第一篇：高二物理教案09.4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用.doc

學(xué)習(xí)資 料

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用

一、教學(xué)目的

1．進(jìn)一步理解振動(dòng)圖象的物理意義。

2．會(huì)利用振動(dòng)圖象求振動(dòng)的振幅、周期及任意時(shí)刻的位移。

3．會(huì)利用振動(dòng)圖象確定振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度、加速度、位移及回復(fù)力的方向。

二、教學(xué)過(guò)程 1．復(fù)習(xí)提問(wèn)

教師：怎樣描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象

學(xué)生：建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系，用橫坐標(biāo)表示時(shí)間t，用縱坐標(biāo)表示振動(dòng)物體對(duì)平衡位置的位移x，選好原點(diǎn)，規(guī)定好坐標(biāo)軸上的標(biāo)度，根據(jù)各個(gè)時(shí)刻振動(dòng)物體位移的方向和大小，就可以在坐標(biāo)平面上確定一系列的點(diǎn)，將這些點(diǎn)用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)，就得到了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象。

教師：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象是一條什么樣的圖線(xiàn)？ 學(xué)生：是一條余弦(或正弦)曲線(xiàn)。

教師：大家知道圖象非常直觀(guān)，振動(dòng)圖象表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。它不僅可以方便的確定任意時(shí)刻的位移，而且描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量都能較全面的反映。下面我門(mén)來(lái)看看簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的有關(guān)應(yīng)用。

2．振動(dòng)圖象的應(yīng)用

例1．請(qǐng)確定圖1中所示的四條振動(dòng)圖象表示振動(dòng)的振幅、周期及頻率分別是多少？

例2．下圖是彈簧振子的振動(dòng)圖線(xiàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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學(xué)習(xí)資 料

(1)振子的振幅、周期、頻率各是多少？

(2)在圖中畫(huà)出振子在t為0.2s、0.3s、0.4s、0.6s、0.7s、0.8s時(shí)刻所受的回復(fù)力、加速度、速度、位移的方向。

例3．如例2所述再比較t為0.4s、0.5s兩時(shí)刻所受回復(fù)力大小、加速度大小及位移大小比較t為0.2s和0.4s兩時(shí)刻所受回復(fù)力、加速度及位移。

例4．如例2所述，試著指出哪些時(shí)刻振子的加速度相同，位移相同？ 例5．如例2所述，試比較t為0.2s、0.3s、0.4s、0.6s、0.7s、0.8s各時(shí)刻動(dòng)能的大??？彈性勢(shì)能的大??？

例6．甲、乙兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，它們的質(zhì)量之比m甲∶m乙＝2∶3，勁度系數(shù)之比k甲∶k乙＝3∶2，則它們的頻率之比為_(kāi)______，最大加速度之比為_(kāi)________。

小結(jié)：例1至例6要求學(xué)生明確由于計(jì)時(shí)起點(diǎn)不同，振動(dòng)圖象也不一樣，關(guān)鍵明確有關(guān)振幅、周期、頻率、回復(fù)力的概念，結(jié)合牛頓第二定律F＝ma解決加速度的大小和方向問(wèn)題。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)能量守恒，彈簧彈力做功，彈性勢(shì)能減少，振動(dòng)動(dòng)能增加。通過(guò)上面例題學(xué)會(huì)從振動(dòng)圖象上找振幅、周期、頻率，及與位移x有關(guān)的物理量(速度、加速度、回復(fù)力、彈性勢(shì)能、動(dòng)能)。

3．思考題：

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學(xué)習(xí)資 料

如圖所示，實(shí)線(xiàn)是學(xué)生畫(huà)的一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，虛線(xiàn)是振動(dòng)沙擺中的砂流在木板上的痕跡形成的振動(dòng)圖象。試比較理論上畫(huà)的圖象和實(shí)際的振動(dòng)圖象有何不同？

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第二篇：高二物理教案09.3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象.doc

學(xué)習(xí)資 料

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象

一、教學(xué)目標(biāo)

1．在物理知識(shí)方面的要求：(1)理解振動(dòng)圖象的物理意義；

(2)利用振動(dòng)圖象求振動(dòng)物體的振幅、周期及任意時(shí)刻的位移；

(3)會(huì)將振動(dòng)圖象與振動(dòng)物體在某時(shí)刻位移與位置對(duì)應(yīng)，并學(xué)會(huì)在圖象上分析與位移x有關(guān)的物理量。(速度v，加速度a，恢復(fù)力F。)2．觀(guān)察砂擺演示實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)木板勻速運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)這是將質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移按時(shí)間掃描的基本實(shí)驗(yàn)方法。

3．滲透物理方法的教育：提高學(xué)生觀(guān)察、分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，從而讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)是研究物理科學(xué)的重要基礎(chǔ)。

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

1．重點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義。2．難點(diǎn)：振動(dòng)圖象與振動(dòng)軌跡的區(qū)別。

三、教具

演示砂擺實(shí)驗(yàn)：砂擺、砂子、玻璃板(或長(zhǎng)木板)。

四、主要教學(xué)過(guò)程(一)引入新課

質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，x-t圖象形象地說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。若以質(zhì)點(diǎn)的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，x表示質(zhì)點(diǎn)的位移。

提問(wèn)1：初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化規(guī)律如何？并畫(huà)出位移-時(shí)間的圖象。(答案見(jiàn)圖1)。

提問(wèn)2：x-t圖象是拋物線(xiàn)，其圖象的橫縱坐標(biāo)、原點(diǎn)分別表示什么？物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么？

答2：橫軸表示時(shí)間；縱軸表示位移；坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)、位移起點(diǎn)。物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線(xiàn)。

物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，是周期性變化的運(yùn)動(dòng)，它的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律又是什么樣的呢？這正是本節(jié)要解決的問(wèn)題。

(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

演示一：下面的木板不動(dòng)，讓砂擺振動(dòng)。讓學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象：

1．砂在木板上來(lái)回劃出一條直線(xiàn)，說(shuō)明振動(dòng)物體僅僅只在平衡位置兩側(cè)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，但由于各個(gè)不同時(shí)刻的位移在木板上留下的痕跡相互重疊而呈現(xiàn)為一條直線(xiàn)。

