物理选修3-4人教新课标机械振动教案.docx

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1、机械振动【【教教学学目目标】】1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式，知道机械振动的概念。2．知道什么是简谐运动，理解简谐运动回复力的特点。3．理解简谐运动在一次全振动过程中位移、加速度、速度、动能、势能的变化情况。4．知道简谐运动是一种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。【【重重点点难难点点】】1、掌握简谐运动的规律；2、掌握简谐运动的运动学特征和动力学特征【【教教学学方方法法】】实验演示和多媒体辅助教学【【教教学学用用具具】】轻弹簧和小球，水平弹簧振子，多媒体课件【【教教学学过过程程】】一、机械振动1、定义：物体（或物体的一部分）在平衡

2、位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动。平衡位置——振动物体静止（平衡）时所处的位置（回复力为零，合外力不一定为零）。2、机械振动产生的条件：（1）每当物体离开平衡位置时总受到回复力作用；△回复力：使振动物体回到平衡位置的力。①回复力的方向总是指向平衡位置，其作用是使物体能返回平衡位置。②回复力是根据力的作用效果来命名的。回复力可以是一个力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。（类比向心力）（2）物体在振动过程中受到的阻力足够小。二、简谐运动1、弹簧振子：（1）弹簧振子是一种理想化的物理模型。（结构）（2）理想化条件：①弹簧质量远小于振子质量——轻弹簧。②运动时所受阻力足够

3、小——忽略摩擦。2、简谐运动：（1）定义：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作用下的振动，叫简谐运动。【注意】振动位移与运动位移振动位移——振动物体偏离平衡位置的位移，总是相对于平衡位置而言。（2）受力特点：F＝－kx（胡克定律）①K——弹簧的劲度系数，对于一般的简谐运动，k表示回复系数（回复力与振动位移的比例系数）；②－——负号表示回复力方向总与振动位移方向相反。Fkx3、运动特点：研究弹簧振子在一次全振动中的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化。A→OOO→A′A′A′→OOO→AA振动位移方向（x）大小回复力方向（F＝－kx）加

4、速度（a＝－k/mx）大小方向速度（υ）动量（P＝mυ）大小方向大小动能势能4、几种常见的简谐运动。（1）单摆（摆钟）；（2）竖直放置的弹簧振子；（3）音叉的振动；（4）弹簧片的振动。【例1】如图将弹簧振子沿竖直方向悬挂起来，弹簧的劲度系数为，小球的质量为，小球在平衡位置静止，现沿竖直方向将小球拉离平衡位置后松开，试判断小球的振动是否为简谐运动？（空气阻力不计）分析：分析回复力的来源，看小球在任意位置处所受的回复力是否满足F＝－kx。．．．．解答：设小球静止时，弹簧的伸长量为x0，根据平衡条件，有kx0＝mg①设小球以平衡位置为原点，竖直向下为正方向，当小球向下偏离平衡位置的位移为小球

5、受到的合力提供回复力：F＝mg－k（x0＋x）②①代入②得：F＝－kx这与做简谐运动物体的受力特点一致，所以，小球的运动是简谐运动。小结：判断一个振动是否为简谐运动，主要看回复力是否满足F＝－kx。方法：（1）确定平衡位置；（2）任取偏离平衡位置的一点，分析回复力的来源，看回复力是否满足．．【【课课外外作作业业】】教材P23—（2）、（3）【【教教学学随随感感】】x时，F＝－kx。