高二物理老師教案
高二物理老師教案5篇
在這里,您將有機會接觸到先進的教學方法和資源,與才華橫溢的教職員工共同學習和成長。下面是小編為大家整理的高二物理老師教案,如果大家喜歡可以分享給身邊的朋友。
高二物理老師教案(篇1)
一、教材分析
歐姆定律是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,是本章的重點。本次課的邏輯性、理論性很強,重點是學生要通過自己的實驗得出歐姆定律,最關鍵的是兩個方面:一個是實驗方法,另一個就是歐姆定律。歐姆定律的含義主要是學生在實驗的過程中逐漸理解,而且定律的形式很簡單,所以是重點而不是難點。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數(shù)據(jù)的記錄以及數(shù)據(jù)的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協(xié)助,所以這次課采用啟發(fā)式綜合教學法。
二、教學目標
知識與技能
①使學生會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流。
②通過實驗認識電流、電壓和電阻的關系。
③會觀察、收集實驗中的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析。
過程與方法
①根據(jù)已有的知識猜測未知的知識。
②經(jīng)歷歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程并掌握實驗的思路、方法。
③能對自己的實驗結(jié)果進行評估,找到成功和失敗的原因。
情感、態(tài)度與價值觀
①讓學生用聯(lián)系的觀點看待周圍的事物并能設計實驗方案證實自己的猜測。
②培養(yǎng)學生大膽猜想,小心求證,形成嚴謹?shù)目茖W精神。
三、教學重點與難點
重點:掌握實驗方法;理解歐姆定律。
難點:設計實驗過程;實驗數(shù)據(jù)的分析;實驗結(jié)果的評估。
四、學情分析
在技能方面是練習用電壓表測電壓,在知識方面是研究串、并聯(lián)電路中的電壓關系。這是一節(jié)探索性實驗課,讓學生自主實驗、觀察記錄,自行分析,歸納總結(jié)得出結(jié)論。學生對探索性實驗有濃厚的興趣,這種方式能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維活動有利于提高認知能力和實驗能力,但由于學生的探究能力尚不夠成熟,引導培養(yǎng)學生探究能力是本節(jié)課的難點
五、教學方法
啟發(fā)式綜合教學法。
六、課前準備
教具:投影儀、投影片。
學具:電源、開關、導線、定值電阻(5、10)、滑動變阻器、電壓表和電流表。
七、課時安排一課時
八、教學過程
教師活動學生活動說明
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
①我們學過的電學部分的物理量有哪些?
②他們之間有聯(lián)系嗎?
③一段導體兩端的電壓越高,通過它的電流如何變化?當導體的電阻越大,通過它的電流如何變化?學生以舉手的形式回答問題,并將自己的想法寫在學案上。
這部分問題學生以前已經(jīng)有了感性的認識,大部分學生回答得很正確,即使有少數(shù)同學回答錯誤也沒有關系,學生之間會進行糾正。
(二)情景引入、展示目標
提問:電壓增大,電流也隨著增大,但是你知道電流增大了多少嗎?
讓學生猜測電流I、電壓U、電阻R之間的關系式。學生大膽猜想。
不論對錯,教師都應認真對待,但應該注意:猜想不是瞎猜、亂猜,不是公式越多越好,應該引導學生在原有知識的基礎上有根據(jù),符合邏輯進行猜想。同時可將所有學生的猜想寫在黑板上,這對其他的同學有啟發(fā)作用。
(三)合作探究、精講點播
高二物理老師教案(篇2)
課前預習學案
一、預習目標
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
二、預習內(nèi)容
(一)自感現(xiàn)象
1、自感電動勢總要阻礙導體中,當導體中的電流在增大時,自感電動勢與原電流方向,當導體中的電流在減小時,自感電動勢與電流方向。注意:阻礙不是阻止,電流還是在變化的。
2、線圈的自感系數(shù)與線圈的、、等因素有關。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會。
3、自感系數(shù)的單位:,有1mH=H,1H=H。
4、感電動勢的大?。号c線圈中的電流強度的變化率成正比。
(二)自感現(xiàn)象的應用
1、有利應用:a、日光燈的鎮(zhèn)流器;b、電磁波的發(fā)射。
2、有害避免:a、拉閘產(chǎn)生的電弧;b、雙線繞法制造精密電阻。
3、日光燈原理(學生閱讀課本)
(1)日光燈構(gòu)造:
(2)日光燈工作原理:
(三)互感現(xiàn)象、互感器
1、互感現(xiàn)象現(xiàn)象應用了原理。
2、互感器有,。
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。
2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。
3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。
4.能夠通過電磁感應部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。
二、學習過程
(一)復習舊課,引入新課
1、引起電磁感應現(xiàn)象的最重要的條件是什么?
