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时间:2020-03-24
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1、简谐振动导学案【学习目标】1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。【重点难点】重点:掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律难点:偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆;在一次全振动中速度的变化【新课学习】一、弹簧振子1、振动现象在自然界中广泛存在,摆动着的钟摆、树枝的晃动,水中浮动的浮子,内燃机中汔缸中运动的活塞、发声的物体等等。你能再举出一些例子,并找出它们运动的共同特点。2、什么是弹簧振子?有什么特点?弹簧振子概念中系统是指什么?实际中是否存在?3、平
2、衡位置是怎样定义的,有什么特点??4、请根据上述三个问题总结机械运动的定义及特点,并讨论物体做机械运动的条件。5、我已经学过了哪些运动形式,我们是如何描述这些运动形式的?有哪些方法?相比以前的运动机械振动是更复杂的运动,所以我们只讨论机械运动中最简单最基本也是最重要的简谐运动。二、简谐运动对于一个未知的运动,最好也是最直观简洁的描述其运动规律,了解其运动过程的方法就是画出运动的图象。所以对于我们不了解的弹簧振子的振动我们从图象上来研究。1、弹簧振子的位移—时间图象(1)怎样画出弹簧振子的位移—时间图象?除了教材上提供的方法以外,你
3、是否有另外的方法?(2)弹簧振子的位移怎样计算?位移起点在什么地方?这里的位移是否弹簧振子实际运动的位移?你怎样理解振动的位移这个概念的?它与我们在直线运动中所说的位移有什么不同和相同点?它的方向是什么样的?(3)观察图象,怎样说明弹簧振子的位移—时间关系是正弦函数的关系?2、简谐运动及其图象(1)什么是简谐运动?从图象上如何判断一个振动是简谐运动?(2)简谐运动的位移-时间图象(振动图象)的物理意义是什么?三、深入研究“弹簧振子”的运动过程1、研究弹簧振子的运动(1)让弹簧振子自由伸长,此时振子静止在O点,此时振子受到哪些力的作
4、用?(2)把振子向右拉到A点,松手,松手后的瞬间振子受到哪些力的作用?A′OA(3)分析弹簧振子由A到O的运动a.从A→O运动过程中,位移的方向如何?大小如何变化?b.从A→O运动过程中,速度方向如何?大小如何变化?c.从A→O运动过程中,小球所受的合力有什么特点?d.从A→O运动过程中,振子(小球)的加速度方向如何?大小如何变?分析振子从O到A′,从A′到O,从O到A的运动情况,并填表振子的运动A→O O→A′ A′→O O→A对平衡位置的位移的方向?大小如何变化振子所受的合力方向怎样?大小如何变化?加速度的方向怎样?大小如何
5、变化?速度的方向怎样?大小如何变化?填表结束后,针对表格中显示的信息,回答下列问题:①弹簧振子在往复运动过程中,弹簧的弹力对振子起什么作用?它的方向有什么特点?②弹簧振子的位移方向有什么特点?位移和弹簧的弹力之间有什么关系?2、弹簧振子为什么会振动?分析弹簧振子振动过程中不同位置的受力情况。弹簧振子的受力有什么特点?3、分析弹簧振子振动过程中位移、合外力、加速度和速度的变化规律.四、简谐运动的位移时间图象的应用1、由简谐运动的位移-时间图象能得到哪些信息?2、利用图象怎样判断某时刻弹簧振子的运动方向、弹簧振子的位置等。3、利用图象
6、怎样判断弹簧振子的位移、速度、加速度如何变化?
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