高三物理教案：《機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　本文題目：高三物理教案：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波

　　1、判斷簡(jiǎn)諧振動(dòng)的方法

　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)。特征是：F=-kx,a=-kx/m.

　　要判定一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，首先要判定這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)，即看這個(gè)物體是不是做的往復(fù)運(yùn)動(dòng);看這個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有沒(méi)有平衡位置;看當(dāng)物體離開平衡位置時(shí)，會(huì)不會(huì)受到指向平衡位置的回復(fù)力作用，物體在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力是不是足夠小。 然后再找出平衡位置并以平衡位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，再讓物體沿著x軸的正方向偏離平衡位置，求出物體所受回復(fù)力的大小，若回復(fù)力為F=-kx,則該物體的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

　　2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化特點(diǎn)

　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)涉及到的物理量較多，但都與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)平衡位置的位移x存在直接或間接關(guān)系：

　　如果弄清了上述關(guān)系，就很容易判斷各物理量的變化情況

　　3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性

　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性是指振子經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩位置時(shí)，振子的位移、回復(fù)力、加速度、動(dòng)能、勢(shì)能、速度、動(dòng)量等均是等大的(位移、回復(fù)力、加速度的方向相反，速度動(dòng)量的方向不確定)。運(yùn)動(dòng)時(shí)間也具有對(duì)稱性，即在平衡位置對(duì)稱兩段位移間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。

　　理解好對(duì)稱性這一點(diǎn)對(duì)解決有關(guān)問(wèn)題很有幫助。

　　4、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性

　　5、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象

　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象能夠反映簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此將簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象跟具體運(yùn)動(dòng)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)是討論簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一種好方法。

　　6、受迫振動(dòng)與共振

　　(1)、受迫振動(dòng)：物體在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)，其振動(dòng)頻率和固有頻率無(wú)關(guān)，等于驅(qū)動(dòng)力的頻率;受迫振動(dòng)是等幅振動(dòng)，振動(dòng)物體因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振動(dòng)能量剛好由周期性的驅(qū)動(dòng)力做功給予補(bǔ)充，維持其做等幅振動(dòng)。

　　(2)、共振：○1共振現(xiàn)象：在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率和物體的固有頻率相等時(shí)，振幅最大，這種現(xiàn)象稱為共振。○2產(chǎn)生共振的條件：驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體固有頻率。○3共振的應(yīng)用：轉(zhuǎn)速計(jì)、共振篩。

　　(3)理解共振曲線的意義

　　單擺

　　考點(diǎn)分析：

　　一、 周期公式的理解

　　1、周期與質(zhì)量、振幅無(wú)關(guān)

　　2、等效擺長(zhǎng)

　　3、等效重力加速度

　　二、 擺鐘快慢問(wèn)題

　　三、 利用周期公式求重力加速度，進(jìn)而求高度

　　四、 單擺與其他力學(xué)知識(shí)的綜合

　　機(jī)械波

　　二、考點(diǎn)分析:

　　①.波的波速、波長(zhǎng)、頻率、周期和介質(zhì)的關(guān)系：

　　②.判定波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向

　　方法一：同側(cè)原理波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向均位于波形的同側(cè)。

　　方法二：逆描波形法用筆沿波形逆著波的傳播方向描，筆勢(shì)向上該處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向即向

　　③、已知波的圖象，求某質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo),波速,振動(dòng)圖象等

　　④已知波速V和波形，作出再經(jīng)Δt時(shí)間后的波形圖

　　方法一、平移法：先算出經(jīng)Δt時(shí)間波傳播的距離Δx=VΔt，再把波形沿波的傳播方向平移Δx即可。因?yàn)椴▌?dòng)圖象的重復(fù)性，若已知波長(zhǎng)λ，則波形平移n個(gè)λ時(shí)波形不變，當(dāng)Δx=nλ+x時(shí)，可采取去nλ留零x的方法，只需平移x即可。

　　方法二、特殊點(diǎn)法：在波形上找兩特殊點(diǎn)，如過(guò)平衡位置的點(diǎn)和與它相鄰的峰(谷)點(diǎn)，先確定這兩點(diǎn)的振動(dòng)方向，再看Δt=nT+t,由于經(jīng)nT波形不變，所以也采取去整nT留零t的方法，分別作出兩特殊點(diǎn)經(jīng)t后的位置，然后按正弦規(guī)律畫出新波形。

　　⑤已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象和某時(shí)刻的波動(dòng)圖象進(jìn)行分析計(jì)算

　　⑥已知某兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象進(jìn)行分析計(jì)算

　　⑦已知某兩時(shí)刻的波動(dòng)圖象進(jìn)行分析計(jì)算。