2、楞次定律的內(nèi)容是什么?
(二)新課學習
1、互感現(xiàn)象
問題1:在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導線連接,當一個線圈中的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應電動勢呢?
2、自感現(xiàn)象
問題2:當電路自身的電流發(fā)生變化時,會不會產(chǎn)生感應電動勢呢?
實驗1演示通電自感現(xiàn)象。
畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實驗反復幾次)
現(xiàn)象:
問題3:為什么A1比A2亮得晚一些?試用所學知識(楞次定律)加以分析說明。
實驗2演示斷電自感。
畫出電路圖(如圖所示)接通電路,待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路,觀察到什么現(xiàn)象?
現(xiàn)象:
問題4:為什么A燈不立刻熄滅?
3.自感系數(shù)
問題5:自感電動勢的大小決定于哪些因素呢?請同學們閱讀教材內(nèi)容。然后用自己的語言加以概括,并回答有關問題。
問題6:自感電動勢的大小決定于哪些因素?
4.磁場的能量
問題7:在斷電自感的實驗中,為什么開關斷開后,燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間?甚至會比原來更亮?試從能量的角度加以討論。
學生分組討論:
師生共同得出結(jié)論:
(三)實例探究
自感現(xiàn)象的分析與判斷
例1如圖所示,電路甲、乙中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,接通S,使電路達到穩(wěn)定,燈泡D發(fā)光。則()
A.在電路甲中,斷開S,D將逐漸變暗
B.在電路甲中,斷開S,D將先變得更亮,然后漸漸變暗
C.在電路乙中,斷開S,D將漸漸變暗
D.在電路乙中,斷開S,D將變得更亮,然后漸漸變暗
例2如圖所示,自感線圈的自感系數(shù)很大,電阻為零。電鍵K原來是合上的,在K斷開后,分析:
(1)若R1R2,燈泡的亮度怎樣變化?
(2)若R1
(四)反思總結(jié):
高二物理老師教案(篇3)
一、預習目標
預習光的顏色是干什么排列的,以及什么事光的色散現(xiàn)象?
二、預習內(nèi)容
1、光的顏色色散:
(1)在雙縫干涉實驗中,由條紋間距x與光波的波長關系為,可推知不同顏色的光,其不同,光的顏色由光的決定,當光發(fā)生折射時,光速發(fā)生變化,而顏色不變。
(2)色散現(xiàn)象是指:含有多種顏色的光被分解為的現(xiàn)象。
(3)光譜:含有多種顏色的光被分解后各種色光按其的大小有序排列。
2、薄膜干涉中色散:以肥皂液膜獲得的干涉現(xiàn)象為例:
(1)相干光源是來自前后兩個表面的,從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。
(2)明暗條紋產(chǎn)生的位置特點:來自前后兩個面的反射光所經(jīng)過的路程差不同,在某些位置,這兩列波疊加后相互加強,出現(xiàn)了,反之則出現(xiàn)暗條紋。
3、折射時的色散
(1)一束光線射入棱鏡經(jīng)折射后,出射光將向它的橫截面的向偏折。物理學中把角叫偏向角,表示光線的偏折程度。
(2)白光通過棱鏡發(fā)生折射時,的偏向角最小,的偏向角最大,這說明透明物體對于波長不同的光的折射率不一樣,波長越小,折射率越。
(3)在同一種物質(zhì)中,不同波長的光波傳播速度,波長越短,波速越。
三、提出疑惑
同學們,通過你們的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
(一)學習目標:
1、知道什么是色散現(xiàn)象
2、觀察薄膜干涉現(xiàn)象,知道薄膜干涉能產(chǎn)生色散,并能利用它來解釋生活中的相關現(xiàn)象
3、知道棱鏡折射能產(chǎn)生色散,認識對同一介質(zhì),不同顏色的光折射率不同
4.本節(jié)的重點是薄膜干涉、白光通過三棱鏡的折射情況
(二)學習過程:
導讀仔細閱讀教材P56-58,完成學習目標
1、回顧雙縫干涉圖樣,比較各種顏色的光產(chǎn)生的條紋間的距離大小情況
2、據(jù)雙縫間的距離公式x=,分析出條紋間的距離與光波的波長關系,我們可以斷定,
3、雙縫干涉圖樣中,白光的干涉圖樣是彩色的說明
4、物理學中,我們把叫做光的色散;含有多種顏色的光被分解后,各種色光就是光譜
5、什么是薄膜干涉?請舉出一實例
6、薄膜干涉的原理:
7、薄膜干涉的應用:
