安全库存量计算公式ss振幅、周期和频率

2020年11月3日发(作者：纪昀)
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振幅、周期和频率
教学目标：
1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2．理解周期和频率的关系。
3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。
重点难点：
振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。
教学方法：
实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学。
教 具：
弹簧振子，音叉，投影仪，计算机，大屏幕，自制CAI课件
教学过程
1．新课引入
上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。我们知道振子在回复力作用下，总以某 一
位置为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子的运动。将振子拉到平衡位置O的右侧，
放手 后，振子在O点的两侧做往复运动。振子的运动是否具有周期性？
在圆周运动中，物体的运动由于具有 周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角
速度、周期、转速等物理量。为了描述简谐运动，也需要引 入新的物理量，即振幅、周
期和频率。
【板书】二 振幅、周期和频率（或投影）
2．新课讲授
实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。说明振子离开 平
衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念——振幅。
【板书】1、振动的振幅（或投影）
在弹簧振子的振动中，以平衡位置为原点，物体离开平衡 位置的距离有一个最大值。
如图所示（用投影仪投影），振子总在AA’间往复运动，振子离开平衡位置 的最大距离为
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OA或OA’， 我们把OA或OA’的大小称为振子的
振幅。
【板书】（1）、振幅A：振动物体离开平衡位置
的最大距离。（或投影）
我们要注 意，振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而不是最大位移。这就意
味着，振幅是一个数值，指的是 最大位移的绝对值。
【板书】振幅是标量，表示振动的强弱。（或投影）
实验演示：轻敲一 下音叉，声音不太响，音叉振动的振幅较小，振动较弱。重敲一
下音叉，声音较响，音叉振动的振幅较大 ，振动较强。振幅的单位和长度单位一样，在
国际单位制中，用米表示。
【板书】（2）、单位：m（或投影）
由于简谐运动具有周期性，振子由某一点开始运动，经 过一定时间，将回到该点，
我们称振子完成了一次全振动。振子完成一次全振动，其位移和速度的大小、 方向如何
变化？
学生讨论后得出结论：振子完成一次全振动，其位移和速度的大小、方向与从 该点
开始运动时的位移和速度的大小、方向完全相同。
在匀速圆周运动中，物体运动一个圆周 ，所需时间是一定的。观察振子的运动，并
用秒表或脉搏测定振子完成一次全振动的时间，我们通常测出 振子完成20～30次全振动
的时间，从而求出平均一次全振动的时间。可以发现，振子完成一次全振动 的时间是相
同的。
【板书】2、振动的周期和频率（或投影）
（1）、振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。
振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。（或投影）
（2）、周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（Hz）。（或投影）
实验演示：下面我 们观察两个劲度系数相差较大的弹簧振子，让这两个弹簧振子开
始振动，用秒表或者脉搏计时，比较一下 这两个振子的周期和频率。演示实验表明，周
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期越小的弹簧振子，频率就越大。
【板书】(3)、周期和频率都是表示振动快慢的物理量。两者的关系为：
T=1f 或 f=1T （或投影）
举例来说，若周期T=0.2s，即完成一次全振动需要0.2s，那么 1s内完成全振动的次
数，就是10.2=5s
-1
.也就是说，1s钟振动5次，即 频率为5Hz.
实验演示：我们继续观察两个振子的运动,测出振子在不同情况下的周期.填下表:
(可以让学生独立完成，培养学生实验能力)

振幅 cm
周期 s
1
1.2
振子1
2
1.2
5
1.3
1
0.8
振子2
2
0.8
5
0.7
（该表可用投影仪投影，表中数据仅供参考）
我们可以认识到,同一个振子,其完成一次全振 动所用时间是不变的,但振动的幅度可
以调节.不同的振子,虽振幅可相同,但周期是不同的.
【板书】3、简谐运动的周期或频率与振幅无关（或投影）
实验演示（引导学生注意听）：敲 一下音叉,声音逐渐减弱,即振幅逐渐减小,但音调不
发生变化,即频率不变.
【板书】 振子的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定,称为振子的固有周期或固
有频率. （或投影）
例如:一面锣,它只有一种声音,用锤敲锣,发出响亮的锣声, 锣声很快弱下去,但不会变
调 .摆动着的秋千,虽摆动幅度发生变化,但频率不发生变化.弹簧振子在实际的振动中, 会
逐渐停下来 ,但频率是不变的.这些都说明所有能振动的物体,都有自己的固有周期或固有
频率.
课件演示
通过课件演示，再现本课内容，形象直观，激发学生学习兴趣，达到知识巩固，理< br>论升华的教学目的。
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巩固练习（投影）
1． 一物体从平衡位置出发,做简谐运动,经历了10s的时间，测的物体通过了200cm
的路程.已知物 体的振动频率为2Hz，该振动的振幅为多大？
2．A、B两个完全一样的弹簧振子，把A振子移到A 的平衡位置右边10cm，把B
振子移到B的平衡位置右边5cm，然后同时放手，那么：
A. A、B运动的方向总是相同的.
B. A、B运动的方向总是相反的.
C. A、B运动的方向有时相同、有时相反.
D. 无法判断A、B运动的方向的关系.
作业
1．动手作业：同学们自己制作一个弹簧振子,观察其运动.分别改变振子振动的振幅、
弹簧的 劲度和振子的质量，其周期和频率是否变化?
2．动脑作业：思考课本162页练习二（3）、(4)题.
3．书面作业：把课本162页练习二（1）、(2)题做在练习本上.
1． 识振幅、周期、频率都是从整体上描述振动特点的物理量。
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