教案《振動的描述》(共5頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上課題：振動的描述授課班級：高二（8）班 授課時間：2014年3月14日 授課教師：羅華權 指導教師：洪英蘭三維目標：一、知識與技能1、知道振幅、周期和頻率的概念，知道周期和頻率的關系；2、知道振動物體的固有周期和固有頻率；3、知道簡諧運動圖像的物理含義，知道簡諧運動的圖像是一條正弦或余弦曲線；4、知道簡諧運動的公式表示x=Asint，知道簡諧運動的圓頻率，知道簡諧運動的圓頻率和 周期的關系；5、了解相位的概念。二、過程與方法1、在學習振幅、周期和頻率的過程中，培養(yǎng)學生的觀察能力和解決實際問題的能力；2、通過對描繪簡諧運動的圖像實驗的觀察、分析和討論，培養(yǎng)學生的分析推理

2、能力。三、情感態(tài)度與價值觀1、通過用參考圓等效法學習簡諧運動的位移公式和相位，使學生懂得化難為易以及應用已 學的知識解決問題 2、了解振動圖像在實際生活中的應用，體會物理學對經(jīng)濟、社會發(fā)展的推動作用。教學重點：1、振幅、周期和頻率的物理含義；2、簡諧運動的圖象描述及物理意義。教學難點：1、 簡諧運動的公式表達；2、 簡諧運動的相位。教學器材：豎直彈簧振子、音箱、砂擺實驗演示器、DIS實驗操作系統(tǒng)等教學方法： 實驗法、啟發(fā)式教學法、多媒體輔助教學法課時安排：1課時教學過程：一、引入新課觀看玻璃杯演奏世界名曲的視頻欣賞名曲的同時請同學們思考：為什么用大小不一的玻璃杯就能演奏出這么美妙的音樂？我們知

3、道一切發(fā)聲的物體都在振動，而大小不一的玻璃杯振動各有不同，發(fā)出不同的聲音，這表明不同的振動具有不同的特征。那該如何科學地描述振動呢？2、 新課教學 （一）振動特征的描述1、 振幅： 實驗演示：在鐵架臺上懸掛兩個相同的豎直彈簧振子，分別把振子從平衡位置向下拉不同的距離，讓振子振動?，F(xiàn)象：兩種情況下，彈簧振子振動的范圍大小不同；振子振動的強弱不同。在物理學中，我們用振幅來描述物體的振動強弱。（1）物理意義：振幅是描述振動強弱的物理量。舉例：聲音大小就是由聲帶振動的振幅決定的，振幅越大，發(fā)出的聲音就越大。實驗演示：音響紙人，加深對振幅的理解。（2）定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的振幅

4、。（3）單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）。（4）振幅和位移的區(qū)別振幅是指振動物體離開平衡位置的最大距離；而位移是振動物體所在位置與平衡位置之間的距離。對于一個給定的振動，振子的位移是時刻變化的，但振幅是不變的。位移是矢量，振幅是標量。振幅等于最大位移的數(shù)值。 OBC2、周期和頻率（1）全振動（用多媒體展示一次全振動的四個階段）從O點開始，一次全振動的完整過程為：OBOCO。從B點開始，一次全振動的完整過程為：BOCOB。從C點開始，一次全振動的完整過程為：COBOC。在判斷是否為一次全振動時不僅要看是否回到了原位置，而且到達該位置的振動狀態(tài)（速度）也必須相同，才能說完成了一次全振動。

5、只有物體振動狀態(tài)再次恢復到與起始時刻完全相同時，物體才完成一次全振動。振動物體以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程，也就是連續(xù)的兩次位置和振動狀態(tài)都相同時所經(jīng)歷的過程，叫做一次全振動。（2）周期和頻率演示：讓兩個不同的彈簧振子以相同的振幅振動，觀察到振子振動的快慢不同。為了描述簡諧運動的快慢，引入了周期和頻率。周期：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需的時間，叫做振動的周期，單位：s。頻率：1s內完成的全振動的次數(shù)，叫頻率，單位：Hz，1Hz=1 s1。周期和頻率之間的關系：T=研究彈簧振子的周期問題： 在自由狀態(tài)下，物體振動的周期或頻率與其振幅有關嗎？實驗演示： 在鐵架臺上懸掛兩個相同的豎

