高三物理一轮复习-机械振动 机械波

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1、http://tbzy.k12.com.cnK12教学同步资源/人教高三物理课标/资源版主/赵海波机械振动机械波一简谐运动教学目的：理解简谐运动，知道简谐运动的判别式。教学重点：简谐运动教学难点：一次全振动的含义教学方法：讲授法教学过程组织教学：复习提问：如何确定一个物体的运动规律？新课教学：一、机械振动的描述：1、定义：物体（或物体的一部分）在某一中心位置（平衡位置）两侧所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动。路径：直线或曲线注意：平衡位置的确定，一次全振动的含义2、条件：1）每当离开平衡位置，就受到

2、回复力作用；2）摩擦阻力足够小。二、简谐运动：1、分析弹簧振子的运动：1）弹簧振子：轻质弹簧与有孔小球连在一起穿在光滑水平杆上。2）运动过程分析：i、振子往复运动具有周期性；ii、一次全振动的含义：振子由A点出发，经O点运动到A´，再由A´经O点回到A点完成一次全振动。iii、振子振动的原因：每当离开平衡位置，就受到回复力F作用。“负号”：表示回复力与振子的位移方向相反。2、简谐运动的定义：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫做简谐运动。典型例子：弹簧振子、单摆的振动。（机

3、械能守恒）3、简谐运动的的特征：1）回复力：物体在往复运动期间，回复力的大小和方向均做周期性变化。物体处于最大位移处时回复力最大，处于平衡位置时回复力最小（等于零）。物体每经平衡位置时，回复力方向改变一次。2）加速度：加速度的大小和方向也做周期性变化，且有：，即加速度与位移总是同时增、减且反向。位移最大时加速度最大，平衡位置时加速度为零。物体每经平衡位置时，加速度方向改变一次。3）振子速度：人教版新课标高三物理http://tbzy.k12.com.cn/ChosenRes/app/list/index

4、.php?act=list&dest=col-71资源版主：赵海波Email:zhaohaib@163.comhttp://tbzy.k12.com.cnK12教学同步资源/人教高三物理课标/资源版主/赵海波简谐运动的速度大小和方向也是周期性变化的，物体处于最大位移处时速度最小（等于零），处于平衡位置时速度最大。速度的方向与回复力（加速度）、位移的方向有时相同，有时相反。4）振动的能量：物体做简谐运动时动能和势能相互转化，具有周期性，动能和势能的总和叫简谐运动的能量。上述各物理量的变化规律见下表（在下一

5、页）：例题一、如图所示，试证明将物体向下拉一段距离松手后的运动为简谐运动。证明：设物体的质量为m，弹簧的劲度系数为k，物体平衡时弹簧伸长量为ΔL，现将物体向下拉x，并取向下为正方向，则有：平衡：mg=kΔL下端：F=k（ΔL+x）所以F合=–F+mg=–k（ΔL+x）+mg=–kx同理可得，当物体运动到平衡位置上方时F合=–kx所以物体的运动为简谐运动。练习：1、下面几种运动，那些是简谐运动？[D]A、小球在两个相互连接的倾角为a（a<50）的光滑斜面上来回运动；B、弹性小球在地面上下弹跳，最大高度不变

6、；C、运动员在蹦床上跳动；D、置于液体中的密度计上下运动。2、证明下列各图中物体P的运动为简谐运动：例题二：如图所示，弹簧振子的质量为0.1kg，在BC间振动。OD=4cm，OE=2cm。通过D点时，振子的加速度aD=10m/s2。求：1）振子通过E点时的加速度aE；2）弹簧的劲度系数k。分析：1）对振子：由牛顿第二定律得2）在D点：练习：沿水平方向振动的弹簧振子，质量为200g，弹簧的劲度系数为20N/m，振子的最大位移为10cm，振动过程中势能的最大值为0.10J。求振子的最大速度、最大加速度和最大

7、动能。分析：由机械能守恒定律得：人教版新课标高三物理http://tbzy.k12.com.cn/ChosenRes/app/list/index.php?act=list&dest=col-71资源版主：赵海波Email:zhaohaib@163.comhttp://tbzy.k12.com.cnK12教学同步资源/人教高三物理课标/资源版主/赵海波物理量F（a）VSEkEPBmax0max0maxB——O减小增大减小增大减小O0max0max0O——B增大减小增大减小增大二振幅、周期和频率教学目的：

8、知道振幅、周期和频率及固有周期和固有频率。教学重点：振幅、周期和频率教学难点：固有周期和固有频率教学方法：讲授法教学过程组织教学：复习提问：简谐运动的定义及简谐运动的的特征新课教学：1、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离。意义：表征振动强弱的物理量，振幅越大，振动能量越大；是标量，大小不变（简振）。单位：米（m）2、频率（f）：一秒钟内完成全振动的次数。单位：赫兹（Hz）周期（T）：完成一次全振动所经历的时间。单位：秒（S）意义：表