简 谐 运 动 的 描 述
【学习目标】
1．知道简谐运动的振幅、周期、频率及相位的含义，以及每个物理量的物理意义。 2．理解周期与频率的关系，知道简谐运动的周期和频率与振幅无关。 3．理解一次全振动的定义及振动的对称性
4．知道简谐运动的表达式，理解其中各量的物理意义，能用正弦函数描述简谐运动的状态及规律。 【学习任务】
一、阅读教材“描述简谐运动的物理量”相关内容完成以下问题： 1．什么叫做振幅？振幅的物理意义是什么？
2．以弹簧振子为例，说明什么样的一个过程称为一次全振动。
3．什么叫做周期？什么叫做频率？它们各自是如何表示振动快慢的？二者关系如何？ 4．完成教材第6页的“做一做”，谈谈你的发现？简谐运动的周期和频率与振幅有关吗？ 5．为什么要引入相位？谈谈你对相位的理解？
二、精读教材“简谐运动的表达式”部分回答下列问题：
1．写出简谐运动表达式，其物理意义是什么？表达式中各量的意义如何？
2．在简谐运动的表达式中哪个量代表简谐运动的相位？相位差又指什么？简谐运动的“圆频率”指的又是哪个量？ 【自主检测】
2π1．一简谐振动的位移与时间的关系为x=0.1sin（8πt+ ），式中t以s计，x以m
3计。
（1）振动的周期、频率、振幅初相位分别是多少？ （2）t=2s和t=10s时的相位各是多少？ （3）作出振动的x－t图像。
（4）另一质点B的振动频率与A相同，振幅是A的2倍，相位比A落后0.5π,试写出B的x-t函数关系式。
1
2．弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相等，且从a点运动到b点最短历时为0.2 s，从b点再到b点最短历时0.2 s，则这个弹簧振子的振动周期和频率分别为【 】
A．0.4 s，2.5 Hz C．0.4 s，1.25 Hz
B．0.8 s，2.5 Hz D．0.8 s，1.25 Hz
3．弹簧振子做简谐运动时，从振子经过某一位置A开始计时，则【 】 A．当振子再次与零时刻的速度相同时，经过的时间一定是半周期 B．当振子再次经过A时，经过的时间一定是半周期
C．当振子的位移再次与零时刻的位移相同时，一定又到达位置A D．一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移 【课堂例题】
1．如图所示为一弹簧振子做简谐运动的图象，下列说法正确的是【 】 A．振子的振幅为8cm B．振子的频率为1.25Hz C．0.3秒末振子的速度为零 D．0.1秒和0.3秒时振子位移相同
请写出以上简谐运动的表达式
2．一个做简谐运动的物体，频率为2.5HZ，那么它从平衡位置与最大位移处的中点运动到另一侧平衡位置与最大位移处的中点，所用的最短时间△t【 】
A．△t=0.1s B．△t＜0.1s C．△t＞0. 1s D．0.1s＜△t＜0.2s 【学后反思】
2
x / cm 4 2 O 0.1 -2 -4 0.5 0.9 1.3 t / s
3
山西省忻州市第一中学高中物理 11.2 简谐运动的描述预习学案 新人教版选修3-4
