簡諧運動的描述
ch ⅰ 機械振動 2、振動的描述(2課時)
教學目標:
1. 知識與技能
(1) 知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義。理解周期和頻率的關系。
(2) 知道振動物體的固有周期和固有頻率,并正確理解與振幅無關。
(3) 理解振動圖像的物理意義,能利用圖像求振動物體的振幅、周期及任意時刻的位移;會將振動圖像與振動物體在某時刻位移與位置對應,并學會在圖象上分析與位移x有關的物理量。
(4) 知道簡諧運動的公式表示x=asinwt,知道什么是簡諧運動的圓頻率,知道簡諧運動的圓頻率和周期的關系。
2. 過程與方法:觀察砂擺演示實驗中拉動木板勻速運動,讓學生學會這是將質點運動的位移按時間掃描的基本實驗方法。
3. 滲透物理方法的教育:提高學生觀察、分析、實驗能力和動手能力,從而讓學生知道實驗是研究物理科學的重要基礎。
教學重點:振幅、周期和頻率的物理意義;簡諧運動圖象的物理意義
教學難點:理解振動物體的固有周期和固有頻率與振幅無關;振動圖象與振動軌跡的區別;圓頻率與周期的關系
教學器材:彈簧振子,音叉,課件;砂擺實驗演示:砂擺、砂子、玻璃板(或長木板)
教法與學法:實驗觀察、講授、討論,計算機輔助教學
教學過程設計:
第一課時
1.新課引入
上節課講了簡諧運動的現象和受力情況。我們知道振子在回復力作用下,總以某一位置為中心做往復運動。現在我們觀察彈簧振子的運動。將振子拉到平衡位置o的右側,放手后,振子在o點的兩側做往復運動。振子的運動是否具有周期性?
在圓周運動中,物體的運動由于具有周期性,為了研究其運動規律,我們引入了角速度、周期、轉速等物理量。為了描述簡諧運動,也需要引入新的物理量,即振幅、周期和頻率。
【板書】二 振幅、周期和頻率(或投影)
2.新課講授
實驗演示:觀察彈簧振子的運動,可知振子總在一定范圍內運動。說明振子離開平衡位置的距離在一定的數值范圍內,這就是我們要學的第一個概念——振幅。
【板書】1、振動的振幅
在彈簧振子的振動中,以平衡位置為原點,物體離開平衡位置的距離有一個最大值。如圖所示(用投影儀投影),振子總在aa’間往復運動,振子離開平衡位置的最大距離為oa或oa’, 我們把oa或oa’的大小稱為振子的振幅。
【板書】(1)、振幅a:振動物體離開平衡位置的最大距離。