二、振幅、周期和频率

基础目标

1.知道什么是一次全振动、振幅、周期和频率

2.理解周期和频率的关系。

3.知道什么是振动的固有周期和固有频率

4.掌握用秒表测弹簧振子周期的操作技能.

拔高目标：

1、知道位移和振幅的区别

2、知道周期(频率)和振幅无关

3、知道弹簧振子的周期公式

4、能利用弹簧振子的周期性解决相应问题。

【教学重难点】

1.振幅和位移的联系和区别.

2.通过实验说明周期和振幅无关

【教学内容】

一、新课引入

观察表明：简谐运动是一种周期性运动，与我们学过的匀速圆周运动相似，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等物理量，本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量[板书：振幅、周期和频率]

二、振幅

1.引入振幅。

在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子，分别用大小不同的力把弹簧振子从平衡位置拉下不同的距离.

①两种情况下，弹簧振子振动的范围大小不同;

②振子振动的强弱不同.

为了方便我们描述物体振动的强弱，我们引入振幅.

①振幅是描述振动强弱的物理量;

②振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅;

③振幅的单位是米.

2.分析振幅与位移的区别

问题：振幅越大，物体的振动越强，能否说物体的位移越大?

物体在远离平衡位置的过程中，振幅逐渐增大?

a.振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离;而位移是振动物体所在位置与平衡位置之间的距离.

b.对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的.

c.位移是矢量，但振幅是标量.

d.振幅等于最大位移的数值.

三、周期和频率

1、全振动

由于简谐运动具有周期性，故只要研究一次完整的运动就可以反应全部的情况。

一次完整的运动我们称为一次全振动。

从A点开始，一次全振动的完整过程：[A′→O→A→O→A′]

两次以同样的速度经过同一位置之间的时间间隔

误解：两次经过同一位置之间的时间间隔。

2、周期和频率

做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，叫做振动的周期，单位：秒.

单位时间内完成的全振动的次数，叫频率，单位：赫兹.

周期和频率之间的关系：T=

周期和频率都是描述振动快慢的物理量，周期越大，振动越慢，频率越大，振动越快。

四、周期和振幅无关

问题：如果改变振幅，周期是否改变?

实验：用一个大的电子钟，改变振幅，分别记一下半分钟内振动的次数。(在尺上标下平衡位置，从平衡位置开始计时)

结论：周期与振幅无关。

周期与哪些因素有关?

定性实验：改变振子质量，改变弹簧劲度系数。

结论：与振子质量和弹簧有关。( )

推导：只要振子系统确定了，其周期就是一个固定值，不会改变!除了弹簧振子外，其他的振动物体也具有相同的特点，所以我们把一个振动物体的周期称之为固有周期，其频率称为固有频率。

生活中的现象：吉他弦或其他琴弦。

前提：音调高低是由频率决定。

现象：用力拨动琴弦，拨的幅度不同，声音大小不同，但音调高低都一样。即振幅不影响频率。

五、板书

振动物体离开平衡位置的最大距离(m)是标量

振幅(A) 表示振动的强弱

等于振动物体的最大位移的绝对值

做简谐振动的物体完成一次全振动所用的(s)

周期(T)   只有物体振动状态再次恢复到与起始时刻完全相同时，物体才完成一次全振动

单位时间内完成的全振动的次数(Hz)T=

频率(f)  当周期T与频率f是振动系统本身的性质决定时，叫固有周期或固有频率