6、直彈簧振子，分別把振子從平衡位置向下拉不同的距離，同時釋放，觀察兩振子的振動快慢是否一致。固有周期和固有頻率對一個確定的振動系統(tǒng)，振動的周期和頻率只與振動系統(tǒng)本身有關，與振幅無關，所以把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率。實驗演示：敲一下音叉，聲音逐漸減弱，即振幅逐漸減小，但音調不發(fā)生變化，即頻率不變。固有周期和固有頻率是物體本身的屬性，與物體是否振動無關。不同的物體的固有周期和固有頻率往往不同，發(fā)出的聲音也不同，因此大小不一的玻璃杯發(fā)出的音調就不同，這就是玻璃杯能夠演奏出美妙音樂的奧秘。 （二）簡諧運動的圖像描述 用振幅、周期和頻率來描述簡諧運動，只能從整體上把握振動的強度和快慢程度。做簡諧運

7、動的物體，運動情況每時每刻都在變化，可以用什么方法來形象地描述這種變化呢？ 同學們知道，物體的運動規(guī)律可以用數(shù)學圖象來描述，你們能說出那些運動圖象？學生討論后回答：位移圖象、速度圖象。雖然簡諧運動是較復雜的機械運動，其運動規(guī)律也可以用圖象表示。接下來我們來討論簡諧運動的圖象。演示一：下面的紙板不動，讓砂擺振動。讓學生觀察現(xiàn)象：細砂在木板上來回劃出一條直線，說明振動物體僅僅只在平衡位置兩側來回運動，但由于各個不同時刻的位移在木板上留下的痕跡相互重疊而呈現(xiàn)為一條直線。砂擺每時刻的位移都有所不同。如何將不同時刻的位移分別顯示出來呢？演示二：讓砂擺振動，同時沿著與振動垂直的方向勻速拉動擺下的紙板（即紙

8、板勻速抽動，如圖所示）。讓學生觀察現(xiàn)象：原先成一條直線的痕跡展開成一條曲線。討論圖線：（請同學們相互討論）（1） 圖線的橫、縱坐標軸分別表示什么物理量？（2） 曲線是不是質點的運動軌跡？質點做的是什么運動？（3） 圖象的物理意義是什么？（4） 這條圖線的特點是什么？請同學回答，并討論得出正確結果。說明：1圖象（如圖）。 2x-t圖線是一條質點做簡諧運動時，位移隨時間變化的圖象。 3振動圖象的橫坐標表示的是時間t，因此，它不是質點運動的軌跡，質點只是在平衡位置的兩側來回做直線運動。 4振動圖象是正弦曲線還是余弦曲線，這決定于t=0時刻的選擇。討論圖像的用途 1、確定振動的振幅A。 2、確定振動的

9、周期和頻率。 3、可以確定振動物體在任一時刻偏離平衡位置的位移。（三）簡諧運動的公式表達如圖的函數(shù)規(guī)律為正弦函數(shù)，請大家寫出它的表達式x=Asin，其中一個周期時對應=2，則t時對應=；因此有x=Asin（）。這樣不太好理解，為什么會出現(xiàn)角度這個物理量。而又代表什么呢？我們來觀察一個現(xiàn)象計算機模擬演示勻速圓周運動與簡諧運動關系的實驗裝置。請大家說說這樣的現(xiàn)象表明了什么？這一現(xiàn)象說明勻速圓周運動的小球在屏上投影的運動可以等效為振動。因此我們用可以表示簡諧運動的規(guī)律。其中的是我們從圓周運動中借來用的，所以又叫做圓頻率，它與簡諧運動周期之間的關系為。三、課堂小結一、描述簡諧運動的物理量振幅、周期、頻率和相位振幅：描述振動強弱；周期和頻率：描述振動快慢;相位：描述振動步調. 二、簡諧運動的表達式：x=Asin（）=Asint 四、作業(yè)布置：1.自制實驗裝置，描繪簡諧運動的圖像。 2.課本：P11 1-6 五、板書設計 §1.2 振動的描述 1、 振幅：描述振動強弱 1、定義：振動物體離開平衡位置的最