高中物理：《机械振动》教案（新人教选修3-4）VIP免费

3-4-1机械振动一考试说明与并记住下列内容:二．教学重点：能用公式和图象描述简谐运动的特征三．教学难点：简谐运动简谐运动的表达式和图像四．教学过程：一、机械振动1．弹簧振子的振动弹簧振子是一个理想化的物理模型。弹簧振子的振动是简谐运动，其位移随时间按正弦规律变化，其位移－时间图象是一条正弦曲线。2．描述简谐运动的物理量有：（1）振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。描述物体的振动强弱。与位移的区别和联系：振幅是标量，位移是矢量；振幅等于最大位移的绝对值；在一个确定的简谐运动中，振幅是不变的，位移随时间是时刻变化的。（2）周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间。（3）频率：单位时间内完成的全振动的次数。周期和频率之间的关用心爱心专心78、简谐运动简谐运动的表达式和图象11．如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动；即F=–kx（课本P12：问题2、3、4题）2.简谐运动的表达式“x=Asin(ωt＋φ)”课本P10图11.2-53．简谐运动的图象：描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。注意速度的方向的判别方法是：，注意在振幅处速度无方向。79、单摆的周期与摆长的关系（实验、探究）Ⅰ1．单摆的等时性（伽利略）；即周期与摆球质量无关，在振幅较小时与振幅无关2．单摆的周期公式（惠更斯）glT2（l为摆线长度与摆球半径之和；周期测量：测N次全振动所用时间t，则T=t/N）3．数据处理：（1）平均值法；（2）图象法：以l和T2为纵横坐标，作出224Tgl的图象（变非线性关系为线性关系）；80、受迫振动和共振Ⅰ受迫振动：在周期性外力作用下、使振幅保持不变的振动，又叫无阻尼振动或等幅振动。f迫=f策，与f固无关。A迫与∣f策-f固∣有关，∣f策-f固∣越大，A迫越小，∣f策-f固∣越小，A迫越大。课本P19图11.5-4P19-20科学漫步t/sx/cmOA0.20.40.5系：T=（4）相位：是表示物体振动步调的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。简谐运动的振动方程为：x=Asin（ωt+）如图所示是A、B两个弹簧振子的振动图象，则它们的相位差是Δ=2ππ241。3．简谐运动的动力学特征：（1）回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置，且始终指向平衡位置的力，叫回复力。做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx的形式。式中k是比例常数。回复力与加速度的方向总是与位移方向相反。速度方向与位移方向有时一致，有时相反；速度方向与回复力、加速度的方向也是有时一致，有时相反。因而速度的方向与其它各物理量的方向间没有必然联系。【例1】关于简谐运动回复力的说法正确的是……………………………………（）A、回复力Fkx中的x是指振子相对于平衡位置的位移B、回复力Fkx中的x是指振子从初位置指向末位置的位移C、振子的回复力一定就是它所受的合力D、振子的回复力一定是恒力【例2】关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是（）A、位移减小时，加速度增大，速度增大B、位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同C、物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D、物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动【例3】如图所示，一个弹簧振子沿x轴在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，当振子从B点向O点运动经过P点时振子的位移为，振子的回复力为，振子速度为，振子的加速度为（填“正”“负”或“零”）4、简谐运动的图象⑴图象的描绘1.描点2.实验模拟法⑵振动图象的研究方法——把实际振动和图象对应起来可以从图像中得到以下信息：①直接读出振幅（注意单位）②直接读出周期③确定某一时刻物体的位移④判定任一时刻运动物体的速度方向（最大位移处无方向）和加速度方向⑤判定某一段时间内运动物体的速度、加速度、动能及势能大小的变化情况⑥计算一段时间内的路程：ATtS4【例4】如图为一质点作简谐运动的图象，则在图中t1和t2两个时刻，振子具有相同的物理量是（）A、加速度B、位移C、速度D、回复力【例5】某质点做简谐运动，其位移随时间变化...