2022年机械振动全章完美教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一、简谐运动【教学目标】1、回复力、平稳位置、机械振动 2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件；3、懂得简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情形；4、懂得简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化；【重难点】重点：简谐运动的特点及相关物理量的变化规律；难点：偏离平稳位置位移的概念及一次全振动中各量的变化；【教学过程】一、新课引入：复习所学过的运动：按运动轨迹分：直线运动、曲线运动；按速度特点分：匀变速、非匀变速；自然界中仍有一种更常见的运动：机械振动；二、机械振动：（mechanical vibrati

2、on）在自然界中,常常观看到一些物体来回往复的运动,例如：荡秋千时的来回运动；人走路时,两只手臂会自然地、有节奏地前后摇摆 【摸索】下面我们就来争论一下这些运动具有什么特点？【回答】这些运动都有一个明显的中心位置,样的运动称为机械振动,简称振动；物体或物体的一部分都在这个中心位置两侧做往复运动；这中心位置又称为平稳位置,即当物体不再做往复运动时,所最终停下来的位置；（标出平稳位置）联 系“ 牛一” ,强调在平稳位置处时,物体所受合力为零；平稳位置是指运动过程中一个明显的分界点,一般是振动停止时静止的位置,并不是全部往复运动的 中点都是平稳位置；存在平稳位置是机械运动的必要条件,有许多运动,尽管

3、也是往复运动,但并不存在 明显的平稳位置,所以并非机械振动；例如：拍皮球、人来回走动；如：小球的摇摆【留意】在运动过程中,平稳位置受力并非肯定平稳！【总结】 机械振动的充要条件：1、有平稳位置 2、在平稳位置两侧往复运动；【举例】自然界中的机械振动,如：钟摆、心脏、活塞、昆虫翅膀的振动、浮标上下浮动、钢尺的振动等；三、简谐振动：1回复力 有一种玩具狗,它的头部和尾部用较软的弹簧跟身体相连；假如轻拍一下玩具狗,它便会不停地摇头 晃尾起来,这就是弹簧引起的机械振动；【提问】机械振动的物体,为何总是在平稳位置两侧往复运动？（用弹簧振子做试验说明）【介绍】为了简化问题,便于分析,把有孔的小球跟弹簧连接

4、在一起,穿在一根光滑水平杆上,并把弹簧 的左端固定,弹簧的质量比小球小得多,这样就组成一个弹簧振子；弹簧振子是一个物理模型；O 点,这时小【现象】当弹簧既不拉伸也不被压缩时,小球静止在杆上的 球所受合力为零；O 点就是弹簧振子的平稳位置；振子在平稳位 置 O 点右侧时,有一个向左的力；在平稳位置 O 点左侧时,有一 个向右的力,这个力总是促使物体回到平稳位置；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【小结】物体做机械振动时,肯定受到指向平稳位置的力,这个力的作用成效总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力

5、；回复力是依据力的成效命名的,【分析】弹簧振子在振动过程中,当偏离平稳位置时,总是受到一个跟运动方向（位移方向）相反、能使 振子返回平稳位置的回复力,且这个回复力就是弹簧的弹力；由于弹簧发生弹性形变时,弹力跟 形变量成正比,对弹簧振子来说,也就是 回复力 F 跟振子的位移 x成正比 ,而回复力总是指向平 衡位置,所以 回复力的方向始终与位移方向相反,它们之间的关系：F kx 其中, k 是一个常数,对于弹簧振子而言就是弹簧的劲度系数；负号表示回复力 F 的方向始终跟位移 x 的 方向相反；【总结】在平稳位置时,回复力为零；回复力：使物体返回平稳位置的力,方向总是指向平稳位置；特点： 1回复力是

6、成效按成效命名的力；2回复力可以是某个力,也可以是几个力的合力,仍可以是某个力的分力；由于振子总是在平稳位置两侧移动,假如我们以平稳位置作为参考点来争论振子的位移就更为便利；这样表示出的位移称为偏离平稳位置的位移；它的大小等于物体与平稳位置之间的距离,方向由平稳位置指向物体所在位置； （由初位置指向末位置）用表示；偏离平稳位置的位移与某段时间内位移的区分：偏离平稳位置的位移是以平稳位置为起点,以平稳位 置为参考位置；某段时间内的位移,是默认以这段时间内的初位置为起点；四、弹簧振子运动过程中各物理量的变化情形分析：结合右图分析振子在一次全振动中回复力F 、偏离平稳位置的位移x 、加速度 a 、速