2．砂子堆砌在一條直線(xiàn)上，堆砌的沙子堆，它的縱剖面是矩形嗎？

學(xué)生答：砂子不是均勻分布的，中央部分(即平衡位置處)堆的少，在擺的兩個(gè)靜止點(diǎn)下方，砂子堆的多(如圖2)，因?yàn)閿[在平衡位置運(yùn)動(dòng)的最快。

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學(xué)習(xí)資 料

講解：質(zhì)點(diǎn)做的是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，但它每時(shí)刻的位移都有所不同。如何將不同時(shí)刻的位移分別顯示出來(lái)呢？

演示二：讓砂擺振動(dòng)，同時(shí)沿著與振動(dòng)垂直的方向勻速拉動(dòng)擺下的長(zhǎng)木板(即平板勻速抽動(dòng)實(shí)驗(yàn)，如圖3所示)。

讓學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象：原先成一條直線(xiàn)的痕跡展開(kāi)成一條曲線(xiàn)。討論圖線(xiàn)：(請(qǐng)同學(xué)們相互討論)1．圖線(xiàn)的x、y軸(橫、縱坐標(biāo))分別表示什么物理量？ 2．曲線(xiàn)是不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡？質(zhì)點(diǎn)做的是什么運(yùn)動(dòng)？ 3．圖象的物理意義是什么？ 4．這條圖線(xiàn)的特點(diǎn)是什么？

請(qǐng)同學(xué)回答，并討論得出正確結(jié)果。

一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象 1．圖象(如圖4)。

2．x-t圖線(xiàn)是一條質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移隨時(shí)間變化的圖象。

3．振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示的是時(shí)間t，因此，它不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡，質(zhì)點(diǎn)只是在平衡位置的兩側(cè)來(lái)回做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

4．振動(dòng)圖象是正弦曲線(xiàn)還是余弦曲線(xiàn)，這決定于t＝0時(shí)刻的選擇。(提醒學(xué)生注意，t＝T/4處，位移x最大，此時(shí)位移數(shù)值為振幅A，在t

不是三角形。要強(qiáng)調(diào)圖線(xiàn)為正弦曲線(xiàn)。)

二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象描述振動(dòng)的物理量

通過(guò)圖5振動(dòng)圖象，讓同學(xué)回答直接描述量。

答：振幅為5cm，周期為4s，及t＝1s，x＝5cm，t＝4s，x＝0等。

1．直接描述量：

①振幅A；②周期T；③任意時(shí)刻的位移t。

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2．間接描述量：(請(qǐng)學(xué)生總結(jié)回答)

③x-t圖線(xiàn)上一點(diǎn)的切線(xiàn)的斜率等于V。

例：求出上圖振動(dòng)物體的振動(dòng)頻率，角速度及t＝5s時(shí)的即時(shí)速度。(請(qǐng)同學(xué)計(jì)算并回答)

t＝5s，x＝5cm處曲線(xiàn)的斜率為0，速度v＝0。

三、從振動(dòng)圖象中的x分析有關(guān)物理量(v，a，F(xiàn))簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下，物體的運(yùn)動(dòng)在空間上有往復(fù)性，即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速(或變減速)運(yùn)動(dòng)；在時(shí)間上有周期性，即每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，運(yùn)動(dòng)就要重復(fù)一次。我們能否利用振動(dòng)圖象來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)x，F(xiàn)，v，a的變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調(diào)不同，只有真正理解振動(dòng)圖象的物理意義，才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。

例：圖6所示為一單擺的振動(dòng)圖象。

分析：①求A，f，ω；②求t＝0時(shí)刻，單擺的位置；③若規(guī)定單擺以偏離平衡位置向右為+，求圖中O，A，B，C，D各對(duì)應(yīng)振動(dòng)過(guò)程中的位置；④t＝1.5s，對(duì)質(zhì)點(diǎn)的x，F(xiàn)，v，a進(jìn)行分析。

找四位同學(xué)分別回答四個(gè)問(wèn)題。①由振圖象知 A＝3cm，T＝2s，②t＝0時(shí)刻從振動(dòng)圖象看，x＝0，質(zhì)點(diǎn)正擺在E點(diǎn)即將向G方向運(yùn)動(dòng)。③振動(dòng)圖象中的O，B，D三時(shí)刻，x＝0，故都擺在E位置，A為正的最大位移處，即G處，C為負(fù)的最大位移處，即F處。

④t＝1.5s，x＝-3cm，由F＝-kx，F(xiàn)與X反向，F(xiàn)∝X，由回復(fù)力F為正的最大值，a∝F，并與F同向，所以a為正的最大值，C點(diǎn)切線(xiàn)的斜率為零，速度為零。

由F＝-kx，F(xiàn)＝ma，分析可知：

1．x＞0，F(xiàn)＜0，a＜0；x＜0，F(xiàn)＞0，a＞0。

2．x-t圖線(xiàn)上一點(diǎn)切線(xiàn)的斜率等于v；v-t圖線(xiàn)上一點(diǎn)切線(xiàn)的斜率等于a。3．x，v，a不變化周期都相等，但它們變化的步調(diào)不同。五、課堂小結(jié)

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學(xué)習(xí)資 料

1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象表示做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系，是一條正弦(或余弦曲線(xiàn))曲線(xiàn)，不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。

2．從振動(dòng)圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)的振幅、周期以及它在任意時(shí)刻的位移。3．凡與位移x有關(guān)的物理量(速度v，加速度a，回復(fù)力F等)都可按位移x展開(kāi)，均可在圖象上得到間接描述，為進(jìn)一步分析質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況奠定基礎(chǔ)。

六、說(shuō)明

教學(xué)過(guò)程中的三是對(duì)振動(dòng)圖象的進(jìn)一步理解，如果學(xué)生接受有困難，可放在習(xí)題課上講解或?qū)W完本章后復(fù)習(xí)小結(jié)時(shí)再展開(kāi)。

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第三篇：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象-教案

