振幅、周期和頻率2

1、精品資源振幅、周期和頻率教學目標一、知識目標1 .知道什么是振幅、周期和頻率2 .理解周期和頻率的關(guān)系3 .知道什么是振動的固有周期和固有頻率二、能力目標1 .在分析和學習振子的振幅、周期和頻率的過程中，提高學生的觀察能力和 解決實際問題的能力.2 .掌握用秒表測彈簧振子周期的操作技能.三、德育目標通過學習不同的運動描述要選取不同的物理量， 使學生知道事物矛盾的特殊 性決定著它的特殊本質(zhì)，不同性質(zhì)的運動包含各自不同的特殊矛盾.教學重點1 .簡諧運動的振幅、周期和頻率的概念.2 .關(guān)于振幅、周期和頻率的實際應用.教教學難點1 .振幅和位移的聯(lián)系和區(qū)別.2 .周期和頻率的聯(lián)系和區(qū)別.教學方法1 .

2、通過分析類比引入描述簡諧運動的三個物理量：振幅、周期和頻率.2 .運用CAI課件使學生理解振幅和位移、周期和頻率的聯(lián)系和區(qū)別.3 .通過演示、講解、實踐等方法，加深對三個概念的理解.4 .通過實驗研究，探索彈簧振子的固有周期的決定因素 .教學用具自制投影片、CAI課件、勁度系數(shù)不同的彈簧、秒表、鐵架臺、質(zhì)量不同的 小球.教學過程首先用投影片出示本節(jié)課的學習目標；1 .掌握振幅、周期和頻率的概念；2 .知道全振動的含義；3 .掌握簡諧振動固有頻率的含義，知道固有頻率的決定因素.學習目標完成過程：一、導入新課1 .講授：前邊我們學過了直線運動，我們知道：對于勻速直線運動，所受合 外力為零，描述該運

3、動的物理量有位移、時間和速度，對于勻變速直線運動，物 體所受的合外力是恒量，描述它的物理量有時間、速度、位移和加速度，而上節(jié)課我們研究了合外力 為回復力的簡諧運動，那么描述簡諧運動需要哪些物理量呢 ？2 .類比引入我們知道：簡諧運動是一種往復性的運動，而我們學過的勻速圓周運動也是 一種往復性的運動，所以研究簡諧運動時我們也有必要像勻速圓周運動一樣引入 周期、頻率等物理量，本節(jié)課我們就來學習描述簡諧運動的幾個物理量板書： 振幅、周期和頻率二、新課教學（一）振幅1 .在鐵架臺上懸掛一豎直方向的彈簧振子，分別用大小不同的力把彈簧振子 從平衡位置拉下不同的距離.2 .學生觀察兩種情況下，彈簧振子的振動

4、有什么不同.3 .學生代表答：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4 .教師激勵評價，并概括板書：同學們觀察得很細，得到了正確的結(jié)論，在物理中，我們用振幅來描述物體 的振動強弱.振幅是描述振動強弱的物理量；振動物體離開平衡位置的最大距離叫振幅；振幅的單位是米.5 .取一段琴弦，使其兩端固定且被張緊，用實物投影儀進行投影 .第一次使琴弦的振幅小些，聽它發(fā)出的聲音的強弱；第二次使琴弦的振幅大些，聽它發(fā)出的聲音的強弱 .比較后，加深對振幅的理解.6 .用投影片出示問題，振幅和位移有什么區(qū)別 ？用實物投影儀投影彈簧振子所做的振動，并用 CAI課件模擬該運動.學生觀察上述運動，并總

5、結(jié)振幅和位移的區(qū)別和聯(lián)系 .學生代表答：a .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.b.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.c .位移是矢量，但振幅是標量.d .振幅等于最大位移的數(shù)值.（二）周期和頻率1 .介紹什么是全振動？用多媒體展示如圖所示的全振動物體從A-O-A' - O * 口”學生描述：從A點開始，一次全振動的完整過程A 一。一 A' 一A從A點開始，一次全振動的完整過程：A' 一。一 A O A'2 .在兩個勁度系數(shù)不同的彈簧下掛兩個質(zhì)量相同的物體， 讓這兩個彈簧振子 以相同