7、度 v 的大小变化情形及方向；所谓全振动,做振动的质点从某位置动身再次回到该位置,并保持与动身时相同运动方向的 过程称为全振动；）x ,方向由向AO AF ,方向由向a ,方向由向V ,方向由向振子做加速度不断减小的加速运动）在 O 位置, x, F, a, V 最大；）x ,方向由向F ,方向由 向 a ,方向由 向 V ,方向由 向振子做加速度不断增大的减速运动 ）在 位置,x 最大, F 最大, a 最大, V ） x ,方向由 向F ,方向由 向 O a ,方向由 向 O V ,方向由 O 向振子做加速度不断减小的加速运动 ）在 O 位置, x, F, a, V 最大；名师归纳总结 ）

8、x ,方向由向第 2 页,共 20 页F ,方向由向a ,方向由向- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - V ,方向由向学习必备欢迎下载振子做加速度不断增大的减速运动 ）在位置,x 最大, F 最大, a 最大, V 五、简谐振动：弹簧振子由于偏离平稳位置的位移和回复力具有明显的对称性,导致其速度、加速度等都具有明显的 对称性,形成的运动是一种简洁而和谐的运动；我们称之为简谐运动；定义：质点在大小与位移成正比,方向始终指向平稳位置的回复力作用下的振动称为简谐振动；回复力：Fkx简谐振动是一种最简洁、最基本的机械振动；例如：敲击音叉后,两个股叉上的质点的振动；

9、浮标漂浮在水平面时的上、下浮动；【例题】小球在两个相连接的、对称的光滑斜面上来回运动,这种运动是否可看成简谐振动？【回答】不行以；六、课堂小结：概念：机械振动、回复力、平稳位置、偏离平稳位置的位移、简谐运动、简谐运动的特点；方法：如何证明某个运动是简谐运动；七、摸索题：1、 试证明水面上木块的振动是简谐运动2、 试证明： A 木块降到最低点时加速度大于重力加速度g m 用力下压,欲使m 弹起时,刚好M 对地面（一） 3、如图, m 和 M 两木块通过弹簧连接,现将压力为 0,m 应下压的距离是多少？（弹簧的劲度系数为 k）m M 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页

10、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载二、振幅、周期和频率【教学目标】基础目标1.知道什么是一次全振动、振幅、周期和频率 2.懂得周期和频率的关系；3.知道什么是振动的固有周期和固有频率 4.把握用秒表测弹簧振子周期的操作技能 . 拔高目标：1、 知道位移和振幅的区分 2、知道周期（频率）和振幅无关 3、知道弹簧振子的周期公式 4、能利用弹簧振子的周期性解决相应问题；【教学重难点】1.振幅和位移的联系和区分 . 2.通过试验说明周期和振幅无关【教学内容】一、新课引入 观看说明：简谐运动是一种周期性运动,与我们学过的匀速圆周运动相像,所以争论简谐运动时 我们也有必要

11、像匀速圆周运动一样引入周期、频率等物理量,本节课我们就来学习描述简谐运动的几 个物理量板书：振幅、周期和频率二、振幅 1. 引入振幅；在铁架台上悬挂一竖直方向的弹簧振子,分别用大小不同的力把弹簧振子从平稳位置拉下不同的距 离. 两种情形下,弹簧振子振动的范畴大小不同；振子振动的强弱不同 . 为了便利我们描述物体振动的强弱,我们引入振幅 . 振幅是描述振动强弱的物理量；振动物体离开平稳位置的最大距离叫振幅；振幅的单位是米 . 2分析振幅与位移的区分 问题：振幅越大,物体的振动越强,能否说物体的位移越大？物体在远离平稳位置的过程中,振幅逐步增大？. 振幅是指振动物体离开平稳位置的最大距离；而位移是