《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象》教案

鹽都縣伍佑中學(xué)：于正榮

【課 題】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象。

【教學(xué)目的】1.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦（或余弦）曲線(xiàn)； 2．理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義。

3．會(huì)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的知識(shí)，去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】簡(jiǎn)諧簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象與振動(dòng)軌跡的區(qū)別?！窘虒W(xué)方法】從演示實(shí)驗(yàn)入手討論式教學(xué)。

【教 具】擺長(zhǎng)相等的砂擺一臺(tái)、石砂若干，上面貼有白紙、寬約30cm的長(zhǎng)木板一 塊，投影片若干張?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、復(fù)習(xí)提問(wèn)：（5分鐘）

1．自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如何？請(qǐng)畫(huà)出位移——時(shí)間圖象。

（提出問(wèn)題后，讓學(xué)生邊思考邊在課堂筆記上畫(huà)圖，請(qǐng)一 名學(xué)生到黑板上畫(huà)。學(xué)生能畫(huà)出如右圖所示的圖象。）

教師提出下列問(wèn)題：

2．這個(gè)位移——時(shí)間圖象是該物體運(yùn)動(dòng)的軌跡嗎？（學(xué)生能正確回答，然后教師講解，位移——時(shí)間圖象表示物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡。）

導(dǎo)入新課：物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移也隨時(shí)間在變化，那么它的位移—— 時(shí)間圖象又會(huì)是什么樣呢？這正是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

二、新課教學(xué)：（30分鐘）

（板書(shū)課題）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象

1．從振動(dòng)物體直接得到簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象：（板書(shū)）

演示一：只讓砂擺振動(dòng)（滿(mǎn)足θ<5°），讓學(xué)生觀(guān)察砂擺端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（請(qǐng)學(xué)生回答砂擺端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡）

演示二：在砂擺平衡位置右邊最大位移處釋放砂擺，同時(shí)沿著與振動(dòng)垂直的 方向勻速拉動(dòng)擺下貼有白紙的長(zhǎng)木板，等砂擺振動(dòng)一周期停止。

（請(qǐng)學(xué)生觀(guān)察此時(shí)得到的圖象）

演示三：讓砂擺從平衡位置處開(kāi)始擺動(dòng)，同時(shí)沿著與振動(dòng)垂直的方向勻速拉

動(dòng)擺下貼有白紙的長(zhǎng)木板，等砂擺振動(dòng)一周期停止。

（請(qǐng)學(xué)生觀(guān)察此時(shí)得到的圖象）

演示結(jié)果得到的圖象如下圖：（將已畫(huà)好圖象的投影片打出，讓學(xué)生觀(guān)察）

分析演示實(shí)驗(yàn)：因?yàn)閯蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板，板的位移S與時(shí)間t成正比，故木板位移的大 小可 以表示時(shí)間的長(zhǎng)短，從振動(dòng)漏斗中漏出的砂流在木板上形成的曲

線(xiàn)，就顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。圖象橫軸表示時(shí)間t，縱軸 表示砂擺位移x。

總結(jié)：（板書(shū)）（1）.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線(xiàn)。

（2）.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象與軌跡不同

指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P136第3自然段到P137，思考以下問(wèn)題：（投影）

1． 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義？

2．從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象上可以確定哪些物理量？

閱讀時(shí)要注意課本上圖5—5，掌握以下幾個(gè)要點(diǎn)：

①．圖象上函數(shù)的最大值——振動(dòng)的振幅A。

②．圖象上兩個(gè)相鄰正（或負(fù)）最大值的間隔——振動(dòng)的周期T。

總結(jié)：（板書(shū)）（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象反應(yīng)了振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。

（4）從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道振動(dòng)物體的振幅、周期以及它在任意時(shí)刻的位移。2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用：（板書(shū)）

[例1] 如下面兩個(gè)圖，分別表示物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，請(qǐng)分別寫(xiě)出它們的振幅 A、周期T。（投影）

解：由圖象可知，Aa=0.1cm Ta=4s Ab=0.5cm Tb=0.2s [例2] 根據(jù)上面（a）圖，說(shuō)出在1s、1.5s、2s、3.5s、4s時(shí)，物體所受的回復(fù)力、加速度、速度、位移的方向。

解：從圖象上可以看出，①在1s時(shí)，回復(fù)力、加速度、位移都為零，速度最大沿x 軸負(fù)方向。

②在1.5s時(shí)，回復(fù)力、加速度沿x正方向，速度、位移沿x軸負(fù)方向。

③在2s時(shí)，回復(fù)力、加速度都最大，沿x軸正方向，位移最大沿x軸 負(fù)方向,速度為零。

④在3.5s時(shí),回復(fù)力、加速度都沿x軸負(fù)方向，位移、速度沿x軸正方向。

⑤在4s時(shí)，回復(fù)力、加速度都最大，沿x軸負(fù)方向，位移也最大，沿x 軸正方向，速度為零。

[例3] 如圖所示的是一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，試求此單擺的擺長(zhǎng)。

解：由圖可知，該單擺的振動(dòng)周期為T(mén)=4s，又根據(jù)單擺周期公式： T=2π

L/g

得L=T2g/4π2=42×9.8/（2×3.14）2m =3.98m

三、小結(jié)：1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線(xiàn)，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。

2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。

3．根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移。

【課堂訓(xùn)練】（10分鐘）

1． 用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象，可以求出振動(dòng)物體的①振幅、②周期、③頻率、④任意時(shí)刻的位移、⑤質(zhì)量、⑥重力加速度等六個(gè)物理量中的哪一些：（）

A 只能求出①②④ B 只能求出①③④ C 只能求出④ D 六個(gè)物理量都可求出

2．下圖是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，從圖中可以知道：（）A 在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度和加速度也為零。B 在t=4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度最大，方向沿x軸的負(fù)方向。C 在t=3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振幅為-5cm，周期為4s。D 無(wú)論何時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振幅都是5cm，周期都是4s。

3。一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，起點(diǎn)位移為x0=3cm，振幅A=3cm，周期T=4s，請(qǐng)畫(huà)出該質(zhì)點(diǎn)位移時(shí)間圖象。

