2.2 简谐运动的描述（教师版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第一册）.pdf

2.2简谐运动的描述

01学习目标

物理素养学习目标

1.物理观念：①知道简谐运动的振幅、周期、频率和1.理解振幅、周期和频率的概念，能用这些概念描述、

相位的概念，理解全振动。②知道周期和频率的关系。解释简谐运动。

2.科学思维：知道简谐运动的表达式，掌握表达式中2.经历测量小球振动周期的实验过程，能分析数据、

各物理量的意义，体会数形结合思想的应用。发现特点、形成结论。

3.科学探究：通过实例观察探究测量物体振动周期的3.了解相位、初相位。

方法。4.会用数学表达式描述简谐运动。

4.科学态度与责任：通过观察了解有关简谐运动的物

理量，培养学生学习物理的兴趣。

重点关注：①振幅、周期、频率②相位及相位差③简谐运动的公式

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识

一、描述简谐运动的物理量

1．振幅

①概念：振动物体离开平衡位置的最大距离。

②意义：振幅是表示振动幅度大小的物理量，常用字母A表示。振动物体运动的范围是振幅的两倍。

2．周期和频率

①全振动：一个完整的振动过程称为一次全振动。做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同

的。

②周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用T表示。在国际单位制中，周期的单位

是秒(s)。

③频率：物体完成全振动的次数与所用时间之比，数值等于单位时间内完成全振动的次数，用f表示。

在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。

1

④周期和频率的关系：f=。周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，

T

表示振动越快。

2p

⑤圆频率ω：表示简谐运动的快慢，其与周期成反比、与频率成正比，它们间的关系式为w=，ω

T

＝2πf。

3．相位

①概念：物理学中把(ωt＋φ)叫作相位，其中φ是t＝0时的相位，叫初相位，或初相。

②意义：描述做简谐运动的物体某时刻在一个运动周期中的状态。

③相位差：两个具有相同频率的简谐运动的相位的差值，Δφ＝φ－φ(φφ)。

1212

二、简谐运动的表达式

æ2pö

x=Asinwt+j=Asint+j，其中：x表示振动物体在t时刻离开平衡位置的位移，A为振

0ç0÷

èTø

幅，ω为圆频率，T为简谐运动的周期，φ0为初相位。

（二）辨析

1.振幅就是指振子的最大位移吗?

【答案】提示不是。振幅是标量,最大位移是矢量,它们在数值上相等。

2.物体两次通过平衡位置的过程是一个完整的振动过程吗?

【答案】(1)不一定。振动物体连续两次沿同一方向通过平衡位置的过程是一次全振动,因此,物体两次通

过平衡位置的过程不一定是一个完整的振动过程。

3.一弹簧振子在B、O、C间做简谐运动,如图所示,若弹簧振子从0向右运动时开始计时。则怎样