6、的振幅振動，觀察到振子振動的快慢不同.3 .問：用什么來描述簡諧運動的快慢呢？學生閱讀課文后回答：用周期和頻率來描述機械振動的快慢.老師總結(jié)并板書：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：秒.單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，叫頻率，單位：赫茲 .周期和頻率之間的關(guān)系：T = 74 .過渡設問：如果改變彈簧振子的振幅、振動的周期是否會改變呢？（三）研究彈簧振子的周期與什么因素有關(guān)1 .提出問題：猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定 ？教師同時演示兩個不同的彈簧振子（彈簧不同，振子小球質(zhì)量也不同），學 生觀察到：兩個彈簧振子的振動不同步，說明它們的周期不相等 .學生猜想

7、：影響彈簧振子周期的因素可能有：振幅、振子的質(zhì)量、彈簧的 勁度系數(shù).2 .我們要想證明猜想是否正確，必須通過實驗驗證，那么同學們討論一下： 研究彈簧振子振動的周期你準備采用哪些實驗裝置 ？3 .學生討論后，回答：方案一：彈簧一端固定，彈簧的另一端連著滑塊，讓滑塊在光滑水平面上振 動.方案二：彈簧一端固定，彈簧的另一端連著有孔小球，使小球在光滑的水平 桿上滑動.方案三：彈簧一端固定，另一端系著小球，讓小球在豎直方向上振動.4 .討論哪種方案更可行？學生答：方案三中小球振動時受到的阻力小，是可行方案.5 .用方案三研究彈簧振子周期的決定因素.介紹實驗的有關(guān)注意事項a .介紹秒表的正確讀數(shù)及使用方法

8、.b .應選擇振子經(jīng)過平衡位置的時刻作為開始計時的時刻 .£c.振動周期的求解方法：T=7, t表示發(fā)生n次全振動所用的總時間.給每二位同學發(fā)一塊秒表，全班同學同時測講臺上演示的彈簧振子的振動 周期.實驗一：用同一彈簧振子，質(zhì)量不變，振幅較小與較大時，測出振動的周 期Ti和T/并進行比較后得到結(jié)論：彈簧振子的振動周期與振幅大小無關(guān).實驗二：用同一彈簧，拴上質(zhì)量較小和較大的小球，在振幅相同時，分別 測出振動的周期T2和T 2,，比較后得到結(jié)論.彈簧振子的振動周期與振子的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量較小時，周期較小 .實驗三：保持小球的質(zhì)量和振幅不變，換用勁度系數(shù)不同的彈簧，測出振 動的周期T3和丁3

9、，比較后得到結(jié)論.彈簧振子的振動周期與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)較大時，周期較小 .6 .通過上述實驗，我們得到：彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，而與振幅無關(guān)，所以把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率.三、鞏固練習1 .一物體從平衡位置出發(fā)做簡諧運動，經(jīng)歷了 10 s的時間，經(jīng)過了 200 cm 的路程，已知它的振動頻率為2 Hz,該振動的振幅為.2 .彈簧振子的振幅取決于,振幅的大小標志著.3 .彈簧振子正在振動，振幅為 A,周期為T, J時刻運動到a點，t2時刻 運動到b點，如果12- j=T/4,則ab兩點間的距離可能是A.0 B.大于A C.等于A D.小于A4 .某

10、質(zhì)點做簡諧運動，從質(zhì)點經(jīng)過某一位置時開始計時，則 .A.當質(zhì)點再次經(jīng)過此位置時，經(jīng)過的時間為一個周期B.當質(zhì)點的速度再次與零時刻速度相同時，經(jīng)過的時間為一個周期C.當質(zhì)點的加速度再次與零時刻的加速度相同時，經(jīng)過的時間為一個周期D.以上三種說法都不對1.2.5 cm 2.開始振動時外界因素；系統(tǒng)總機械能的多少 3. ACD 4 . B四、小結(jié)1 .振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離；振動物體完成一次全振動所需 要的時間叫周期；單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)叫頻率.2 .當振動物體以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程就是一次全振 動；一次全振動是簡諧運動的最小運動單元，振子的運動過程就是這一單元運動 的不斷重復.3 .由于物體振動的周期和頻率只與振動系統(tǒng)本身有關(guān)，所以也叫固有周期和固有頻率.五、作業(yè)（一）課本 P162 練習二（1）、（2）、（3）、（4）六、板書設計振動物體離開平衡位苜的最大距離(m)是標量振幅(