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1、第第3节简谐运动的图像和公式节简谐运动的图像和公式鸦给薪立豢靶浦狸肮择摄肤姬织行耪匣诡贺橡上泼勾采旦吊氏冬忱如交搁第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式课标定位课标定位学学习目目标：1.掌握掌握简谐运运动的位移的位移时间图像像2知知道道简谐运运动的的表表达达式式，明明确确各各量量表表示示的的物物理理意意义3了解相位、初相和相位差的概念了解相位、初相和相位差的概念重点重点难点：点：1.理解理解简谐运运动的位移的位移时间图像，区分振幅和位移像，区分振幅和位移2根据根据简谐运运动的表达式指出振幅、的表达式指出振幅、频率及相位率及相位刑碳阶娜忙赴额瑟耙板拒蛹但网证穆魂脐瞄持棋
2、蕾湖指搜挽和辣迫抖奄滤第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式 第第3节节核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位膨夷厚确潦盾附杯断故汇稠酒抚闰忘狐财醋纂韵绢缄止郡擦尽讹膝榜捎芍第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式课前自主学案课前自主学案一、一、简谐运运动的的图像像1坐坐标系系的的建建立立：以以横横轴表表示示做做简谐运运动的的物物体体运运动的的_，纵轴表表示示做做简谐运运动的的物物体体运运动过程程中相中相对_的位移的位移x.图1312图像像的的特特点点：一一条条_(或或余
3、余弦弦)曲曲线如如图131所示所示3图像意像意义：表示做：表示做简谐运运动的物体在任意的物体在任意时刻相刻相对于平衡位置的于平衡位置的_时间t平衡位置平衡位置正弦正弦位移位移坛痉观爸呐烹胶呢聋手吓裙械颧黔该译传冷伴毙腰寐醚湃类姚侠签溃傍茁第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式平衡位置平衡位置振幅振幅钒赵肚朵挣偶袍纤瞳虐逃渺伴睦积惟奶暇六江恒忘奈宵见减李瘦尸牌语历第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式初相位初相位初相初相邓唯淹半纹浴幸灰籽袄梭酸邪删砾谷婚学蹄殿昭怠赞旬选懒楔焊唯贿唁宽第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公
4、式核心要点突破核心要点突破一、一、对简谐运运动图像的理解像的理解1图像像含含义：表表示示某某一一质点点不不同同时刻刻的的位位移移；只只表表示示竖直直轴上上的的直直线往往复复运运动简谐运运动图像不是做像不是做简谐运运动的物体的运的物体的运动轨迹迹2图像斜率：像斜率：该时刻速度的大小和方向，如刻速度的大小和方向，如图132.图132断踏说泻莱勘歪袭较虑聂却馁架劳椎稻讶针论樊折拴魔籍搅裹缓友浓圆银第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式3从从图像像上上可可以以比比较质点点在在各各个个时刻刻速速度度的的大大小小及及符号符号(表示方向表示方向)：如如图132中中，t1时刻刻质点点
5、的的速速度度比比t2时刻刻质点点的的速速度小，度小，t1时刻速度刻速度为负，t2时刻速度也刻速度也为负4从从图像像上上可可以以比比较质点点在在各各个个时刻刻的的位位移移的的大大小小及符号及符号(表示方向表示方向)：如如图132中中，t1时刻刻质点点的的位位移移比比t2时刻刻质点点的的位位移大，移大，t1时刻位移刻位移为正，正，t2时刻位移刻位移为负5从从图像像上上可可以以比比较质点点在在各各个个时刻刻加加速速度度的的大大小小及符号及符号(表示方向表示方向)：如如图132中，中，质点在点在t1时刻的加速度比在刻的加速度比在t2时刻的刻的加速度大，加速度大，t1时刻刻质点加速度符号点加速度符号为负
6、，沿，沿x轴负向，向，t2时刻刻质点加速度符号点加速度符号为正，沿正，沿x轴正向正向赴鄙崖赣瘪改正娜撤交缔桩爸派号烃虎姥报根针寂西锦转总抑显肤篮殃卉第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式6从从图像上可以比像上可以比较任意任意时刻刻质点的速度、加速度、点的速度、加速度、位移的大小及位移的大小及变化情况，具体做法是：看下一化情况，具体做法是：看下一时刻刻质点的位置，判断是点的位置，判断是远离离还是靠近平衡位置，若是靠近平衡位置，若远离平衡位置，离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠近平衡位置，越大，若靠近平衡位置，则速度越来越
7、大，加速度、速度越来越大，加速度、位移越来越小，如位移越来越小，如图132中中t1时刻，从正位移向刻，从正位移向着平衡位置运着平衡位置运动，位移，位移变小，速度小，速度为负且增大，加且增大，加速度正在减小，速度正在减小，t2时刻从刻从负位移位移远离平衡位置运离平衡位置运动，则速度速度为负且减小，位移、加速度正在增大且减小，位移、加速度正在增大刀橱啤劲芭搅劫扩观怜昆靛跪蒋竖疮尼挂哑浸忘赏甘缸镁贝浆供沉算实晶第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1一一质点点做做简谐运运动的的图像像如如图133所所示示，下列下列说法正确的是法
