率基础知识周期和频率是用来反映简谐运动物体振动快慢的物理量,那么它们与哪些因素有关呢? 请同学们观察下面实验,然后思考下列问题：实验一：用同一弹簧振子演示在振幅不同时的振动情况. 实验二：换用不同的弹簧,使振子做相同振幅的振动. 实验三：用同一弹簧,换用不同振子演示其振动情况.[学生活动]1.用秒表测出各实验的振动周期.2.阅读题目后进行思考.[投影出示题目]1.实验一说明了什么问题?2.实验二说明了什么问题?3.实验三说明了什么问题？学生归纳总结后得出结论：1.从实验一测得的周期来看,振子振动的快慢与振幅无关.2.从实验二测得的周期来看,振子振动的快慢与弹簧有关.3.从实验三测得的周期来看,振子振动的快慢与振子有关. 深入探究请同学进一步比较测得的数据,分析下面两个问题：1.振子振动的周期与弹簧劲度系数有何定性关系?2.振子振动的周期与振子质量有何定性关系?学生对测得的数据比较、分析后得出：1.弹簧的劲度系数越大,周期越小.2.振子的质量越大,周期越大.教师总结我们从上面的实验中定性地对周期大小进行了研究,我们的前辈曾对周期的大小进行了定量的计算，最终发现了简谐运动的周期是一个与振幅无关的量,而只与振动系统本身有关，因此把简谐运动的周期叫固有周期,把对应的频率叫固有频率.并且测得弹簧振子固有周期的 r计算公式为：T=2πmk即：周期与振子质量的方根成正比,与弹簧劲度系数的方根成反比.基础知识应用1.在下列情况下,弹簧振子周期会发生变化的是( )A.把弹簧振子竖直放置时B.把弹簧振子放置到月球上C.把弹簧振子放置到升降机中D.把弹簧振子的振子换一个[参考答案]D三、小结1.振幅的振动物体离开平衡位置的最大距离；振动物体完成一次全振动所需要的时间叫周期；单位时间内完成全振动的次数叫频率。
2.当振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程就是一次全振动；一次全振动是简谐运动中的最小单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。
3.由于物体振动的周期和频率只与振动系统本身有关，所以也叫因有周期和固有频率。
四、作业①复习本节内容②完成课后作业③预习下节内容思考题：如何改变弹簧振子的周期？［参考答案］①改变弹簧振子的弹簧劲度的系数。
②改变弹簧振子的振子质量。
六、本节优化训练设计1.已知某弹簧振子做简谐运动的振幅为4cm。
下列说法正确的是( )A.振子的最大位移是8 cmB.从任意时刻起,一个周期内振子通过的路程是16 cmC.从任意时刻起,半个周期内振子通过的路程是8 cmD.从任意时刻起,1／4个周期内振子通过的路程是4 cm2.如右图所示,弹簧振子在AA′间做简谐运动，测得AAI相距为8 cm，则：（1）振幅为。
（2）振子完成4次全振动所经过的总路程为。
3.弹簧振子做简谐运动,从振子第一次通过平衡位置时开始计时,到第15次通过平衡位置时停止计时，测得这段时间为14 s．则该弹簧振子的周期为，频率为。
4.在2题的图中，弹簧振子在AA′间做简谐运动，已知频率为2 Hz，若从振子到达A点时开始计时，1 min内振子经过平衡位置0点次，经过A′点次.5.弹簧振子做简谐运动的振幅为A，周期为T，若将振幅减小为原来的1／5，那么周期将是原来的倍，若将振幅增大为原来的3倍，那么周期将是原来的倍。
6.如图所示，振子从平衡位置0点开始向右运动．在AA′间做简谐运动，到M点时速率第一次等于v，经过t l S通过路程s1后，速率第二次等于v，又经过t2s通过路程s后，速度第三次等于v，则该振子的振动周期T等于。
[参考答案] 1.BC 2.(1)4 cm (2)64 cm 3.2 s 0.5 Hz 4.240 l20 5.l 16. 2(t1+t2)221ss。