簡諧運動的圖象

三、簡諧運動的圖象

教材：《全日制高級中學(xué)物理試驗修訂本》第九章第三節(jié)

知識目標1、知道振動圖象的物理意義、知道簡諧運動的圖象是一條正弦或余弦曲線。2、能根據(jù)圖象知道簡諧運動的振幅、周期和頻率。能力目標

1、通過利用頻閃照片讀數(shù)、列表、繪圖，從而得到簡諧運動的位移隨時間的變化規(guī)律，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具解決問題的能力。2、通過利用圖象得到的信息，例如判斷物體的位移、速度、加速度等物理量的大小與方向的變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。

1、通過列表、繪圖法得到簡諧運動的圖象，培養(yǎng)學(xué)生認真、嚴謹、實事求是的科學(xué)態(tài)度。2、進一步使學(xué)生掌握解決物理問題的兩種方法：公式法和圖象法。3、通過圖象教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的審美能力。

教學(xué)重點

1、簡諧運動圖象的物理意義和特點；2、運用簡諧運動的圖象解決有關(guān)位移、周期、頻率、加速度、回復(fù)力等問題。教學(xué)難點

1、用描點法描繪出簡諧運動的圖象；2、運用簡諧運動的圖象解決實際問題。教學(xué)方法

1、關(guān)于簡諧運動圖象的描繪：采用學(xué)生讀圖、列表、描點的方法進行。2、關(guān)于據(jù)簡諧運動的圖象比較各時刻的位移、速度、加速度和回復(fù)力的大小和方向的教學(xué)采用學(xué)生歸納的方法，教師點拔的形式進行。

德育目標

導(dǎo)入新課

1、問題：前邊我們分別用公式和圖象研究了勻速直線運動和勻變速直線運動，那么：①在勻速直線運動中，設(shè)開始時的那一時刻速度為零，則它的位移圖象是一條什么樣的線？②在勻變速直線運動中，同樣沒開始計時的那一時刻位移為零，則它的位移圖象應(yīng)是一條什么線？學(xué)生答：①勻速直線運動的位移圖象是一條過原點的直線。②勻變速直線運動的位移圖象是一條過原點的拋物線。2、導(dǎo)入：上節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了簡諧運動，我們知道，簡諧運動的位移隨時間在做周期性的變化，那么如果用圖象來表示這個關(guān)系，簡諧運動的圖象形狀又如何呢？板書課題：簡諧運動的圖象。

（一）簡諧運動的圖象

1、用多媒體展示一張心電圖，給學(xué)生介紹醫(yī)院里用心電圖儀描出的心電圖象，通過觀察心電圖以了解測試者心跳是否有節(jié)律的工作過程。2、類比說明：要研究簡諧運動，我們也可以設(shè)法把振子在各個時刻的運動情況記錄下來，得到一張“運動圖”，那么同學(xué)們思考一下，我們用什么方法可以描繪出簡諧運動的圖象呢？3、學(xué)生看書，討論得到描繪簡諧運動圖象的方案。4、學(xué)生代表回答得到的方案方案一：在物體運動的過程中，用頻閃照相，對頻閃照片分析、列表，并用描點法得到簡諧運動的圖象。

方案二：用一個紙做的錐擺，內(nèi)盛沙子，讓沙子擺擺動，同時讓沙擺往前移，沙子即顯示出擺的振動圖象。

方案三：同樣做一個盛沙的錐擺，讓其擺動，同時在下邊拉動一塊木板，則擺中漏下的沙子就顯示出振動的圖象。方案四：拿半個易拉罐制成的水擺，底部中央刺一小孔，水中滴墨汁，鋪有白紙的長木板，讓水擺擺動，同時在實驗臺上勻速地拖動鋪有白紙的長木板，墨水就在白紙上顯示出振動的圖線。方案五：在水平彈簧振子的小球上安置一支記錄用的筆，在下面放一條白紙帶，當小球振動時，沿垂直于振動方向勻速拉動紙帶，筆就在紙帶上畫出一條振動圖線。5、教師：同學(xué)們通過討論，得到了不同的描繪方法，下邊我們用其中的二種方案來具體描繪簡諧運動的圖象。

①用CAI課件展示：氣墊導(dǎo)軌上的彈簧振子的振動情況。②用多媒體把課本上的三張頻閃照片顯示出來，并說明三張照片反映的運動情形。甲圖是振子靜止在平衡位置時的照片。乙圖是振子被拉到左側(cè)距平衡位置20mm處放手后，在向右運動的周期內(nèi)照片。丙圖是振子在接下來的周期內(nèi)的頻閃照片。③前邊我們已經(jīng)知道對于頻閃照片：是每隔相等的時間，給物體照一次相，我們假設(shè)相鄰兩次閃光的時間間隔為t0振子所在的位置。

④學(xué)生了解上述情況后，列表、讀數(shù)，把對應(yīng)于不同時刻的位置記錄下來。

⑤用實物投影儀抽查學(xué)生的讀數(shù)記錄情況。

第一個周期時間時間

0

t0

2t0

3t0

4t0

5t0

6t0

位移x（mm）

-20.0

-17.6

-17.6

0.1210.4

17.620.0

鞏固訓(xùn)練

1、某質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，質(zhì)點的振幅和頻率應(yīng)為

。A、2cm，0.5Hz；B、-2cm，0.25Hz；C、2cm，0.25Hz；D、-2cm，4Hz；2.

x/mt/s22小結(jié)

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了簡諧運動的圖象的物理意義：1、從圖象上我們可以知道振動物體任一時刻的位移。2、從振動圖象上還可以知道振幅和周期；3、從振動圖象上還可以知道某時刻振子的運動情況?？傊?，懂得從振動圖象上準確地獲取運動物體的有關(guān)信息，對我們學(xué)習(xí)機械波以及電磁振蕩與電磁波都是十分重要的。

作業(yè)

P167練習(xí)三（1）、（2）、（3）板書設(shè)計簡諧運動的圖象1、圖象：2、物理意義：振動物體的位稱隨時間變化的規(guī)律。3、從圖象上直接