－魯科版選修34 1.2 振動的描述 教案.doc

第二節(jié) 振動的描述 教案三維目標(biāo)1、知識與技能（1）知道簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率的含義；（2）理解周期和頻率的關(guān)系；（3）知道振動物體的固有周期和固有頻率，并正確理解與振幅無關(guān)；（4）掌握簡諧運(yùn)動的表達(dá)式，正確理解振幅、相位、初相的概念。2、過程與方法：3、情感、態(tài)度與價值觀：教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：振幅、周期和頻率的概念。振幅、周期和頻率的物理意義；理解振動物體的固有周期和固有頻率與振幅無關(guān)。教學(xué)過程：（一）新課引入上節(jié)課講了簡諧運(yùn)動的現(xiàn)象和受力情況。我們知道振子在回復(fù)力作用下，總以某一位置為中心做往復(fù)運(yùn)動?，F(xiàn)在我們觀察彈簧振子的運(yùn)動。將振子拉到平衡位置 o 的右側(cè)，放手后，振子在 o 點(diǎn)的兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動。振子的運(yùn)動是否具有周期性？在圓周運(yùn)動中，物體的運(yùn)動由于具有周期性，為了研究其運(yùn)動規(guī)律，我們引入了角速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量。為了描述簡諧運(yùn)動，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和頻率。（二）新課講授實(shí)驗(yàn)演示：觀察彈簧振子的運(yùn)動，可知振子總在一定范圍內(nèi)運(yùn)動。說明振子離開平衡位置的距離在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，這就是我們要學(xué)的第一個概念振幅。1、振幅a：振動物體離開平衡位置的最大距離。我們要注意，振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，而不是最大位移。這就意味著，振幅是一個數(shù)值，指的是最大位移的絕對值。2、振動的周期和頻率（1）振動的周期t：做簡諧運(yùn)動的物體完成一次全振動的時間。振動的頻率f：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)。（2）周期的單位為秒（s）、頻率的單位為赫茲（hz）。（3）周期和頻率都是表示振動快慢的物理量。兩者的關(guān)系為：t=1/f 或 f=1/t若周期t=0.2s，即完成一次全振動需要0.2s，那么1s內(nèi)完成全振動的次數(shù)，就是1/0.2=5s-1。也就是說，1s鐘振動5次，即頻率為5hz。3、簡諧運(yùn)動的周期或頻率與振幅無關(guān)實(shí)驗(yàn)演示：敲一下音叉，聲音逐漸減弱，即振幅逐漸減小，但音調(diào)不發(fā)生變化，即頻率不變。振子的周期(或頻率)由振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定，稱為振子的固有周期或固有頻率。例1：一面鑼，它只有一種聲音，用錘敲鑼，發(fā)出響亮的鑼聲，鑼聲很快弱下去，但不會變調(diào)。擺動著的秋千，雖擺動幅度發(fā)生變化，但頻率不發(fā)生變化。彈簧振子在實(shí)際的振動中， 會逐漸停下，但頻率是不變的。這些都說明所有能振動的物體。都有自己的固有周期或固有頻率。4、簡諧運(yùn)動的位移圖象振動圖象簡諧運(yùn)動的振動圖象是一條什么形狀的圖線呢？簡諧運(yùn)動的位移指的是什么位移？（相對平衡位置的位移）演示：當(dāng)彈簧振子振動時，沿垂置于振動方向勻速拉動紙帶，毛筆p就在紙帶上畫出一條振動曲線。說明：勻速拉動紙帶時，紙帶移動的距離與時間成正比，紙帶拉動一定的距離對應(yīng)振子振動一定的時間，因此紙帶的運(yùn)動方向可以代表時間軸的方向，紙帶運(yùn)動的距離就可以代表時間。實(shí)際應(yīng)用例子：心電圖儀、地震儀。理論和實(shí)驗(yàn)都證明：簡諧運(yùn)動的振動圖象都是正弦或余弦曲線?！纠}1】兩個簡諧振動分別為x1=4asin（4bt+） 和x2=2asin（4bt+） 求它們的振幅之比、各自的頻率，以及它們的相位差。解析：據(jù)x=asin（t+）得到：a1=4a，a2=2a。又=4b及=2f得：f=2b它們的相位差是：【例題2】如圖所示是a、b兩個彈簧振子的振動圖象，求它們的相位差。 t/sx/cmoa0.20.40.5解析：這兩個振動的周期相同，