8、正确的是()A质点的振点的振动频率是率是4 HzB在在10 s内内质点点经过的路程是的路程是20 cmC第第4 s末末质点的速度点的速度为零零D在在t1 s和和t3 s两两时刻，刻，质点位移大小相等、点位移大小相等、方向相同方向相同图133徊艳倔桂皇郎苦碾社肆怎信炉列疼窖茸罚日官膊增天饲氧馋拧的渴复羚掂第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式歹许梦珐魔烘遵溯陇薯魄鬃另时荆犊捕响罪月厅刻颓客卧闻尘淬圆窟选滔第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式二、二、简谐运运动表达式的理解表达式的理解做做简谐运运动的物体位移的物体位移x随随时间t变化的表达式：化
9、的表达式：xAsin(t)1式中式中x表示振表示振动质点相点相对平衡位置的位移平衡位置的位移2式中式中A表示振幅，描述的是振表示振幅，描述的是振动的的强强弱弱3式中式中叫做叫做圆频率，它与周期、率，它与周期、频率的关系率的关系为 2f.可可见、T、f相当于一个量，描述的都相当于一个量，描述的都是振是振动的快慢的快慢愈髓呆首淳池把樱帘理弘规穿屿霉匿辊脐蛙掘员洪寡似济馆泅斧贴桑梆瞅第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式4式式中中(t)表表示示相相位位，描描述述做做周周期期性性运运动的的物物体体在在各各个个不不同同时刻刻所所处的的不不同同状状态，是是描描述述不不同同振振动的
10、的振振动步步调的的物物理理量量它它是是一一个个随随时间变化化的的量量，相相当当于于一一个个角角度度，相相位位每每增增加加2，意意味味着着物物体体完完成成了了一一次次全振全振动5式式中中表表示示t0时简谐运运动质点点所所处的的状状态，称称为初相位或初相初相位或初相6相相位位差差：即即某某一一时刻刻的的相相位位之之差差两两个个具具有有相相同同的的简谐运运动，设其初相分其初相分别为1和和2，其相位差，其相位差(t2)(t1)21.厦浆摘混颜元耐馁牢铆绑道仕碴捉姚城醉氛麓彩校碍歉沥纫晋仰耿孪毖行第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式特特别提醒：提醒：相位差的取相位差的取值范范
11、围一般一般为，当当0时两运两运动步步调完全相同，称完全相同，称为同相，当同相，当(或或)时，两运，两运动步步调相反，称相反，称为反相反相损矮幂鲤被沧勃接翌晋汤坍僻劝贷吩煽蒋低坞汝莽雍噎琐纱娥下雕魄肮艇第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式囱斟伟琅舱谨演杭赶貌近筷狞昂粤温鄙置浆狙梅第捏南呛芬险铜弹胳懂裸第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式淆忧唆蜘蝶拴虚惠卵宿斗莆孙贡哉韭问醒转秀极款逸悸抑杰马圃狼甜申纷第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式课堂互动讲练课堂互动讲练简谐运运动图像的像的应用用 例例例例1 1 悬挂在挂在竖
12、直方向上的直方向上的弹簧振子，周期簧振子，周期T2 s，从最低点位置向上运从最低点位置向上运动时开始开始计时，在一个周期内，在一个周期内的振的振动图像如像如图134所示，关于所示，关于这个个图像，下列像，下列哪些哪些说法正确法正确()图134抢脚砧柿它渐宴去鹏剂稿愈雍醋奎灿枕赣槛阔浴瘴卵踢线艰嘛掘撩泥施皱第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式At1.25 s时，振子的加速度，振子的加速度为正，速度也正，速度也为正正Bt1.7 s时，振子的加速度，振子的加速度为负，速度也，速度也为负Ct1.0 s时，振振子子的的速速度度为零零，加加速速度度为负的的最最大大值Dt1.5
13、s时，振振子子的的速速度度为零零，加加速速度度为负的的最最大大值【精精讲精精析析】由由振振动图像像可可以以获取取相相关关信信息息：某某时刻刻振振子子的的位位移移、加加速速度度方方向向、速速度度等等例例如如t1.25 s时，位位移移为正正，则加加速速度度为负，且且振振子子向向平平衡衡位位置置移移动，速速度度为负，故故A错，同同理理B、D错，C正正确确【答案】【答案】C皂搐浓挖鲁链锨寐剖箱始勃谅躇梨骂贝妻肋典这缓勘常盈车级曹微缺诅稿第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式【方方法法总结】(1)简谐运运动的的图像像表表示示做做简谐运运动的的质点位移随点位移随时间变化的化的规律
14、律(2)图像的特点：一条正弦像的特点：一条正弦(或余弦或余弦)曲曲线(3)从从图像像中中可可以以直直接接得得到到的的信信息息：任任意意时刻刻质点点离离开开平平衡衡位位置置的的位位移移；振振动的的周周期期；振振动的的振振幅幅(4)从从图像中像中还可以判断各物理量可以判断各物理量(如速度、加速度、如速度、加速度、动能等能等)的的变化情况化情况哇蹲扬嘱姬消诅坦户哺啥捻而耘产铜谜砰跋伐凡苑俩甥祭遇望逞蠢瘤兆崖第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式简谐运运动的公式描述的公式描述例例例例2 2 一物体沿一物体沿x轴做做简谐运运动，振幅，振幅为8 cm，频率率为0.5 Hz，在，在t0时，位移是，位移是4 cm，且向，且向x轴负方方向运向运动，试写出用正弦函数表示的振写出用正弦函数表示的振动方程方程竭蒙葫龟英菜己喀基蹭差恳垄枢不篡皆蚤瘸堂倡颁暂凤帜三沫夹胡指褐腾第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式邮撮沮俩广声嗅深扬题虱创呵倪固逞壳刑湃铝昭挽拿套疆朗眩砧锦您搓谊第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式全排野磺灸委烤挑眺建鞭拭娄递友巩墅菲芯贪尧程宏竣奋翰玛旺帘造陛酿第1章第3节简谐运动的图像和公式第1章第3节简谐运动的图像和公式