8、一束白光通過三棱鏡后會在棱鏡的另一側(cè)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
9、總結(jié)本節(jié)課色散的種類:
(三)反思總結(jié)
高二物理老師教案(篇4)
一、實驗探究
1、學生體驗壓強與體積的關系得出定性結(jié)論
全體同學體驗:每個同學用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會怎么樣,思考為什么?
小組體驗:每桌同學用一只小的注射器體驗:一個同學用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個同學緩慢壓縮氣體,體積減小時第一個同學的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當我們拉動活塞增大氣體體積時,手指有什么感覺,說明什么呢?要求學生體驗并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強增大;反之,體積增大壓強減?。?/p>
2、猜想
引導學生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當溫度不變時,氣體的壓強和體積之間可能有什么定量關系呢?
學生:壓強與體積成反比例關系(從最簡單的定量關系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時壓強與體積是否是成反比例的關系,需要我們進一步研究、這節(jié)課我們用實驗探究這一課題。
3、實驗驗證:
(1)實驗設計:
首先,要求學生完整的復述我們的實驗目的:探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強與體積之間的定量關系、
要求學生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗方案,并思考以下幾個問題:
問題1:本實驗的研究對象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實驗條件是什么?如何實現(xiàn)這一條件?
學生討論回答:研究對象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取,實驗條件是氣體質(zhì)量不變,氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強;不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。(或者有其他的實驗方案)
問題2:數(shù)據(jù)收集本實驗中應該要收集哪些數(shù)據(jù)?用什么方法測量?
學生:要收集氣體的不同壓強和體積,用氣壓計可以測量壓強,注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強與體積之間的正確關系呢?(學生討論并回答)
學生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點呢?
學生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標,P為縱坐標,在用描點作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標系中,再連線,看圖像的特點,從而得到兩者的定量關系。
再讓一個學生把我們剛才分析得到的比較好的實驗方法再復述,然后師生互助完成實驗。
2、實驗過程:
師生共同完成實驗:老師推、拉活塞,一名學生讀取數(shù)據(jù),另一名學生設計記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:
①簡單計算找壓強和體積之間的關系
②學生描繪圖象(提示作P—V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測)我們怎樣進一步P和V之間的關系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計算機擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點的直線,表明壓強與體積成反比。
(三)實驗結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強與體積成反比。(學生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準確,大家可以分析在實驗過程中有哪些地方可能引起實驗誤差?
