第七单元 机械振动和机械波教学目标1.通过观察横波的形成和传播重现波的物理图景,理解波长、周期、波速概念,理解波动规律,理解波的图像.掌握波的传播跟波上质点的振动的关系。2.熟练应用波的图像分析波动问题和波上质点的振动问题,培养学生分析问题的能力。教学重点、难点分析1.重点:掌握波的传播方向跟波上质点振动方向的关系.掌握波的传播距离、质点的振动、波的图像随时间变化的关系。2.难点:通过波的图像分析波动问题和波上质点的振动问题。教学过程机械波是有相互作用的质点对振动的传播,波的运动是传播振动的质点共同运动的表现。波的运动是传播振动的质点共同运动的表现,而传播振动的质点是大量的。因此用波的图像表示波的运动规律。如果能作出任意时刻波的图像,就知道了波的运动规律。一、机械振动1.定义:物体在某一中心位置附近所做的来回往复运动。条件:①物体要受到回复力的作用。②阻力足够小。2.表征机械振动的物理量:周期(T):完成一次全振动的时间。频率(f):单位时间内完成全振动的次数。振幅(A):标志着系统所具有的能量。位移(x):总是以平衡位置为起点。回复力(F):时刻指向平衡位置。加速度(a):时刻指向平衡位置。速度(v):平衡位置最大,两端最小。动能(Ek):运动而具有的能量。势能(Ep):与位置有关的能量。3.机械振动的分类:(1)自由振动:物体在外力作用下使它偏离平衡位置后,在系统内部的弹力作用下振动起来,而不在需要其他外力。包括阻尼振动和无阻尼振动。(2)受迫振动:物体在驱动力(即周期性外力)作用下的振动叫受迫振动。二、简谐运动的基本概念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的作用下的振动,叫简谐运动。表达式为:F= -kx。(1)简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说,在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。(2)回复力是一种效果力。是振动物体在沿振动方向上所受的合力。(3)“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是指回复力为零的位置,物体在该位置所受的合外力不一定为零。(如单摆摆到最低点时,沿振动方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却不等于零,所以并不处于平衡状态)(4)F=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件;反之,只要沿振动方向的合力满足该条件,那么该振动一定是简谐运动。2.几个重要...