簡諧運動的描述

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。

【板書】振幅是標(biāo)量，表示振動的強弱。

實驗演示：輕敲一下音叉，聲音不太響，音叉振動的振幅較小，振動較弱。重敲一下音叉，聲音較響，音叉振動的振幅較大，振動較強。振幅的單位和長度單位一樣，在國際單位制中，用米表示。

【板書】（2）、單位：m

由于簡諧運動具有周期性，振子由某一點開始運動，經(jīng)過一定時間，將回到該點，我們稱振子完成了一次全振動。振子完成一次全振動，其位移和速度的大小、方向如何變化？

學(xué)生討論后得出結(jié)論：振子完成一次全振動，其位移和速度的大小、方向與從該點開始運動時的位移和速度的大小、方向完全相同。

在勻速圓周運動中，物體運動一個圓周，所需時間是一定的。觀察振子的運動，并用秒表或脈搏測定振子完成一次全振動的時間，我們通常測出振子完成20～30次全振動的時間，從而求出平均一次全振動的時間。可以發(fā)現(xiàn)，振子完成一次全振動的時間是相同的。

【板書】2、振動的周期和頻率

（1）、振動的周期t：做簡諧運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）。

【板書】(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  

舉例來說，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.

提出問題：振子的周期或頻率與什么因素有關(guān)呢？

學(xué)生猜想：可能與振子的振幅、質(zhì)量與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，要求給出猜想理由并設(shè)計實驗證明猜想。實驗1：用兩個一樣的彈簧振子，拉到不同的振幅，用秒表或者脈搏計時實驗演示：觀察兩個彈簧振子，比較一下這兩個振子的周期和頻率。演示實驗表明，振幅不同的同一個彈簧振子，周期和頻率相同。即：同一個振子,其完成一次全振動所用時間是不變的,但振動的幅度可以調(diào)節(jié).不同的振子,雖振幅可相同,但周期是不同的.

【板書】3、簡諧運動的周期或頻率與振幅無關(guān)

實驗演示（引導(dǎo)學(xué)生注意聽）：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.

實驗2：我們繼續(xù)觀察兩個勁度系數(shù)不同的同質(zhì)量振子的運動,我們可以認(rèn)識到, 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.

實驗3：我們繼續(xù)觀察兩個勁度系數(shù)相同的質(zhì)量不同的振子的運動,我們用同一彈簧，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t2′，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.

歸納說明：【板書】 4、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.

例如: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.彈簧振子在實際的振動中, 會逐漸停下來,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.

鞏固練習(xí)（投影）