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简谐运动教案2

分类:高三物理教案   更新:2017/2/3   来源:网络

  一、简谐运动

  基础目标

  1、回复力、平衡位置、机械振动

  2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件。

  3、理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。

  4、理解简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化。

  拔高目标

  1、简谐运动的证明(竖直方向弹簧振子,水面上木块)。

  2、简谐运动与力学的综合题型。

  3、简谐运动周期公式。

  【重难点】

  重点:简谐运动的特征及相关物理量的变化规律。

  难点:偏离平衡位置位移的概念及一次全振动中各量的变化。

  一。新课引入

  知识目标:引入新的运动--机械振动

  前面已学过的运动:

  按运动轨迹分:直线运动按速度特点分:匀变速

  曲线运动非匀变速

  自然界中还有一种更常见的运动:机械振动

  二。机械振动

  在自然界中,经常观察到一些物体来回往复的运动,如吊灯的来回摆动,树枝在微风中的摆动,下面我们就来研究一下这些运动具有什么特点。

  这些运动都有一个明显的中心位置,物体或物体的一部分都在这个中心位置两侧往复运动。这样的运动称为机械振动。

  当物体不再往复运动时,都停在这个位置,我们把这一位置称为平衡位置。(标出平衡位置)

  平衡位置是指运动过程中一个明显的分界点,一般是振动停止时静止的位置,并不是所有往复运动的中点都是平衡位置。存在平衡位置是机械运动的必要条件,有很多运动,尽管也是往复运动,但并不存在明显的平衡位置,所以并非机械振动。

  如:拍皮球、人来回走动

  注意:在运动过程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的摆动

  总结:机械振动的充要条件:1、有平衡位置 2、在平衡位置两侧往复运动。

  自然界中还有哪些机械振动?

  钟摆、心脏、活塞、昆虫翅膀的振动、浮标上下浮动、钢尺的振动

  三。回复力

  1)回复力

  机械振动的物体,为何总是在平衡位置两侧往复运动?

  结论:受到一个总是指向平衡位置的力

  观察:振子在平衡位置右侧时,有一个向左的力,在平衡位置左侧时,有一个向右的力,这个力总是促使物体回到平衡位置。

  总结:总是指向平衡位置,它的作用是总使振子回复到平衡位置,这样的力我们称之为回复力。

  (在平衡位置时,回复力应该为零)

  回复力:使物体返回平衡位置的力,方向总是指向平衡位置。

  特点:1.是效果力。(按效果命名的力)

  2.可以是某个力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。

  2)偏离平衡位置的位移

  由于振子总是在平衡位置两侧移动,如果我们以平衡位置作为参考点来研究振子的位移就更为方便。这样表示出的位移称为偏离平衡位置的位移。它的大小等于物体与平衡位置之间的距离,方向由平衡位置指向物体所在位置。(由初位置指向末位置)用x表示。

  偏离平衡位置的位移与某段时间内位移的区别:偏离平衡位置的位移是以平衡位置为起点,以平衡位置为参考位置。

  某段时间内的位移,是默认以这段时间内的初位置为起点。

  四。简谐运动

  弹簧振子。一个滑块通过一个弹簧连在底座上,底座上有许多小孔,和一个皮管相连,对着皮管吹气,底座上喷出的气流会使振子浮在底座上方,从而达到减小摩擦的作用,和前面的气垫导轨相似。

  演示:弹簧振子的运动,结论:是机械振动。

  树枝的振动,没有什么规律可循,而弹簧的振动具有规律性。接下来研究弹簧振子振动的规律。

  对弹簧振子振动规律的研究:

  1、弹簧振子运动过程中F与x之

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