學生討論分析產(chǎn)生誤差的原因、
早在17世紀,英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特分別通過更嚴謹?shù)膶嶒炑芯康贸隽诉@個結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強P與體積V成反比。
2、公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和P2V2分別為氣體在兩個狀態(tài)下的壓強和體積)
3、圖象:P—1/V圖象:過原點的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對象,PV乘積C一樣嗎?即對不同的氣體,C是一個普適常量嗎?(學生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實驗驗證)
學生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測量,測量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡單的計算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標軸越遠,P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學生猜想——驗證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時,PV乘積較大,P—V圖象離坐標軸越遠,P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學生分析。
問題二:小實驗。裝水的瓶子下有小洞,當蓋子打開時水會噴出,然后合上蓋子則水就不會持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時,小孔上方的壓強始終大于外面的壓強,所以水會噴出,當蓋子蓋上時,水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強變小,當孔上方壓強小于外部大氣壓時,水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1、方法①研究多變量問題時用控制變量法
②實驗探究方法:猜想——驗證——進一步猜想——再驗證——得到結(jié)論
2、知識玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強P與體積V成反比。
六.教學后記:
1.課堂上讓學生從自身體驗開始,充分參與科學探究的全過程,熟悉科學探究未知世界的一般流程,并堅持滲透實事求是和精益求精的科學精神。
2.教學中對應用數(shù)學方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡潔的物理學規(guī)律的過程,讓學生多練習多體驗,以使學生真正掌握,并且多給時間讓學生從圖像中找出規(guī)律,以提高學生認識圖像與應用圖像分析問題的能力。
3.教學中學生參與小實驗及視頻材料能很好地吸引學生的注意力,提高教學的有效性。
4、物理來源于社會生活實踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生、也有利于學生正確物理觀的形成。
高二物理老師教案(篇5)
1、理解振幅、周期和頻率的概念,知道全振動的含義。
2、了解初相位和相位差的概念,理解相位的物理意義。
3、了解簡諧運動位移方程中各量的物理意義,能依據(jù)振動方程描繪振動圖象。
4、理解簡諧運動圖象的物理意義,會根據(jù)振動圖象判斷振幅、周期和頻率等。
重點難點:對簡諧運動的振幅、周期、頻率、全振動等概念的理解,相位的物理意義。
教學建議:本節(jié)課以彈簧振子為例,在觀察其振動過程中位移變化的周期性、振動快慢的特點時,引入描繪簡諧運動的物理量(振幅、周期和頻率),再通過單擺實驗引出相位的概念,最后對比前一節(jié)得出的圖象和數(shù)學表達式,進一步體會這些物理量的含義。本節(jié)要特別注意相位的概念。
導入新課:你有喜歡的歌手嗎?我們常常在聽歌時會評價,歌手韓紅的音域?qū)拸V,音色嘹亮圓潤;歌手王心凌的聲音甜美;歌手李宇春的音色沙啞,獨具個性……但同樣的歌曲由大多數(shù)普通人唱出來,卻常常顯得干巴且單調(diào),為什么呢?這些是由音色決定的,而音色又與頻率等有關。
1、描述簡諧運動的物理量
(1)振幅
振幅是振動物體離開平衡位置的
①最大距離。振幅的
②兩倍表示的是振動的物體運動范圍的大小。
(2)全振動
振子以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程稱為
③全振動,這一過程是一個完整的振動過程,振動質(zhì)點在這一振動過程中通過的路程等于
④4倍的振幅。
(3)周期和頻率
做簡諧運動的物體,完成
⑤全振動的時間,叫作振動的周期;單位時間內(nèi)完成
⑥全振動的次數(shù)叫作振動的頻率。在國際單位制中,周期的單位是
⑦秒,頻率的單位是
⑧赫茲。用T表示周期,用f表示頻率,則周期和頻率的關系是
(4)相位
在物理學中,我們用不同的⑩相位來描述周期性運動在各個時刻所處的不同狀態(tài)。
2、簡諧運動的表達式
(1)根據(jù)數(shù)學知識,xOy坐標系中正弦函數(shù)圖象的表達式為y=Asin(ωx+φ)。
(2)簡諧運動中的位移(x)與時間(t)關系的表達式為x=Asin(ωt+φ),其中A代表簡諧運動的振幅,ω叫作簡諧運動的“圓頻率”,ωt+φ代表相位。
1、彈簧振子的運動范圍與振幅是什么關系?
解答:彈簧振子的運動范圍是振幅的兩倍。
2、周期與頻率是簡諧運動特有的概念嗎?
解答:不是。描述任何周期性過程,都可以用這兩個概念。
3、如果兩個振動存在相位差,它們振動步調(diào)是否相同?