12、振动物体所在位置与平稳位置之间的距离 . . 对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的 . . . 位移是矢量,但振幅是标量 . 振幅等于最大位移的数值 . 三、周期和频率 1、 全振动 由于简谐运动具有周期性,故只要争论一次完整的运动就可以反应全部的情形；一次完整的运动我们称为一次全振动；从 A 点开头,一次全振动的完整过程： 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载两次以同样的速度经过同一位置之间的时间间隔 误会：两次经过同一位置之间的时间间隔；2、周期和频率做简谐运动的物体完成一

13、次全振动所需的时间,叫做振动的周期,单位：秒. 单位时间内完成的全振动的次数,叫频率,单位：赫兹. 周期和频率之间的关系：1f周期和频率都是描述振动快慢的物理量,周期越大,振动越慢,频率越大,振动越快；四、周期和振幅无关 问题：假如转变振幅,周期是否转变？试验：用一个大的电子钟,转变振幅,分别记一下半分钟内振动的次数；（在尺上标下平稳位置,从 平稳位置开头计时）结论：周期与振幅无关；周期与哪些因素有关？定性试验：转变振子质量,转变弹簧劲度系数；结论：与振子质量和弹簧有关；（T2m）k推导：只要振子系统确定了,其周期就是一个固定值,不会转变！除了弹簧振子外,其他的振动物体 也具有相同的特点,所以

14、我们把一个振动物体的周期称之为固有周期,其频率称为固有频率；生活中的现象：吉他弦或其他琴弦；前提：音调高低是由频率打算；现象：用力拨动琴弦,拨的幅度不同,声音大小不同,但音调高低都一样；即振幅不影响频率；五、板书 振动物体离开平稳位置的最大距离 是标量 振幅（ A） 表示振动的强弱 等于振动物体的最大位移的肯定值描述简周期 T 做简谐振动的物体完成一次全振动所用的（）谐运动只有物体振动状态再次复原到与起始时刻完全相同时,物体才完成一次全振动的物理量单位时间内完成的全振动的次数（）1f频率 当周期 T 与频率是振动系统本身的性质打算时,叫固有周期或固有频率小结 1. 振幅是振动物体离开平稳位置的

15、最大距离；振动物体完成一次全振动所需要的时间叫周期；单位时 间内完成全振动的次数叫频率 . 2. 当振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经受的过程就是一次全振动；一次全振动是简谐运动名师归纳总结 的最小运动单元,振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复. . 第 5 页,共 20 页3. 由于物体振动的周期和频率只与振动系统本身有关,所以也叫固有周期和固有频率- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载六、课堂摸索及课后摸索题1、 经过一个周期,物体走的路程是几倍的振幅？半个周期,是否肯定走 2 倍的振幅？1/4 个周期,是否肯定走一个振幅？

16、名师归纳总结 2、一质点在平稳位置O邻近做简谐运动,它离开平稳位置向N点运动,经0.15 第一次经过N点,再经第 6 页,共 20 页过 0.1 其次次通过N点,就该质点的周期为多少.该质点再经过多少第三次经过N点. 3、如下列图,振动质点做简谐运动,先后以相等而反向的加速度经过、两点时,历时 2 ,过点后又经2 ,仍以相同加速度再经点,其振动周期为_. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载三、 简谐运动的图象【教学目标】1、懂得振动图象的物理意义；2、利用振动图象求振动物体的振幅、周期及任意时刻的位移；3、会将振动图象与振动物体在某时

17、刻位移与位置对应,并学会在图象上分析与位移 x 有关的物理量；（速度 v,加速度 a,复原力 F；）4、观看砂摆演示试验中拉动木板匀速运动,方法；【重点、难点分析】1重点：简谐运动图象的物理意义；2难点：振动图象与振动轨迹的区分；【教学过程】一、新课引入让同学学会这是将质点运动的位移按时间扫描的基本试验质点做直线运动时,x-t 图象形象地说明质点的位移随时间变化的规律；如以质点的初始位置为坐标原点, x 表示质点的位移；提问 1：初速度为零的匀加速直线运动物体的位移随时间变化规律如何？并画出位移-时间的图象；提问 2：x-t 图象是抛物线,其图象的横纵坐标、原点分别表示什么？物体运动的轨迹是什

