【文章內(nèi)容簡介】 振動的物體運動范圍的大小。（2）全振動振子以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程稱為③全振動，這一過程是一個完整的振動過程，振動質(zhì)點在這一振動過程中通過的路程等于④4倍的振幅。（3）周期和頻率做簡諧運動的物體，完成⑤全振動的時間，叫作振動的周期。單位時間內(nèi)完成⑥全振動的次數(shù)叫作振動的頻率。在國際單位制中，周期的單位是⑦秒，頻率的單位是⑧赫茲。用T表示周期，用f表示頻率，則周期和頻率的關(guān)系是⑨f=。（4）相位在物理學(xué)中，我們用不同的⑩相位來描述周期性運動在各個時刻所處的 不同狀態(tài)。簡諧運動的表達式（1）根據(jù)數(shù)學(xué)知識，xOy坐標系中正弦函數(shù)圖象的表達式為 y=Asin（ωx+φ）。（2）簡諧運動中的位移（x）與時間（t）關(guān)系的表達式為 x=Asin（ωt +φ），其中 A代表簡諧運動的振幅，ω叫作簡諧運動的“圓頻率”，ωt+φ代表相位。彈簧振子的運動范圍與振幅是什么關(guān)系？解答：彈簧振子的運動范圍是振幅的兩倍。周期與頻率是簡諧運動特有的概念嗎？解答：不是。描述任何周期性過程，都可以用這兩個概念。如果兩個振動存在相位差，它們振動步調(diào)是否相同？解答：不同。主題1：振幅問題：（1）同一面鼓，用較大的力敲鼓面和用較小的力敲鼓面，鼓面的振動有什么不同？聽上去感覺有什么不同？（2）根據(jù)（1）中問題思考振幅的物理意義是什么？解答：（1）用較大的力敲，鼓面的振動幅度較大，聽上去聲音大。反之，用較小的力敲，鼓面的振動幅度較小，聽上去聲音小。（2）振幅是描述振動強弱的物理量，振幅的大小對應(yīng)著物體振動的強弱。知識鏈接：簡諧運動的振幅是物體離開平衡位置的最大距離，是標量，表示振動的強弱和能量，它不同于簡諧運動的位移。主題2：全振動、周期和頻率問題：（1）觀察課本“彈簧振子的簡諧運動”示意圖，振子從P0開始向左運動，怎樣才算完成了全振動？列出振子依次通過圖中所標的點。（2）閱讀課本，思考并回答下列問題：周期和頻率與計時起點（或位移起點）有關(guān)嗎？頻率越大，物體振動越快還是越慢？振子在一個周期內(nèi)通過的路程和位移分別是多少？（3）完成課本“做一做”，猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定？假如我們能看清楚振子的整個運動過程，那么從什么位置開始計時才能更準確地測量振動的周期？為什么？解答：（1）振子從P0出發(fā)后依次通過O、M39。、O、P0、M、P0的過程，就是全振動。（2）周期和頻率與計時起點（或位移起點）無關(guān)。頻率越大，周期越小，表示物體振動得越快。振子在一個周期內(nèi)通過的路程是4倍的振幅，而在一個周期內(nèi)的位移是零。（3）影響彈簧振子周期的因素可能有振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數(shù)等。從振子經(jīng)過平衡位置時開始計時能更準確地測量振動周期，因為振子經(jīng)過平衡位置時速度最大，這樣計時的誤差最小。知識鏈接：完成全振動，振動物體的位移和速度都回到原值（包括大小和方向），振動物體的路程是振幅的4倍。主題3：簡諧運動的表達式問題：閱讀課本有關(guān)“簡諧運動的表達式”的內(nèi)容，討論下列問題。（1）一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了全振動？（2）若采用國際單位，簡諧運動中的位移（x）與時間（t）關(guān)系的表達式x=Asin（ωt+φ）中ωt+φ的單位是什么？（3）甲和乙兩個簡諧運動的頻率相同，相位差為，這意味著什么？解答：（1）相位每增加2π就意味著完成了全振動。（2）ωt+φ的單位是弧度。（3）甲和乙兩個簡諧運動的相位差為，意味著乙（甲）總是比甲（乙）滯后個周期或次全振動。知識鏈接：頻率相同的兩個簡諧運動，相位差為0稱為“同相”，振動步調(diào)相同。相位差為π稱為“反相”，振動步調(diào)相反。（考查對全振動的理解）如圖所示，彈簧振子以O(shè)為平衡位置在B、C間做簡諧運動，則（）。A、從B→O→C為全振動B、從O→B→O→C為全振動C、從C→O→B→O→C為全振動D、從D→C→O→B→O為全振動【解析】選項A對應(yīng)過程的路程為2倍的振幅，選項B對應(yīng)過程的路程為3倍的振幅，選項C對應(yīng)過程的路程為4倍的振幅，選項D對應(yīng)過程的路程大于3倍的振幅，又小于4倍的振幅，因此選項A、B、D均錯誤，選項C正確。【答案】C【點評】要理解全振動的概念，只有振動物體的位移與速度第同時恢復(fù)到原值，才是完成全振動。（考查簡諧運動的振幅和周期）周期為T=2 s的簡諧運動，在半分鐘內(nèi)通過的路程是60 cm，則在此時間內(nèi)振子經(jīng)過平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為（）。A、15次，2 cm B、30次，1 cmC、15次，1 cm D、60次，2 cm【解析】振子完成全振動經(jīng)過軌跡上每個位置兩次（除最大位移處外），而每次全振動振子通過的路程為4個振幅?！敬鸢浮緽【點評】一個周期經(jīng)過平衡位置兩次，路程是振幅的4倍。圖示為質(zhì)點的振動圖象，下列判斷中正確的是（）。A、質(zhì)點振動周期是8 sB、振幅是4 cmC、4 s末質(zhì)點的速度為負，加速度為零D、10 s末質(zhì)點的加速度為正，速度為零【解析】由振動圖象可得，質(zhì)點的振動周期為8 s，A對。振幅為2 cm，B錯。