相位的教学设计方案物理教案由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“大学物理教学设计方案”。
一、教学目标
1．了解简谐运动位移方程中各量的物理含义。
2．理解相位的物理意义。
二、重点难点
重点：理想相位在描述振动中的作用，知道简谐运动规律的数学表达式——振动方程。
难点：理解相位的物理意义。
三、教与学师生互动
教学过程
我们已引入了振幅来描述振动的强弱，同期和频率描述振动的快慢，但振幅、周期和频率不能反映振动物体在某时刻处于怎样的状态，不能比较两个振动的步调是否一致，这说明仅有振幅、周期和频率来描述振动还不够全面．
（一）相位
【演示】两相同的单摆：（1）将摆球向同一侧拉离平衡位置达相同偏角后同时释放，它们的振幅相同，周期相同，并且可观察到它们运动的步调一致．（2）将摆球向同一侧拉离平衡位置达胡同偏角后先后释放，它们虽振幅、周期相同，但可观察到它们运动的步调不一致．
1．概念的引入：为了描述振动物体所处的状态和为了比较两振动的物体的振动步调，引入物理量相位。
2．相位决定了振动物体的振动状态，两个振动的步调一致称为同相，步调完全相反称为反相．
（二）简谐运动的振动方程
简谐运动的位移和时间的关系可以用图象来表示为正弦或余弦曲线，如将这一关系表示为数学函数关系式应为：
【说明】简谐运动的位移和时间的关系也可以用余弦函数表示．
1．简谐运动的振动方程：我们称简谐运动的位移随时间变化的关系式
为振动方程（位移方程）．
2．圆频率：振动方程中的 叫做圆频率（相当于匀速圆周运动中的角速度），也叫做角频率，它与周期或频率之间的关系为。
3．相位的定义：我们把振动方程中正弦（或余弦）函数符号后面相当于角度的量（），叫做振动的相位，相位也叫位相、周相，或简称为相．
【注意】同一个振动用不同函数表示时相位不同．
（1）相位（）是随时间变化的一个变量
（2）t＝0时的相位，叫做初相位，简称初相．
（3）相位每增加2，就意味着完成了一次全振动．
4．相位差：顾名思义，是指两个相位之差，在实际中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差，反映出两简谐运动的步调差异．
设两简谐运动a和b的振动方程分别为：
它们的相位差为。
可见，其相位差恰等于它们的初相之差，因为初相是确定的，所以对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差．
若，则称b的相比a的相超前，或a的相比b的相落后 ；若，则称b的相比a的落后，或a的相比b的相超前 ．
（1）同相：相位差为零，一般地为 ．（……）．
（2）反相：相位差为，一般地为 ．（……）．
【注意】比较相位或计算相位差时，要用同种函数来表示振动方程．
【例1】两个简谐运动分别为 ．求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差．
【解析】振幅之比。它们的频率相同，都是
。它们的相位差，而振动为反相．
【例2】一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程 ．
【解析】简谐运动振动方程的一般表达式为．
根据题给条件有：a＝0.08m。所以（m）．将t＝0时x＝0.04m代入得，解得初相 或 ．因为t＝0时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取。
所求的振动方程为（m）．
【小结】简谐运动的振动方程。（）叫做相位，表示振动所处的状态．
【作业】课本p172练习五l～5
四、课堂反馈测试
1．有两个振动的振动方程分别是：，下列说法正确的是（）
a．它们的振幅相同
b．它们的周期相同
c．它们的相差恒定
d．它们的振动步调一致
2．一质点做简谐运动，其振动方程为，则振动的振幅为_______，周期为_______，t＝0时质点的位移为_______，振动的初相为_______。
3．一个简谐运动的振动方程是