解答:不同。
主題1:振幅
問題:(1)同一面鼓,用較大的力敲鼓面和用較小的力敲鼓面,鼓面的振動有什么不同?聽上去感覺有什么不同?
(2)根據(jù)(1)中問題思考振幅的物理意義是什么?
解答:(1)用較大的力敲,鼓面的振動幅度較大,聽上去聲音大;反之,用較小的力敲,鼓面的振動幅度較小,聽上去聲音小。
(2)振幅是描述振動強弱的物理量,振幅的大小對應著物體振動的強弱。
知識鏈接:簡諧運動的振幅是物體離開平衡位置的最大距離,是標量,表示振動的強弱和能量,它不同于簡諧運動的位移。
主題2:全振動、周期和頻率
問題:(1)觀察課本“彈簧振子的簡諧運動”示意圖,振子從P0開始向左運動,怎樣才算完成了全振動?列出振子依次通過圖中所標的點。
(2)閱讀課本,思考并回答下列問題:周期和頻率與計時起點(或位移起點)有關嗎?頻率越大,物體振動越快還是越慢?振子在一個周期內(nèi)通過的路程和位移分別是多少?
(3)完成課本“做一做”,猜想彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定?假如我們能看清楚振子的整個運動過程,那么從什么位置開始計時才能更準確地測量振動的周期?為什么?
解答:(1)振子從P0出發(fā)后依次通過O、M、O、P0、M、P0的過程,就是全振動。
(2)周期和頻率與計時起點(或位移起點)無關;頻率越大,周期越小,表示物體振動得越快。振子在一個周期內(nèi)通過的路程是4倍的振幅,而在一個周期內(nèi)的位移是零。
(3)影響彈簧振子周期的因素可能有振子的質(zhì)量、彈簧的勁度系數(shù)等;從振子經(jīng)過平衡位置時開始計時能更準確地測量振動周期,因為振子經(jīng)過平衡位置時速度最大,這樣計時的誤差最小。
知識鏈接:完成全振動,振動物體的位移和速度都回到原值(包括大小和方向),振動物體的路程是振幅的4倍。
主題3:簡諧運動的表達式
問題:閱讀課本有關“簡諧運動的表達式”的內(nèi)容,討論下列問題。
(1)一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了全振動?
(2)若采用國際單位,簡諧運動中的位移(x)與時間(t)關系的表達式x=Asin(ωt+φ)中ωt+φ的單位是什么?
(3)甲和乙兩個簡諧運動的頻率相同,相位差為,這意味著什么?
解答:
(1)相位每增加2π就意味著完成了全振動。
(2)ωt+φ的單位是弧度。
(3)甲和乙兩個簡諧運動的相位差為,意味著乙(甲)總是比甲(乙)滯后個周期或次全振動。
知識鏈接:頻率相同的兩個簡諧運動,相位差為0稱為“同相”,振動步調(diào)相同;相位差為π稱為“反相”,振動步調(diào)相反。
1、(考查對全振動的理解)如圖所示,彈簧振子以O為平衡位置在B、C間做簡諧運動,則()。
A、從B→O→C為全振動
B、從O→B→O→C為全振動
C、從C→O→B→O→C為全振動
D、從D→C→O→B→O為全振動
解析選項A對應過程的路程為2倍的振幅,選項B對應過程的路程為3倍的振幅,選項C對應過程的路程為4倍的振幅,選項D對應過程的路程大于3倍的振幅,又小于4倍的振幅,因此選項A、B、D均錯誤,選項C正確。
答案C
點評要理解全振動的概念,只有振動物體的位移與速度第同時恢復到原值,才是完成全振動。
2、(考查簡諧運動的振幅和周期)周期為T=2s的簡諧運動,在半分鐘內(nèi)通過的路程是60cm,則在此時間內(nèi)振子經(jīng)過平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為()。
A、15次,2cmB、30次,1cm
C、15次,1cmD、60次,2cm
解析振子完成全振動經(jīng)過軌跡上每個位置兩次(除最大位移處外),而每次全振動振子通過的路程為4個振幅。
