闽师堂教案之高考物理第一轮总复习6、机械振动和机械波

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1、台江教务：0591-88306836教案纸科目名称物理审批意见：课题专题六、机械振动与机械波学生姓名任课教师温健平学生年级高三授课日期年月日时至时授课形式□AA□AB教学目的：1．通过观察和分析，理解简谐运动的特征。能用公式和图像描述简谐运动的特征。2．知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。3．通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件以及在技术上的应用。教学重点：1．弹簧振子在振动过程中各物理量的变化、振动图象、单摆等。2．题型多以选择题、填空题的形式出现。3．由于振动的周期性和多向性，该部分试题具有多解性的特点。4．振动图象及应用对学

2、生的综合能力要求较高，仍然是今后几年高考的热点。教学难点：振动的周期性和多向性讲授内容周期：机械振动简谐运动物理量：振幅、周期、频率运动规律简谐运动图象阻尼振动无阻尼振动受力特点回复力：F=-kx弹簧振子：F=-kx单摆：受迫振动共振在介质中的传播机械波形成和传播特点类型横波纵波描述方法波的图象波的公式：x=vt特性声波，超声波及其应用波的叠加干涉衍射多普勒效应实例一、夯实基础知识1、深刻理解简谐运动、振幅、周期和频率的概念（1）简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。特征是：F=-kx,a=-kx/m.（2）简谐运动

3、的规律：在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大。振动中的位移x都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位置间的直线距离。加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。（3）振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。它是描述振动强弱的物理量。它是标量。（4）周期T和频率f：振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为振动频率，单位

4、是赫兹（Hz）。周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f.2、深刻理解单摆的概念(1)单摆的概念：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于球的直径，这样的装置叫单摆。(2)单摆的特点：单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型;单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关;单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<100时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T=。(3)单摆的应用：计时器；测定重力加速度g,g=.3、深刻理解受迫振动和共振。(1)、受迫振动：物体在周期性驱动力作用下

5、的振动，其振动频率和固有频率无关，等于驱动力的频率；受迫振动是等幅振动，振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充，维持其做等幅振动。(2)、共振：共振现象：在受迫振动中，驱动力的频率和物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象称为共振。产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率。共振的应用：转速计、共振筛。4、熟练掌握波速、波长、周期和频率之间的关系。（1）波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。波长通常用表示。（2）周期：波在介质中传播一个波长所用的时间。波的周期与传播的介质无关，取决于波源，波从一种介质进

6、入另一种介质周期不会改变。周期用T表示。（3）频率：单位时间内所传播的完整波（即波长）的个数。周期的倒数为波的频率。波的频率就是质点的振动频率。频率用f表示。（4）波速：波在单位时间传播的距离。机械波的波速取决于介质，一般与频率无关。波速用V表示。（5）波速和波长、频率、周期的关系：①经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长，所以波速为②由于周期T和频率f互为倒数（即f=1/T），所以上式可写成此式表示波速等于波长和频率的乘积。5、深刻理解简谐运动的图像和波动图像的意义。(1)简谐运动的图象：定义：振动物体离开平衡位置的位移X随时间t变化的函数图象。不是运动

7、轨迹，它只是反映质点的位移随时间的变化规律。作法：以横轴表示时间，纵轴表示位移，根据实际数据取单位，定标度，描点，用平滑线连接各点便得图线。图象特点：用演示实验证明简谐运动的图象是一条正弦（或余弦）曲线。(2)简谐运动图象的应用：可求出任一时刻振动质点的位移。可求振幅A：位移的正负最大值。可求周期T：两相邻的位移和速度完全相同的状态的时间间隔。可确定任一时刻加速度的方向。可求任一时刻速度的方向。可判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。（3）波的图象：波的图象是描述在波的传播方向上的介质中各质点在某时刻离开平衡位置的位移。简谐