18、么？答 2：横轴表示时间；纵轴表示位移；坐标原点表示计时、位移起点；物体运动的轨迹是直线；物体做简谐运动,是周期性变化的运动,它的位移随时间变化的规律又是什么样的呢？这正是本节 要解决的问题；二、图象的形成 方法 1、频闪照相 前边我们已经知道对于频闪照片：是每隔相等的时间,给物体照一次相,我们假设相邻两次闪光的时名师归纳总结 间间隔为 0,就照片上记录的是每隔时间0振子所在的位置. 5t 06t 0第 7 页,共 20 页列表、读数,把对应于不同时刻的位置记录下来. 第一个1 周期 2t 02t 03t 04t 0时间 t0 位移 xmm -20.0 -17.6 -10 0.12 10.4

19、17.6 20.0 其次个1 周期 211t 012t 0时间 t6t 07t 08t 09t 010t 0位移 xmm 20.0 17.6 10.4 0.12 -10 -17.6 -20.0 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载方法 2：砂摆 演示：下面的木板不动,让砂摆振动；1砂在木板上来回划出一条直线,说明振动物体仅仅只在平稳位置两侧来回运动,但由于各个不同时刻的位移在木板上留下的痕迹相互重叠而出现为一条直线；2砂子堆砌在一条直线上,堆砌的沙子堆,它的纵剖面是矩形吗？同学答：砂子不是匀称分布的,中心部分（即平稳位置处）堆的少,在摆

20、的两个静止点下方,砂 子堆的多（如图 2）,由于摆在平稳位置运动的最快；讲解：质点做的是直线运动,但它每时刻的位移都有所不同；如何将不同时刻的位移分别显示出来呢？演示：让砂摆振动,同时沿着与振动垂直的方向匀速拉动摆下的长木板现象：原先成一条直线的痕迹绽开成一条曲线；二、图象的物理意义1x-t 图线是一条质点做简谐运动时,位移随时间变化的图象；2振动图象的横坐标表示的是时间t,因此,它不是质点运动的轨迹,质点只是在平稳位置的两侧来名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载回做直线运动；3振动图象是正弦曲线仍

21、是余弦曲线,这打算于t=0 时刻的挑选； （提示同学留意,t=T/4 处,位移 x最大,此时位移数值为振幅A,在 t=T/8 角形；要强调图线为正弦曲线； ）三、简谐运动图象描述振动的物理量 通过图 5 振动图象,回答直接描述量；答：振幅为 5cm,周期为 4s,及 t=1s,x=5cm ,t=4s,x=0 等；1直接描述量：振幅 A；周期 T；任意时刻的位移 t；2间接描述量： （请同学总结回答）x-t 图线上一点的切线的斜率等于 V；例：求出上图振动物体的振动频率,角及 t=5s 时的瞬时速度； （请同学运算并回答）t=5s,x=5cm 处曲线的斜率为0,速度 v=0；物体的运动在空间上有

22、往复性,即在平稳位置四、从振动图象中的x 分析有关物理量（v,a,F）简谐运动的特点是周期性；在回复力的作用下,邻近做往复的变加速（或变减速）运动；在时间上有周期性,即每经过肯定时间,运动就要重复一次；我们能否利用振动图象来判定质点x,F, v,a 的变化,它们变化的周期虽相等,但变化步调不同,只有真正懂得振动图象的物理意义,才能进一步判定质点的运动情形；例：图 6 所示为一弹簧振子的振动图象；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载分析： 求 A,f 求 t=0 时刻,单摆的位置； 如规定振子以偏离平

23、稳位置向右为正,求图中 O,A ,B,C,D 各对应振动过程中的位置； t=1.5s,对质点的 x, F,v,a 进行分析； 画出 34 秒内的图像由振动图象知 A=3cm ,T=2s,t=0 时刻从振动图象看,x=0,质点正摆在 E 点即将向 G 方向运动；振动图象中的 O,B,D 三时刻, x=0,故摆都在 E 位置, A 为正的最大位移处,即 G 处, C为负的最大位移处,即 F 处；t=1.5s,x=-3cm,由 F=-kx ,F 与 X 反向, FX,由回复力 F 为正的最大值,a F,并与 F 同向,所以 a 为正的最大值,由 F= -kx ,F=ma ,分析可知：C 点切线的斜率