4． 如圖為某一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，求該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)1m路程所需要的時(shí)間。

第四篇：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象-教案

《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象》教案

威遠(yuǎn)龍會(huì)中學(xué) 余曉東

【課 題】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象。

【教學(xué)目的】1.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦（或余弦）曲線(xiàn)； 2．理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義。

3．會(huì)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的知識(shí)，去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】簡(jiǎn)諧簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象與振動(dòng)軌跡的區(qū)別?！窘虒W(xué)方法】從演示實(shí)驗(yàn)入手討論式教學(xué)。

【教 具】擺長(zhǎng)相等的砂擺一臺(tái)、石砂若干，上面貼有白紙、寬約30cm的長(zhǎng)木板一 塊，投影片若干張。PPT 【教學(xué)過(guò)程】

一、復(fù)習(xí)提問(wèn)：（5分鐘）

導(dǎo)入新課：物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移也隨時(shí)間在變化，那么它的位移——

時(shí)間圖象又會(huì)是什么樣呢？這正是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

二、新課教學(xué)：（30分鐘）

（板書(shū)課題）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象

1．從振動(dòng)物體直接得到簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象：（板書(shū)）

演示：只讓砂擺振動(dòng)（滿(mǎn)足θ<5°），讓學(xué)生觀(guān)察砂擺端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（請(qǐng)學(xué)生回答砂擺端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡）

演示結(jié)果得到的圖象如下圖：（將已畫(huà)好圖象的投影片打出，讓學(xué)生觀(guān)察）

分析演示實(shí)驗(yàn)：因?yàn)閯蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板，板的位移S與時(shí)間t成正比，故木板位移的大

小可 以表示時(shí)間的長(zhǎng)短，從振動(dòng)漏斗中漏出的砂流在木板上形成的曲

線(xiàn)，就顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。圖象橫軸表示時(shí)間t，縱軸

表示砂擺位移x。

總結(jié)：（板書(shū)）（1）.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線(xiàn)。

（2）.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象與軌跡不同

1． 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義？

2．從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象上可以確定哪些物理量？

閱讀時(shí)要注意課本上圖5—5，掌握以下幾個(gè)要點(diǎn)： ①．圖象上函數(shù)的最大值——振動(dòng)的振幅A。

②．圖象上兩個(gè)相鄰正（或負(fù)）最大值的間隔——振動(dòng)的周期T。

總結(jié)：（板書(shū)）（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象反應(yīng)了振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。

（4）從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道振動(dòng)物體的振幅、周期以及它在任意時(shí)刻的位移。2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用：（板書(shū)）例1：

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，則它的振幅是（）米，頻率是（）赫，在 A 點(diǎn)速度方向（），B 點(diǎn)加速度方向（），從 A 到 B 做的運(yùn)動(dòng)是（）運(yùn)動(dòng)。例2.如圖所示是甲、乙兩質(zhì)量相等的振子分別做簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng)的圖象，則()

A.甲、乙兩振子的振幅分別是2 cm、1 cm

B.甲的振動(dòng)頻率比乙小

C.前2 s內(nèi)甲、乙兩振子的加速度均為正值

D.第2 s末甲的速度最大，乙的加速度最 大

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

三、小結(jié)：1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線(xiàn)，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。

2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。

3．根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移。

四1.作業(yè)本：教材練習(xí)與評(píng)價(jià)；閱讀發(fā)展空間； 2.三維設(shè)計(jì)：嘗試1,2，例1

第五篇：高二物理教案

寫(xiě)一份優(yōu)秀教案是設(shè)計(jì)者教育思想、智慧、動(dòng)機(jī)、經(jīng)驗(yàn)、個(gè)性和教學(xué)藝術(shù)性的綜合體現(xiàn)。下面是小編為大家搜集整理出來(lái)的有關(guān)于高二物理教案范文，希望可以幫助到大家！

《庫(kù)侖定律》

【課 題】人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理（選修3—1）》第一章第二節(jié)《庫(kù)侖定律》

【課 時(shí)】1學(xué)時(shí)

【三維目標(biāo)】

知識(shí)與技能：

1、知道點(diǎn)電荷的概念，理解并掌握庫(kù)侖定律的含義及其表達(dá)式；

2、會(huì)用庫(kù)侖定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；

3、知道庫(kù)侖扭稱(chēng)的原理。

過(guò)程與方法：

1、通過(guò)學(xué)習(xí)庫(kù)侖定律得出的過(guò)程，體驗(yàn)從猜想到驗(yàn)證、從定性到定量的科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)通過(guò)間接手段測(cè)量微小力的方法；

2、通過(guò)探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象、分析結(jié)果及結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的研究方法。

情感、態(tài)度和價(jià)值觀(guān)：

1、通過(guò)對(duì)點(diǎn)電荷的研究，讓學(xué)生感受物理學(xué)研究中建立理想模型的重要意義；

2、通過(guò)靜電力和萬(wàn)有引力的類(lèi)比，讓學(xué)生體會(huì)到自然規(guī)律有其統(tǒng)一性和多樣性。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1、建立庫(kù)侖定律的過(guò)程；

2、庫(kù)侖定律的應(yīng)用。

【教學(xué)難點(diǎn)】

庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程。

【教學(xué)方法】

實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法。

【教學(xué)過(guò)程和內(nèi)容】

<引入新課>同學(xué)們，通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們知道“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”，這讓我們對(duì)電荷間作用力的方向有了一定的認(rèn)識(shí)。我們把電荷間的作用力叫做靜電力，那么靜電力的大小滿(mǎn)足什么規(guī)律呢？讓我們一起進(jìn)入本章第二節(jié)《庫(kù)侖定律》的學(xué)習(xí)。

<庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)>

活動(dòng)一：思考與猜想

同學(xué)們，電荷間的作用力是通過(guò)帶電體間的相互作用來(lái)表現(xiàn)的，因此，我們應(yīng)該研究帶電體間的相互作用?？墒牵钪袔щ婓w的大小和形狀是多種多樣的，這就給我們尋找靜電力的規(guī)律帶來(lái)了麻煩。

