小结

1.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离;振动物体完成一次全振动所需要的时间叫周期;单位时间内完成全振动的次数叫频率.

2.当振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程就是一次全振动;一次全振动是简谐运动的最小运动单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复.

3.由于物体振动的周期和频率只与振动系统本身有关，所以也叫固有周期和固有频率.

六、课堂思考及课后思考题

1、经过一个周期，物体走的路程是几倍的振幅?

半个周期，是否一定走2倍的振幅?

1/4个周期，是否一定走一个振幅?

2、一质点在平衡位置O附近做简谐运动，它离开平衡位置向N点运动，经0.15 s第一次经过N点，再经过0.1 s第二次通过N点，则该质点的周期为多少s?该质点再经过多少s第三次经过N点?

3、如图所示，振动质点做简谐运动，先后以相等而反向的加速度经过a、b两点时，历时2 s，过b点后又经2 s，仍以相同加速度再经b点，其振动周期为________.

三、简谐运动的图象

1、理解振动图象的物理意义;

2、利用振动图象求振动物体的振幅、周期及任意时刻的位移;

3、会将振动图象与振动物体在某时刻位移与位置对应，并学会在图象上分析与位移x有关的物理量。(速度v，加速度a，恢复力F。)

4、观察砂摆演示实验中拉动木板匀速运动，让学生学会这是将质点运动的位移按时间扫描的基本实验方法。

【重点、难点分析】

1.重点：简谐运动图象的物理意义。

2.难点：振动图象与振动轨迹的区别。

【教学过程】

一、新课引入

质点做直线运动时，x-t图象形象地说明质点的位移随时间变化的规律。若以质点的初始位置为坐标原点，x表示质点的位移。

提问1：初速度为零的匀加速直线运动物体的位移随时间变化规律如何?并画出位移-时间的图象。

提问2：x-t图象是抛物线，其图象的横纵坐标、原点分别表示什么?物体运动的轨迹是什么?

答2：横轴表示时间;纵轴表示位移;坐标原点表示计时、位移起点。物体运动的轨迹是直线。

物体做简谐运动，是周期性变化的运动，它的位移随时间变化的规律又是什么样的呢?这正是本节要解决的问题。

二、图象的形成

方法1、频闪照相

前边我们已经知道对于频闪照片：是每隔相等的时间，给物体照一次相，我们假设相邻两次闪光的时间间隔为t0，则照片上记录的是每隔时间t0振子所在的位置.

列表、读数，把对应于不同时刻的位置记录下来.

第一个 周期

时间t0t02t03t04t05t06t0

位移x(mm)-20.0-17.6-100.1210.417.620.0

第二个 周期

时间t6t07t08t09t010t011t012t0

位移x(mm)20.017.610.40.12-10-17.6-20.0

方法2：砂摆

演示：下面的木板不动，让砂摆振动。

1.砂在木板上来回划出一条直线，说明振动物体仅仅只在平衡位置两侧来回运动，但由于各个不同时刻的位移在木板上留下的痕迹相互重叠而呈现为一条直线。

2.砂子堆砌在一条直线上，堆砌的沙子堆，它的纵剖面是矩形吗?

学生答：砂子不是均匀分布的，中央部分(即平衡位置处)堆的少，在摆的两个静止点下方，砂子堆的多(如图2)，因为摆在平衡位置运动的最快。

讲解：质点做的是直线运动，但它每时刻的位移都有所不同。如何将不同时刻的位移分别显示出来呢?

演示：让砂摆振动，同时沿着与振动垂直的方向匀速拉动摆下的长木板

现象：原先成一条直线的痕迹展开成一条曲线。

二、图象的物理意义

1.x-t图线是一条质点做简谐运动时，位移随时间变化的图象。

2.振动图象的横坐标表示的是时间t，因此，它不是质点运动的轨迹，质点只是在平衡位置的两侧来回做直线运动。

3.振动图象是正弦曲线还是余弦曲线，这决定于t=0时刻的选择。(提醒学生注意，t=T/4处，位移x最大，此时位移数值为振幅A，在t=T/8

角形。要强调图线为正弦曲线。)