答案B
點評一個周期經(jīng)過平衡位置兩次,路程是振幅的4倍。
3、圖示為質(zhì)點的振動圖象,下列判斷中正確的是()。
A、質(zhì)點振動周期是8s
B、振幅是4cm
C、4s末質(zhì)點的速度為負,加速度為零
D、10s末質(zhì)點的加速度為正,速度為零
解析由振動圖象可得,質(zhì)點的振動周期為8s,A對;振幅為2cm,B錯;4s末質(zhì)點經(jīng)平衡位置向負方向運動,速度為負向最大,加速度為零,C對;10s末質(zhì)點在正的最大位移處,加速度為負值,速度為零,D錯。
答案AC
點評由振動圖象可以直接讀出周期與振幅,可以判斷各個時刻的速度方向與加速度方向。
4、(考查簡諧運動的表達式)兩個簡諧運動分別為x1=4asin(4πbt+π)和x2=2asin(4πbt+π),求它們的振幅之比、各自的頻率,以及它們的相位差。
解析根據(jù)x=Asin(ωt+φ)得:A1=4a,A2=2a,故振幅之比==2
由ω=4πb及ω=2πf得:二者的頻率都為f=2b
它們的相位差:(4πbt+π)—(4πbt+π)=π,兩物體的振動情況始終反相。
答案2∶12b2bπ
點評要能根據(jù)簡諧運動的表達式得出振幅、頻率、相位。
拓展一:簡諧運動的表達式
1、某做簡諧運動的物體,其位移與時間的變化關系式為x=10sin5πtcm,則:
(1)物體的振幅為多少?
(2)物體振動的頻率為多少?
(3)在時間t=0、1s時,物體的位移是多少?
(4)畫出該物體簡諧運動的圖象。
分析簡諧運動位移與時間的變化關系式就是簡諧運動的表達式,將它與教材上的簡諧運動表達式進行對比即可得出相應的物理量。
解析簡諧運動的表達式x=Asin(ωt+φ),比較題中所給表達式x=10sin5πtcm可知:
(1)振幅A=10cm。
(2)物體振動的頻率f==Hz=2、5Hz。
(3)t=0、1s時位移x=10sin(5π×0、1)cm=10cm。
(4)該物體簡諧運動的周期T==0、4s,簡諧運動圖象如圖所示。
答案(1)10cm(2)2、5Hz(3)10cm(4)如圖所示
點撥在解答簡諧運動表達式的題目時要注意和標準表達式進行比較,知道A、ω、φ各物理量所代表的意義,還要能和振動圖象結(jié)合起來。
拓展二:簡諧振動的周期性和對稱性
甲
2、如圖甲所示,彈簧振子以O點為平衡位置做簡諧運動,從O點開始計時,振子第到達M點用了0、3s的時間,又經(jīng)過0、2s第二次通過M點,則振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間可能是()。
A、sB、sC、1、4sD、1、6s
分析題目中只說從O點開始計時,并沒說明從O點向哪個方向運動,它可能直接向M點運動,也可能向遠離M點的方向運動,所以本題可能的選項有兩個。
乙
解析如圖乙所示,根據(jù)題意可知振子的運動有兩種可能性,設t1=0、3s,t2=0、2s
第一種可能性:=t1+=(0、3+)s=0、4s,即T=1、6s
所以振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間t3=+2t1=(0、8+2×0、3)s=1、4s
第二種可能性:t1—+=,即T=s
所以振子第三次通過M點還要經(jīng)過的時間t3=t1+(t1—)=(2×0、3—)s=s。
答案AC
點撥解答這類題目的關鍵是理解簡諧運動的對稱性和周期性。明確振子往復通過同一點時,速度大小相等、方向相反;通過關于平衡位置對稱的兩點時,速度大小相等、方向相同或相反;往復通過同一段距離或通過關于平衡位置對稱的兩段距離時所用時間相等。另外要注意,因為振子振動的周期性和對稱性會造成問題的多解,所以求解時別漏掉了其他可能出現(xiàn)的情況。