早在300多年以前，偉大的牛頓在研究萬(wàn)有引力的同時(shí)，就曾對(duì)帶電紙片的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，可是由于帶電紙片太不規(guī)則，牛頓對(duì)靜電力的研究并未成功。

（問(wèn)題1）大家對(duì)研究對(duì)象的選擇有什么好的建議嗎？

在靜電學(xué)的研究中，我們經(jīng)常使用的帶電體是球體。

（問(wèn)題2）帶電體間的作用力（靜電力）的大小與哪些因素有關(guān)呢？

請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜想。

<定性探究>電荷間的作用力與影響因素的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)表明：電荷間的作用力F隨電荷量q的增大而增大；隨距離r的增大而減小。

（提示）我們的研究到這里是否可以結(jié)束了？為什么？

這只是定性研究，應(yīng)該進(jìn)一步深入得到更準(zhǔn)確的定量關(guān)系。

（問(wèn)題3）靜電力F與r，q之間可能存在什么樣的定量關(guān)系？

你覺(jué)得哪種可能更大？為什么？（引導(dǎo)學(xué)生與萬(wàn)有引力類(lèi)比）

活動(dòng)二：設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

<實(shí)驗(yàn)方法>

（問(wèn)題4）研究F與r、q的定量關(guān)系應(yīng)該采用什么方法？

控制變量法——（1）保持q不變，驗(yàn)證F與r2的反比關(guān)系；

（2）保持r不變，驗(yàn)證F與q的正比關(guān)系。

<實(shí)驗(yàn)可行性討論>、困難一：F的測(cè)量（在這里F是一個(gè)很小的力，不能用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量，你有什么辦法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)F大小的間接測(cè)量嗎？）

困難二：q的測(cè)量（我們現(xiàn)在并不知道準(zhǔn)確測(cè)定帶電小球所帶的電量的方法，要研究F與q的定量關(guān)系，你有什么好的想法嗎？）

（思維啟發(fā)）有這樣一個(gè)事實(shí)：兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等。

——這說(shuō)明了什么？（說(shuō)明球接觸后等分了電荷）

（追問(wèn)）現(xiàn)在，你有什么想法了嗎？

<實(shí)驗(yàn)具體操作>定量驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比。

<得出庫(kù)侖定律>同學(xué)們，我們一起用了大約20分鐘得到的這個(gè)結(jié)論，其實(shí)在物理學(xué)發(fā)展史上，數(shù)位偉大的科學(xué)家用了近30年的時(shí)間得到的并以法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵龅拿謥?lái)命名的庫(kù)侖定律。

啟示一：類(lèi)比猜想的價(jià)值

讀過(guò)牛頓著作的人都可能推想到：凡是表現(xiàn)這種特性的相互作用都應(yīng)服從平方反比定律。這似乎用類(lèi)比推理的方法就可以得到電荷間作用力的規(guī)律。正是這樣的類(lèi)比，讓電磁學(xué)少走了許多彎路，形成了嚴(yán)密的定量規(guī)律。馬克·吐溫曾說(shuō)“科學(xué)真是迷人，根據(jù)零星的事實(shí)，增添一點(diǎn)猜想，竟能贏得那么多的收獲！”?？茖W(xué)家以廣博的知識(shí)和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想，才是最具有創(chuàng)造力的思維活動(dòng)。

然而，英國(guó)物理史學(xué)家丹皮爾也說(shuō)“自然如不能被目證那就不能被征服！”

啟示二：實(shí)驗(yàn)的精妙

1785年庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上，用自己設(shè)計(jì)的扭稱(chēng)精確驗(yàn)證得到了庫(kù)侖定律。（庫(kù)侖扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)的介紹：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相當(dāng)巧妙。把微小力放大為力矩，將直接測(cè)量轉(zhuǎn)換為間接測(cè)量，從而得到靜電力的作用規(guī)律——庫(kù)侖定律。）

<講解庫(kù)侖定律>

1．內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。

2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：

（說(shuō)明），叫做靜電力常量。

3．適用條件：（1）真空中（一般情況下，在空氣中也近似適用）；

（2）靜止的；（3）點(diǎn)電荷。

（強(qiáng)調(diào)）庫(kù)侖定律的公式與萬(wàn)有引力的公式在形式上盡管很相似，但仍是性質(zhì)不同的兩種力。我們來(lái)看下面的題目：

<達(dá)標(biāo)訓(xùn)練>

例題1：（通過(guò)定量計(jì)算，讓學(xué)生明確對(duì)于微觀(guān)帶電粒子，因?yàn)殪o電力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬(wàn)有引力，所以我們往往忽略萬(wàn)有引力。）

（過(guò)渡）兩個(gè)點(diǎn)電荷的靜電力我們會(huì)求解了，可如果存在三個(gè)電荷呢？

（承前啟后）兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力不因第三個(gè)點(diǎn)電荷的存在而有所改變。因此，多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一個(gè)點(diǎn)電荷的作用力等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)對(duì)這個(gè)點(diǎn)電荷的作用力的矢量和。

例題2：（多個(gè)點(diǎn)電荷對(duì)同一點(diǎn)電荷作用力的疊加問(wèn)題。一方面鞏固庫(kù)侖定律，另一方面，也為下一節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加做鋪墊。）

（拓展說(shuō)明）庫(kù)侖定律是電磁學(xué)的基本定律之一。雖然給出的是點(diǎn)電荷間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的。所以，如果知道了帶電體的電荷分布，就可以根據(jù)庫(kù)侖定律和平行四邊形定則求出帶電體間靜電力的大小和方向了。而這正是庫(kù)侖定律的普遍意義。

<本堂小結(jié)>（略）

<課外拓展>

1、課本第8頁(yè)的“科學(xué)漫步”欄目，介紹的是靜電力的應(yīng)用。你還能了解更多的應(yīng)用嗎？

2、萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律有相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這似乎在預(yù)示著自然界的和諧統(tǒng)一。課后請(qǐng)同學(xué)查閱資料，了解自然界中的“四種基本相互作用”及統(tǒng)一場(chǎng)理論。

