簡諧運動及其特征物理量

簡諧運動及其特征物理量臨澧一中肖清林教學(xué)目的、要求：1、使學(xué)生掌握機械振動、簡諧運動的概念。2、使學(xué)生熟悉簡諧運動的特征物理量。3、使學(xué)生掌握簡諧運動的力學(xué)、運動學(xué)、能量特點。教學(xué)重點：簡諧運動的力學(xué)、運動學(xué)特點。教學(xué)難點：簡諧運動中的對稱性。教學(xué)用具：多媒體用具。教學(xué)方法：啟發(fā)式教學(xué)。教學(xué)過程：問題1、我們研究過哪些機械運動？（學(xué)生回憶后做答）教師小結(jié)：⑴勻速直線運動； F=0。⑵勻變速直線運動； F=恒值。⑶勻變速曲線運動不；⑷勻速圓周運動。 F與v垂直。課件演示：機械振動。（教師畫圖演示。）問題2、以上各運動有什么共同之處？（學(xué)生觀察后回答）教師總結(jié)：機械振動的概念。一、 機械振動。機械振動：物體（或物體的一部分）在某一位置兩側(cè)來回往復(fù)運動。教師講述：我們研究某一物理問題，都從最簡單的模型開始。這里我們也如此。就從最簡單的機械振動一一簡諧運動開始。問題3、那么什么樣的運動是簡諧運動？學(xué)生回憶或看教材。之后教師總結(jié)：二、 簡諧運動。1、 簡諧運動：物體受跟位移大小成正比，方向總是與位移相反的回復(fù)力作用下的運動。2、 特征物理量：（1）描述振動的快慢：周期（T）：振動物體完成一次全振動所需要的時間。頻率（f）：1秒內(nèi)完成全振動的次數(shù)。（2）描述振動的強弱：振幅（A）：物體離開平衡位置的最大距離。課件演示：水平方向上的彈簧振子的振動。（教師畫彈簧振子模型）3、簡諧運動過程分析。

教師與學(xué)生共同分析得出：運動項目由B到O由O到C由C到O由O到B對平衡位置的位移方向向左向右向右向左大小變化取大一00—取大取大一00—取大回復(fù)力方向向右向左向左向右大小變化取大一00—取大取大一00—取大加速度方向向右向左向左向右大小變化取大一00—取大取大一00—取大速度方向向右向右向左向左大小變化0—取大取大一00—取大取大一04、簡諧運動過程的對稱性。教師給學(xué)生定性分析。（時間、速度大小、動能、勢能）問題4、簡諧運動的特點？5、簡諧運動的特點。（1）力學(xué)特點一一F=—KX。X――物體對平衡位置的位移。例1】如圖所示，在一很大的湖面上，有一邊長為a的正方形木塊浮在水面上，浸入水中的深度為a/2,（2P木二p水）。現(xiàn)用外力緩慢將木塊壓下去，最終使木塊浸入水中的深度為3a/4。試證明撤去外力后木塊的運動為簡諧運動。引導(dǎo)學(xué)生從受合力特點上著手證明。證明：①木塊的運動為機械振動。其平衡位置一一O點。合力的方向特點。合力的方向――指向O點。合力的大小特點。取木塊浸入水中深度為a/2時的位置（水面）為平衡位置?？疾飚斈緣K偏離平衡位置距離為X時。A、木塊在平衡位置上方時：

F浮=卩水ga2（M2—X）Mg=p水ga3/2F=Mg—F合浮=p水ga2XB、木塊在平衡位置下方時:F浮=卩水ga2（X— a/2）Mg=p水ga3/2F合二Mg—F浮=P水ga2X小結(jié)：此運動為簡諧運動。2）運動學(xué)特點。從最大位移處到平衡位置的過程中――加速度減小。從平衡位置到最大位移處的過程中――加速度增大。運動的對稱性?！纠?】一質(zhì)點做簡諧運動當它每次經(jīng)過同一位置時，一定相同的物理量是：（）A、速度；B、加速度；C、動能；D、勢能。學(xué)生回答。 正確答案：B、C、D【例3】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，振子第一次到達M點用了0.3s，又經(jīng)過0.2s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、1s/3；B、8s/15； C、1.4s； D、1.6s。學(xué)生解題后做答：（根據(jù)學(xué)生的實際情況解析）可能情況（1）：C選項。過程解析：如圖所示。若振子開始向右運動，根據(jù)對稱性有：T=0.4s。則從第二次經(jīng)過M點到第三次經(jīng)過M點的時間為1.4s。故C選項正確。可能情況（2）：A選項。過程解析：如圖所示。若振子開始向左運動，設(shè)振子的周期為T，振子通過OM段的時間為t。則:T/2+t=0.3T=0.3+0.2+t聯(lián)立以上兩式解得： T=8s/15 t=1s/30。根據(jù)對稱性有：振子從第二次經(jīng)過M點到第三次經(jīng)過M點得時間為1s/3。故A選項正確。小結(jié)：本題正確選項：A、C選項。能量特點 機械能守恒。三、 課堂小結(jié)。四、 課外作業(yè)。如圖所示，輕彈簧的勁度系數(shù)K=39.2N/m，物塊A的質(zhì)量MA=O.lkg,物塊B的質(zhì)量MB=0.2kg，兩物塊間的接觸面水平，最大靜摩擦力F=1.96N,為使兩物塊在光滑的水平面上一起做簡諧運動，它們之間不發(fā)生相對滑動，振動的最大振幅應(yīng)為多大？板書計劃：第一板一、 機械振動。二、 簡諧運動。1、定義：2、 特征物理量。(T、f、A)3、 運動過程分析。4、 簡諧運動的特點。力學(xué)特點：F=—KX。運動學(xué)特點：①從最大位移處到平衡位置的過程中一一加速度減小。從平衡位置到最大位移處的過程中――加速度增大。運動的對稱性。能量特點：機械能守恒。第二板【例1】 【例2】第三板【例3】教后感：

2003-11-13簡諧運動及其特征物理量、簡諧運動的運動過程分析：BOC振子運動項目血R到0由0到C山C到0山0到B對平衡立置的位移方向大小變化回復(fù)力方向大小變化力n速度方向大小變化速度方向大小變化、【例1】如圖所示，在一很大的湖面上，有一邊長為a的正方形木塊浮在水面上，浸入水中的深度為a/2,（2p木=卩水）?，F(xiàn)用外力緩慢將木木水塊壓下去，最終使木塊浸入水中的深度為3a/4。試證明撤去外力后木塊的運動為簡諧運動。例2】一質(zhì)點做簡諧運動當它每次經(jīng)過同一位置時，一定相同的物理量是（）A、速度；B、加速度；C、動能；D、勢能?！纠?】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，振子第一次到達M點用了0.3s，又經(jīng)過0.2s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、1s/3；B、8s/15；C、1.4s； D、1.6s。三、課外練習(xí)。