4 s末質(zhì)點經(jīng)平衡位置向負方向運動，速度為負向最大，加速度為零，C對。10 s末質(zhì)點在正的最大位移處，加速度為負值，速度為零，D錯。【答案】AC【點評】由振動圖象可以直接讀出周期與振幅，可以判斷各個時刻的速度方向與加速度方向。（考查簡諧運動的表達式）兩個簡諧運動分別為x1=4asin（4πbt+π）和x2=2asin（4πbt+π），求它們的振幅之比、各自的頻率，以及它們的相位差?！窘馕觥扛鶕?jù)x=Asin（ωt+φ）得：A1=4a，A2=2a，故振幅之比 = =2由ω=4πb及ω=2πf得：二者的頻率都為f=2b它們的相位差：（4πbt+π）—（4πbt+π）=π，兩物體的振動情況始終反相?！敬鸢浮?∶1 2b 2b π【點評】要能根據(jù)簡諧運動的表達式得出振幅、頻率、相位。拓展一：簡諧運動的表達式某做簡諧運動的物體，其位移與時間的變化關(guān)系式為x=10sin 5πt cm，則：（1）物體的振幅為多少？（2）物體振動的頻率為多少？（3）在時間t=0、1 s時，物體的位移是多少？（4）畫出該物體簡諧運動的圖象。【分析】簡諧運動位移與時間的變化關(guān)系式就是簡諧運動的表達式，將它與教材上的簡諧運動表達式進行對比即可得出相應(yīng)的物理量。【解析】簡諧運動的表達式x=Asin（ωt+φ），比較題中所給表達式x=10sin 5πt cm可知：（1）振幅A=10 cm。（2）物體振動的頻率f= = Hz=5 Hz。（3）t=0、1 s時位移x=10sin（5π0、1）cm=10 cm。（4）該物體簡諧運動的周期T==0、4 s，簡諧運動圖象如圖所示。【答案】（1）10 cm（2）5 Hz（3）10 cm（4）如圖所示【點撥】在解答簡諧運動表達式的題目時要注意和標準表達式進行比較，知道A、ω、φ各物理量所代表的意義，還要能和振動圖象結(jié)合起來。拓展二：簡諧振動的周期性和對稱性甲如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置做簡諧運動，從O點開始計時，振子第到達M點用了0、3 s的時間，又經(jīng)過0、2 s第二次通過M點，則振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間可能是（）。A、s B、s C、4 s D、6 s【分析】題目中只說從O點開始計時，并沒說明從O點向哪個方向運動，它可能直接向M點運動，也可能向遠離M點的方向運動，所以本題可能的選項有兩個。乙【解析】如圖乙所示，根據(jù)題意可知振子的運動有兩種可能性，設(shè)t1=0、3 s，t2=0、2 s第一種可能性：=t1+=（0、3+）s=0、4 s，即T=6 s所以振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間t3=+2t1=（0、8+3）s=4 s第二種可能性：t1—+=，即T= s所以振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間t3=t1+（t1—）=（3—）s= s。【答案】AC【點撥】解答這類題目的關(guān)鍵是理解簡諧運動的對稱性和周期性。明確振子往復(fù)通過同一點時，速度大小相等、方向相反。通過關(guān)于平衡位置對稱的兩點時，速度大小相等、方向相同或相反。往復(fù)通過同一段距離或通過關(guān)于平衡位置對稱的兩段距離時所用時間相等。另外要注意，因為振子振動的周期性和對稱性會造成問題的多解，所以求解時別漏掉了其他可能出現(xiàn)的情況。第三篇：[高二物理教案101][高二物理教案101] 波的形成和傳播一、教學(xué)目標知識目標：①知道直線上機械波的形成過程 ②知道什么是橫波,波峰和波谷 ③知道什么是縱波,密部和疏部④知道“機械振動在介質(zhì)中傳播，形成機械波”，知道波在傳播運動形式的同時也傳遞了能量能力目標：①培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)探索的能力 ②培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力 ③培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力 3．情感目標：①培養(yǎng)學(xué)生細心、認真、一絲不茍做實驗的品質(zhì)，進而培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)②培養(yǎng)學(xué)生互相團結(jié)、分工協(xié)作的團隊精神二、教學(xué)重點、難點分析機械波的形成過程及傳播規(guī)律是本節(jié)課的重點，也是本節(jié)課的難點。解決方案：通過課堂實驗和課件演示以及鞏固練習(xí)來突破重難點，同時引導(dǎo)學(xué)生看書三、教學(xué)方法實驗探索和計算機輔助教學(xué)四、教具絲帶、波動演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉、計算機、投影儀、大屏幕、自制CAI課件五、教學(xué)過程（－）引入新課［演示］抖動絲帶的一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播（激發(fā)興趣，引出課題）在這個簡單的例子中，我們接觸到一種廣泛存在的運動形式——波動，請同學(xué)們再舉出幾個有關(guān)波的例子。（學(xué)生舉例，活躍氣氛；讓學(xué)生在大量生活實例中感觸波的存在，增強感性認識。）學(xué)生會列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎？學(xué)生會想到地震波。