《氣體的等溫變化》

教學(xué)內(nèi)容：人教版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)選修3—3教材第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化。

教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：突出物理規(guī)律形成的感性基礎(chǔ)和理性探索的有機(jī)結(jié)合；通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)達(dá)成教目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)；重視物理從生活中來(lái)最終回到生活中去。

1．教學(xué)目標(biāo)1、1知識(shí)與技能

（1）知道什么是等溫變化；

（2）掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式；知道定律的適用條件。

（3）理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義，增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力；

1、2過(guò)程與方法

帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過(guò)程，體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。

1、3情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象，注重物理表象的形成；用心感悟科學(xué)探索的基本思路，形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。

2、教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)

重點(diǎn)：讓學(xué)生經(jīng)歷探索未知規(guī)律的過(guò)程，掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，理解 p—V 圖象的物理意義。

難點(diǎn)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)處理。

3、教具：

塑料管，乒乓球、熱水，氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī)，u型管，注射器，壓力計(jì)。

4、設(shè)計(jì)思路

學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念，生活中也有熱脹冷縮的概念，但對(duì)于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們，課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過(guò)做簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系；然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)的處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論，最后簡(jiǎn)單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。

5．教學(xué)流程：（略）

6．教學(xué)過(guò)程

6、l課題引入

演示實(shí)驗(yàn)：變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀

乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的溫度升高，氣體的壓強(qiáng)就隨著增大，同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。

對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài)，叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí)，我們就說(shuō)氣體處于某一確定的狀態(tài)；當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化，我們就說(shuō)氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。

出示課題： 第八章 氣體

師問(wèn)：同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系，我們要用什么方法呢？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

生：控制變量法

比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，需要保持質(zhì)量和溫度不變，再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系，需要保持質(zhì)量和體積不變。

師：我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。

我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題：

第一節(jié) 氣體的等溫變化6、2 新課進(jìn)行

一、實(shí)驗(yàn)探究

1、學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論

全體同學(xué)體驗(yàn)： 每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣，然后用手去壓臉頰，你會(huì)怎么樣，思考為什么？

小組體驗(yàn)：每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn)：一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體，另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體，體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺(jué)，說(shuō)明什么呢？反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí)，手指有什么感覺(jué)，說(shuō)明什么呢？要求學(xué)生體驗(yàn)并說(shuō)出自己的感覺(jué)和結(jié)論（即壓縮氣體，體積減小，壓強(qiáng)增大；反之，體積增大壓強(qiáng)減?。?/p>

2、猜想

引導(dǎo)學(xué)生猜想：我們猜想：在一般情況下，一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢？

學(xué)生：壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系（從最簡(jiǎn)單的定量關(guān)系做起）

師：一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系，需要我們進(jìn)一步研究、這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。

3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

首先，要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳欢ㄙ|(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系、要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材，思考試驗(yàn)方案，并思考以下幾個(gè)問(wèn)題：

問(wèn)題1：本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么？如何取一定質(zhì)量的氣體？實(shí)驗(yàn)條件是什么？如何實(shí)現(xiàn)這一條件？

學(xué)生討論回答：研究對(duì)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)；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(shí)驗(yàn)方案）

問(wèn)題2： 數(shù)據(jù)收集 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)？ 用什么方法測(cè)量？

學(xué)生：要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積，用氣壓計(jì)可以測(cè)量壓強(qiáng)，注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。

問(wèn)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(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢？（學(xué)生討論并回答）

學(xué)生：常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法，圖象法等。

老師：能不能說(shuō)得更具體一點(diǎn)呢？

學(xué)生：就是先把V和P乘起來(lái)，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(biāo)，P為縱坐標(biāo)，在用描點(diǎn)作圖法，把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中，再連線(xiàn)，看圖像的特點(diǎn)，從而得到兩者的定量關(guān)系。

再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再?gòu)?fù)述，然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。

2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

師生共同完成實(shí)驗(yàn)： 老師推、拉活塞，一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù)，另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理：①簡(jiǎn)單計(jì)算 找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系

②學(xué)生描繪圖象（提示作P—V圖像）能否得出結(jié)論？

總結(jié)提問(wèn)：各小組是如何處理數(shù)據(jù)的，結(jié)論如何？（實(shí)物投影展示）

問(wèn)題4：若P—V圖象為雙曲線(xiàn)的一支，則能說(shuō)明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線(xiàn)的一支呢？（還是猜測(cè)）我們?cè)鯓舆M(jìn)一步P和V之間的關(guān)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(xiàn)，那么P—1/V圖象是什么樣子？（過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)）那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧！

（師）計(jì)算機(jī)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(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，表明壓強(qiáng)與體積成反比。

（三）實(shí)驗(yàn)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(qiáng)與體積成反比。（學(xué)生敘述）

師：大家看到我們作出來(lái)的這條直線(xiàn)，還不是很準(zhǔn)確，大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差？

學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因、早在17世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特分別通過(guò)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論，被稱(chēng)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(qiáng)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(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積）

3、圖象：P—1/V圖象：過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)——等溫線(xiàn)

P—V圖象：雙曲線(xiàn)的一支——等溫線(xiàn)

三、拓展思考

問(wèn)題5：在同一溫度下，取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象，PV乘積C一樣嗎？即對(duì)不同的氣體，C是一個(gè)普適常量嗎？（學(xué)生思考不能求解或回答不一樣）

師問(wèn)：怎樣才能得到正確的結(jié)果呢？（猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

學(xué)生：改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中，通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)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(biāo)軸越遠(yuǎn)，P—1/V圖象斜率越大。

問(wèn)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(xué)生猜想——驗(yàn)證）

結(jié)論：不一樣。溫度較高時(shí)，PV乘積較大，P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)，P—1/V圖象斜率較大。

四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋?zhuān)?/p>

問(wèn)題一：氣球漲大視頻。學(xué)生分析。

問(wèn)題二：小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞，當(dāng)蓋子打開(kāi)時(shí)水會(huì)噴出，然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。

