高中物理第二册简谐运动图象的应用.doc

用心爱心专心简谐运动图象的应用一、教学目的1．进一步理解振动图象的物理意义。2．会利用振动图象求振动的振幅、周期及任意时刻的位移。3．会利用振动图象确定振动质点任意时刻的速度、加速度、位移及回复力的方向。二、教学过程1．复习提问教师：怎样描绘简谐运动图象学生：建立一个平面直角坐标系用横坐标表示时间t用纵坐标表示振动物体对平衡位置的位移x选好原点规定好坐标轴上的标度根据各个时刻振动物体位移的方向和大小就可以在坐标平面上确定一系列的点将这些点用平滑的曲线连接起来就得到了简谐运动的图象。教师：简谐运动图象是一条什么样的图线？学生：是一条余弦(或正弦)曲线。教师：大家知道图象非常直观振动图象表示振动质点的位移随时间变化的规律。它不仅可以方便的确定任意时刻的位移而且描述简谐运动的物理量都能较全面的反映。下面我门来看看简谐运动图象的有关应用。2．振动图象的应用例1．请确定图1中所示的四条振动图象表示振动的振幅、周期及频率分别是多少？例2．下图是弹簧振子的振动图线请回答下列问题：(1)振子的振幅、周期、频率各是多少？(2)在图中画出振子在t为0.2s、0.3s、0.4s、0.6s、0.7s、0.8s时刻所受的回复力、加速度、速度、位移的方向。例3．如例2所述再比较t为0.4s、0.5s两时刻所受回复力大小、加速度大小及位移大小比较t为0.2s和0.4s两时刻所受回复力、加速度及位移。例4．如例2所述试着指出哪些时刻振子的加速度相同位移相同？例5．如例2所述试比较t为0.2s、0.3s、0.4s、0.6s、0.7s、0.8s各时刻动能的大小？弹性势能的大小？例6．甲、乙两个弹簧振子的振动图象如图所示它们的质量之比m甲∶m乙＝2∶3劲度系数之比k甲∶k乙＝3∶2则它们的频率之比为_______最大加速度之比为_________。小结：例1至例6要求学生明确由于计时起点不同振动图象也不一样关键明确有关振幅、周期、频率、回复力的概念结合牛顿第二定律F＝ma解决加速度的大小和方向问题。简谐运动系统能量守恒弹簧弹力做功弹性势能减少振动动能增加。通过上面例题学会从振动图象上找振幅、周期、频率及与位移x有关的物理量(速度、加速度、回复力、弹性势能、动能)。3．思考题：如图所示实线是学生画的一种简谐运动的图象虚线是振动沙摆中的砂流在木板上的痕迹形成的振动图象。试比较理论上画的图象和实际的振动图象有何不同？