高中物理第二册简谐运动的图象2.doc

用心爱心专心

简谐运动的图象2
一、教学目标：
通过本节课的复习，进一步熟悉振动图象的物理意义，掌握利用图象解决实际问题的方法，提高解决问题的能力。
二、重点难点：
理解振动图象的意义，振动图象的应用。
三、教学方法：
复习提问，讲练结合
四、教学过程
（一）知识回顾
1、简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线，表示某个振动物体相对平衡位置的位移随时间变化的规律。
2、从简谐运动的振动图象可以知道振动物体的运动情况。
（1）从图象可以知道振幅。（曲线的最大值）
（2）从图象可以知道周期（频率）（曲线相邻两最大值之间的时间间隔）。
（3）从图象可以知道任一时刻物体对平衡位置的位移，从而确定此时刻物体的位置。
（4）借助图象还可以说明振动物体的速度、加速度随时间变化的情况和速度、加速度的方向。
（二）例题精讲
例.一弹簧振子做简谐振动，周期为T，则（）
A.若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍
B.若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则Δt一定等于T/2的整数倍。
C.若Δt=T，则在t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的加速度一定相等
D.若Δt=T/2，则在t时刻(t＋Δt)时刻弹簧的长度一定相等。
分析解答：画出弹簧振子做简谐振动的图象如图6所示，用图象分析较直观，方便。图中A点与B、E、F、I等点的位移相等，方向相同。A点与E、I等点对应的时刻差为T或T的整数倍；A与B、F等点对应时刻差不为T或T的整数倍，选项A不正确。A点与C、D、G、H等点的振动位移大小相等，方向相反，由图可知，A点与C、G等点对应的时刻差为半周期或半周期的奇数倍；A点与D、H等点对应的时刻差不为半周期或半周期的奇数倍，选项B不正确。如果t时刻和(t＋Δt)相差为T，如图中A、E；E、I，则这两个时刻振动情况完全相同，加速度一定相等，选项C正确。如果t时刻和(t＋Δt)时刻相差半个周期，如图中A、C；C、E等，则这两个时刻振动的位移大小相等，方向相反，弹簧的形变量大小相同，但一个压缩一个伸长，两弹簧的长度显然不相同，选项D也不正确。
点评：质点做简谐运动的情况要和振动图象结合起来，利用简谐运动的图象分析认识简谐运动的周期性变化更直观、方便。
(三)课堂练习
1、利用振动图象可以求出振动物体的①振幅、②周期、③频率、④任意时刻的位移、⑤质量、⑥重力加速度等六个物理量中的哪一些（）
A、只能求出①②④B、只能求出①②③④
C、只能求出④D、六个物理量都可求出
2、如图所示是质点做简谐运动的图象，则质点振幅是__________，周期__________，频率为__________，振动图象是__________开始计时的。
3、如图所示是某质点的振动图象（）
A、t1和t2时刻质点的速度相同
B、从t1到t2时间速度方向与加速度方向相同
C、t2到t3时间内速度变大，而加速度变小
D、t1和t3时刻质点的加速度相同
4、做简谐运动的物体，其回复力和位移的关系图是下面所给四个图象中的哪一个？
ABCD
5、如图，是一个质点做简谐运动时其位移和时间的关系，由图可知，在t=t1时，质点的有关物理量的情况是（）
A、速度为正，加速度为负，回复力为负
B、速度为正，加速度为正，回复力为正
C、速度为负，加速度为负，回复力为正
D、速度为负，加速度为正，回复力为负
（四）能力训练
6、右图是一个质点的振动图象，从图中可以知道（）
A、在t=0时，质点位移为零，速度和加速度也为零
B、在t=4s时，质点的速度最大，方向沿x轴的负方向
C、在t=3s时，质点振幅为-5cm，周期为4s
D、无论何时，质点的振幅都是5cm，周期都是4s
7、下图为一简谐运动图象，如图可知，振动质点的频率是__________质点需经过__________，通过的路程为0.84m；在图中画出B、D时刻质点的运动方向。
8、一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动如图(a)，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，则OB=__________，第0.2s末质点的速度方向__________，加速度大小__________；第0.4s末质点加速度方向是__________；第0.7s时，质点位置在_______区间，质点从O运动到B再到A需时间t=__________，在4S内完成__________次全振动。
(a)(b)

9、如图所示是一弹簧振子的振动图象，根据图象所给的数据，求：①振幅；②周期；③A、B、C三个位置，哪个位置振子速度最大，哪个位置回复力产生的加速度最大？它们的方向如何？

（五）学习本节内容应注意的问题：
①振动图象不是质点的运动轨迹，它只是反映质点的位移随时间变化的规律。
②处理振动图象问