解釋?zhuān)荷w子打開(kāi)時(shí)，小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng)，所以水會(huì)噴出，當(dāng)蓋子蓋上時(shí)，水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)有水流出后，瓶中空氣的體積變大，根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小，當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí)，水就流不出去了。

五．課堂小結(jié)

1、方法 ①研究多變量問(wèn)題時(shí)用控制變量法

②實(shí)驗(yàn)探究方法：猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論

2、知識(shí) 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(qiáng)P與體積V成反比。

六．教學(xué)后記：

1．課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開(kāi)始，充分參與科學(xué)探究的全過(guò)程，熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程，并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。

2．教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù)，從而得出簡(jiǎn)潔的物理學(xué)規(guī)律的過(guò)程，讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn)，以使學(xué)生真正掌握，并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律，以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問(wèn)題的能力。

3．教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)的有效性。

4、物理來(lái)源于社會(huì)生活實(shí)踐，反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)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(xué)生正確物理觀(guān)的形成。

《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述》

1、理解振幅、周期和頻率的概念，知道全振動(dòng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移方程中各量的物理意義，能依據(jù)振動(dòng)方程描繪振動(dòng)圖象。

4、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義，會(huì)根據(jù)振動(dòng)圖象判斷振幅、周期和頻率等。

重點(diǎn)難點(diǎn)：對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期、頻率、全振動(dòng)等概念的理解，相位的物理意義。

教學(xué)建議：本節(jié)課以彈簧振子為例，在觀(guān)察其振動(dòng)過(guò)程中位移變化的周期性、振動(dòng)快慢的特點(diǎn)時(shí)，引入描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量（振幅、周期和頻率），再通過(guò)單擺實(shí)驗(yàn)引出相位的概念，最后對(duì)比前一節(jié)得出的圖象和數(shù)學(xué)表達(dá)式，進(jìn)一步體會(huì)這些物理量的含義。本節(jié)要特別注意相位的概念。

導(dǎo)入新課：你有喜歡的歌手嗎？我們常常在聽(tīng)歌時(shí)會(huì)評(píng)價(jià)，歌手韓紅的音域?qū)拸V，音色嘹亮圓潤(rùn);歌手王心凌的聲音甜美;歌手李宇春的音色沙啞，獨(dú)具個(gè)性……但同樣的歌曲由大多數(shù)普通人唱出來(lái)，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(guān)。

1、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量

（1）振幅

振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的①最大距離。振幅的②兩倍表示的是振動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小。

（2）全振動(dòng)

振子以相同的速度相繼通過(guò)同一位置所經(jīng)歷的過(guò)程稱(chēng)為③全振動(dòng)，這一過(guò)程是一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在這一振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程等于④4倍的振幅。

（3）周期和頻率

做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，完成⑤全振動(dòng)的時(shí)間，叫作振動(dòng)的周期;單位時(shí)間內(nèi)完成⑥全振動(dòng)的次數(shù)叫作振動(dòng)的頻率。在國(guó)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(guān)系是⑨f=。

（4）相位

在物理學(xué)中，我們用不同的⑩相位來(lái)描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的 不同狀態(tài)。

2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式

（1）根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，xOy坐標(biāo)系中正弦函數(shù)圖象的表達(dá)式為 y=Asin（ωx+φ）。

（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移（x）與時(shí)間（t）關(guān)系的表達(dá)式為 x=Asin（ωt +φ），其中 A代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅，ω叫作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的“圓頻率”，ωt+φ代表相位。

1、彈簧振子的運(yùn)動(dòng)范圍與振幅是什么關(guān)系？

解答：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)范圍是振幅的兩倍。

2、周期與頻率是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特有的概念嗎？

解答：不是。描述任何周期性過(guò)程，都可以用這兩個(gè)概念。

3、如果兩個(gè)振動(dòng)存在相位差，它們振動(dòng)步調(diào)是否相同？

解答：不同。

主題1：振幅

問(wèn)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(dòng)有什么不同？聽(tīng)上去感覺(jué)有什么不同？

（2）根據(jù)（1）中問(wèn)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(dòng)幅度較大，聽(tīng)上去聲音大;反之，用較小的力敲，鼓面的振動(dòng)幅度較小，聽(tīng)上去聲音小。

（2）振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，振幅的大小對(duì)應(yīng)著物體振動(dòng)的強(qiáng)弱。

知識(shí)鏈接：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅是物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱和能量，它不同于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移。

主題2：全振動(dòng)、周期和頻率

問(wèn)題：（1）觀(guān)察課本“彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”示意圖，振子從P0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，怎樣才算完成了全振動(dòng)？列出振子依次通過(guò)圖中所標(biāo)的點(diǎn)。

（2）閱讀課本，思考并回答下列問(wèn)題：周期和頻率與計(jì)時(shí)起點(diǎn)（或位移起點(diǎn)）有關(guān)嗎？頻率越大，物體振動(dòng)越快還是越慢？振子在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)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(dòng)周期可能由哪些因素決定？假如我們能看清楚振子的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，那么從什么位置開(kāi)始計(jì)時(shí)才能更準(zhǔn)確地測(cè)量振動(dòng)的周期？為什么？

解答：（1）振子從P0出發(fā)后依次通過(guò)O、M'、O、P0、M、P0的過(guò)程，就是全振動(dòng)。

（2）周期和頻率與計(jì)時(shí)起點(diǎn)（或位移起點(diǎn)）無(wú)關(guān);頻率越大，周期越小，表示物體振動(dòng)得越快。振子在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是4倍的振幅，而在一個(gè)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(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)能更準(zhǔn)確地測(cè)量振動(dòng)周期，因?yàn)檎褡咏?jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度最大，這樣計(jì)時(shí)的誤差最小。

知識(shí)鏈接：完成全振動(dòng)，振動(dòng)物體的位移和速度都回到原值（包括大小和方向），振動(dòng)物體的路程是振幅的4倍。

主題3：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式

問(wèn)題：閱讀課本有關(guān)“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式”的內(nèi)容，討論下列問(wèn)題。

（1）一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其相位變化多少就意味著完成了全振動(dòng)？

