高中物理机械振动 机械波 第1课时新人教版选修3-4VIP免费

机械振动机械波课时安排：2课时教学目标：1．知道简谐运动的概念，掌握简谐运动的公式和图象2．知道机械波的产生与分类，理解横波的图象的物理意义3．能够横波的图象、波速、波长、频率（周期）的关系解决有关问题本讲重点：简谐运动的公式和图象、横波的图象本讲难点：1．简谐运动的公式和图象2．横波的图象考点点拨：1．简谐运动的公式和图象2．受迫振动共振3．波的图象及应用4．波的干涉、衍射、多普勒效应第一课时一、考点扫描（一）知识整合1．简谐运动（1）物体在跟偏离平衡位置的并且的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。（2）简谐运动的三个特征：受力特征，运动特征，能量特征。（3）简述弹簧振子在一次全振动中位移、速度、加速度、回复力、动能、势能的变化规律。（4）简谐运动的频率（或周期）由决定，与振幅，因此又称为振动系统的固有频率（或固有周期）。（5）简谐运动的图象①振动图象表示的是，是一条正弦（或余弦）曲线，如图所示。②由振动图象可以确定，质点的振动、某时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向，如t1时刻质点P的运动方向沿。2．单摆（1）单摆的振动是简谐运动的条件。（2）单摆做简谐运动的周期公式：。单摆做简谐运动的周期（或频率）跟、无关，摆长L指_______________的距离，g为单摆所在处的重力加速度。（3）秒摆的周期为s，根据单摆周期公式，可算得秒摆的摆长约为m。3．机械波（1）机械波的产生条件：①_________②____________（2）机械波的分类机械波可分为_________和_________两种。前者质点振动方向和波的传播方向_______，后者质点振动方向和波的传播方向___________。（3）机械波的传播①在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：_________。用心爱心专心②介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的__________，是变加速运动，介质质点并不随波__________。③机械波转播的是___________、________和________。④机械波的频率由_______决定，而传播速度由________决定。（4）机械波的反射、折射、衍射、干涉①一切波都能发生反射、折射、衍射、干涉。特别是衍射、干涉，是波特有的性质。衍射：______________________叫做波的衍射。能够发生明显的衍射现象的条件是：_____________________________________。②干涉。产生干涉的必要条件是：__________________________。在稳定的干涉区域内，振动加强点始终___________；振动减弱点始终___________。“波峰和波峰叠加得到振动_______点”，“波谷和波谷叠加也得到振动_______点”，“波峰和波谷叠加得到振动__________点”。（5）多普勒效应__________________________________________________，这种现象叫多普勒效应。学习“多普勒效应”必须弄清的几个问题：①当波源以速率v匀速靠近静止的观察者A时，观察者“感觉”到的频率_________。②当波源静止，观察者以速率v匀速靠近波源时，观察者“感觉”到的频率________。③当波源与观察者相向运动时，观察者“感觉”到的频率_______。④当波源与观察者背向运动时，观察者“感觉”到的频率________。4．振动图象和波的图象（完成下表）（二）重难点阐释1．理解简谐运动的对称性物体做简谐运动时在同一位置P点，振子的位移相同，回复力、加速度、动能和势能也相同速度大小相等，但方向可相同也可相反。在关于平衡位置对称的两个位置，动能、势能也对应相等，回复力、加速度大小相等，方向相反；速度的大小相等，方向也可相同，也可相反，运动时间也对应相等。一个做简谐运动的质点，经t=nT（n为正整数），则质点必回到出发点，而经过t=（2n+1）（n为正整数），则质点所处位置与原来位置关于平衡位置对称。2．平衡位置：平衡位置应指物体所受回复力为零的位置，并不一定处于平衡状态。如单摆摆球（摆角小于10°）运动到最低点的位置受绳子拉力和重力的合力提供向心力，不会为零，用心爱心专心简谐振动简谐横波图象坐标横坐标纵坐标研究对象物理意义随时间的变化反映的物理信息小球不是处于平衡状态。3．单摆的摆球所受重力的切向分力充当回复力，绳子拉力与重力的径向分力的合力充当向心力。4．关于单...