（2）若采用國(guó)際單位，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移（x）與時(shí)間（t）關(guān)系的表達(dá)式x=Asin（ωt+φ）中ωt+φ的單位是什么？

（3）甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(dòng)。

（2）ωt+φ的單位是弧度。

（3）甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差為，意味著乙（甲）總是比甲（乙）滯后個(gè)周期或次全振動(dòng)。

知識(shí)鏈接：頻率相同的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，相位差為0稱(chēng)為“同相”，振動(dòng)步調(diào)相同;相位差為π稱(chēng)為“反相”，振動(dòng)步調(diào)相反。

1、（考查對(duì)全振動(dòng)的理解）如圖所示，彈簧振子以O(shè)為平衡位置在B、C間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則（）。

A、從B→O→C為全振動(dòng)

B、從O→B→O→C為全振動(dòng)

C、從C→O→B→O→C為全振動(dòng)

D、從D→C→O→B→O為全振動(dòng)

【解析】選項(xiàng)A對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程為2倍的振幅，選項(xiàng)B對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程為3倍的振幅，選項(xiàng)C對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程為4倍的振幅，選項(xiàng)D對(duì)應(yīng)過(guò)程的路程大于3倍的振幅，又小于4倍的振幅，因此選項(xiàng)A、B、D均錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確。

【答案】C

【點(diǎn)評(píng)】要理解全振動(dòng)的概念，只有振動(dòng)物體的位移與速度第同時(shí)恢復(fù)到原值，才是完成全振動(dòng)。

2、（考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅和周期）周期為T(mén)=2 s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在半分鐘內(nèi)通過(guò)的路程是60 cm，則在此時(shí)間內(nèi)振子經(jīng)過(guò)平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為（）。

A、15次，2 cm B、30次，1 cm

C、15次，1 cm D、60次，2 cm

【解析】振子完成全振動(dòng)經(jīng)過(guò)軌跡上每個(gè)位置兩次（除最大位移處外），而每次全振動(dòng)振子通過(guò)的路程為4個(gè)振幅。

【答案】B

【點(diǎn)評(píng)】一個(gè)周期經(jīng)過(guò)平衡位置兩次，路程是振幅的4倍。

3、圖示為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列判斷中正確的是（）。

A、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期是8 s

B、振幅是4 cm

C、4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為負(fù)，加速度為零

D、10 s末質(zhì)點(diǎn)的加速度為正，速度為零

【解析】由振動(dòng)圖象可得，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為8 s，A對(duì);振幅為2 cm，B錯(cuò);4 s末質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，速度為負(fù)向最大，加速度為零，C對(duì);10 s末質(zhì)點(diǎn)在正的最大位移處，加速度為負(fù)值，速度為零，D錯(cuò)。

【答案】AC

【點(diǎn)評(píng)】由振動(dòng)圖象可以直接讀出周期與振幅，可以判斷各個(gè)時(shí)刻的速度方向與加速度方向。

4、（考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式）兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(dòng)情況始終反相。

【答案】2∶1 2b 2b π

【點(diǎn)評(píng)】要能根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式得出振幅、頻率、相位。

拓展一：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式

1、某做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其位移與時(shí)間的變化關(guān)系式為x=10sin 5πt cm，則：

（1）物體的振幅為多少？

（2）物體振動(dòng)的頻率為多少？

（3）在時(shí)間t=0、1 s時(shí)，物體的位移是多少？

（4）畫(huà)出該物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象。

【分析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的變化關(guān)系式就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式，將它與教材上的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式進(jìn)行對(duì)比即可得出相應(yīng)的物理量。

【解析】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x=Asin（ωt+φ），比較題中所給表達(dá)式x=10sin 5πt cm可知：

（1）振幅A=10 cm。

（2）物體振動(dòng)的頻率f= = Hz=2、5 Hz。

（3）t=0、1 s時(shí)位移x=10sin（5π×0、1）cm=10 cm。

（4）該物體簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T==0、4 s，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象如圖所示。

【答案】（1）10 cm（2）

2、5 Hz（3）10 cm（4）如圖所示

【點(diǎn)撥】在解答簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式的題目時(shí)要注意和標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式進(jìn)行比較，知道A、ω、φ各物理量所代表的意義，還要能和振動(dòng)圖象結(jié)合起來(lái)。

拓展二：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期性和對(duì)稱(chēng)性

甲

2、如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，振子第到達(dá)M點(diǎn)用了0、3 s的時(shí)間，又經(jīng)過(guò)0、2 s第二次通過(guò)M點(diǎn)，則振子第三次通過(guò)M點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間可能是（）。

A、s B、s C、1、4 s D、1、6 s

【分析】題目中只說(shuō)從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并沒(méi)說(shuō)明從O點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，它可能直接向M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，也可能向遠(yuǎn)離M點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)，所以本題可能的選項(xiàng)有兩個(gè)。

乙

【解析】如圖乙所示，根據(jù)題意可知振子的運(yùn)動(dòng)有兩種可能性，設(shè)t1=0、3 s，t2=0、2 s

第一種可能性：=t1+=（0、3+）s=0、4 s，即T=1、6 s

所以振子第三次通過(guò)M點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間t3=+2t1=（0、8+2×0、3）s=1、4 s

第二種可能性：t1—+=，即T= s

所以振子第三次通過(guò)M點(diǎn)還要經(jīng)過(guò)的時(shí)間t3=t1+（t1—）=（2×0、3—）s= s。

【答案】AC

【點(diǎn)撥】解答這類(lèi)題目的關(guān)鍵是理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性和周期性。明確振子往復(fù)通過(guò)同一點(diǎn)時(shí)，速度大小相等、方向相反;通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)時(shí)，速度大小相等、方向相同或相反;往復(fù)通過(guò)同一段距離或通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩段距離時(shí)所用時(shí)間相等。另外要注意，因?yàn)檎褡诱駝?dòng)的周期性和對(duì)稱(chēng)性會(huì)造成問(wèn)題的多解，所以求解時(shí)別漏掉了其他可能出現(xiàn)的情況。