24、为零,速度为零；1 x0, F 0, a 0；x0, F0, a0；2 x-t 图线上一点切线的斜率等于v；v-t 图线上一点切线的斜率等于a；3 x,v,a 的变化周期都相等,但它们变化的步调不同；五、应用：心电图 地震仪绘制的图线六、课堂小结1简谐运动的图象表示做简谐运动的质点的位移随时间变化的关系,是一条正弦（或余弦曲 线）曲线,不是质点运动的轨迹；2从振动图象可以看出质点的振幅、周期以及它在任意时刻的位移；3凡与位移x 有关的物理量（速度v,加速度 a,回复力 F 等）都可按位移x 绽开,均可在图象上得到间接描述,为进一步分析质点在某段时间内的运动情形奠定基础；七、板书设计名师归纳总结

25、 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 简 1.图象学习必备欢迎下载谐运 2.物理意义：振动物体的位移随时间变化的规律. 动 3.从图象上直接看出的振动情形有：的任意时刻对平稳位置的位移,或由振动位移判定对应的时刻图振动周期T,振幅 A 象任意时刻回复力和加速度的方向任意时刻的速度方向4. 应用心电图、地震监测仪等名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载四、单摆【教学目标】1.懂得单摆振动的特点及它做简谐运动的条件；2.观看演示试验,概括

26、出周期的影响因素,培育同学由试验现象得出物理结论的才能；3.把握并学会应用单摆振动的周期公式；【重点、难点分析】1本课重点在于把握好单摆的周期公式及其成立条件；2本课难点在于单摆回复力的分析；解决方案：对于重点内容通过课堂巩固练习加深印象；本课难点在于力的分析上,由老师画好受力分析图,用彩粉笔标示,同时引导同学看书,这部分内容属于 能明白基本过程即可,重在强调最终结论；【教学过程】一、单摆振动的特点（回复力和平稳位置）1、 单摆及其平稳位置A 类要求及明白内容,只要使大部分同学一根绳子上端固定,下端系着一个球；物理上的单摆,是在一个固定的悬点下,用一根不行伸长的细绳,系住一个肯定质量的质点,在

27、竖直平面内小角度地摇摆；假如悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽视,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫单摆 . 问题：为什么对单摆有上述限制要求呢 . 线的伸缩和质量可以忽视使摆线有肯定的长度而无质量,质量全部集中在摆球上 . 线长比球的直径大得多,可把摆球当作一个质点,只有质量无大小,悬线的长度就是摆长 . 单摆是实际摆的 抱负化的物理模型 .另外,单摆绳要轻而长,球要小而重都是为了削减阻力；2、单摆的回复力答：单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力来供应；分析过程：1、不行能是重力或绳子的拉力；2、不行能是重力和拉力的合力；在争论摆球沿圆弧的运动情形时,要以不考虑与摆球运动方向垂直的力,而只考虑

28、沿摆球运动方向的力,如图乙所示 . 由于 垂直于 ,所以,我们可将重力G 分解到速度 的方向及垂直于 的方向 . 且1sin mgsin 2 Gcos mgcos说明：正是沿运动方向的合力1mgsin 供应了摆球摇摆的回复力. 二、单摆振动是简谐运动名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 推导：在摆角很小时,学习必备欢迎下载x （ 表示摆球偏离平稳位置的位移,lsin x lmg又回复力 mgsin 表示单摆的摆长）在摆角 很小时, 回复力的方向与摆球偏离平稳位置的位移方向相反,大小成正比, 单摆做简谐运动 . 知道简

29、谐运动的图象是正弦 或余弦曲线 ,那么在摆角很小的情形下,既然单摆做的是简谐运动,它振动的图象也是正弦或余弦曲线 . 三、单摆的周期1、周期与振幅无关演示 1摆角小于 5 的情形下,把两个摆球从不同高度释放；现象：摆球同步振动,说明单摆振动的周期和振幅无关；2、周期与摆球质量无关演示 2将摆长相同,质量不同的摆球拉到同一高度释放；现象：两摆球摇摆是同步的,即说明单摆的周期与摆球质量无关；那么就可以用这两个单摆去争论周期和振幅的关系了,在做之前仍要明确一点,振幅是不是可任意取？这个试验主要是为争论属于简谐运动的单摆振动的周期,所以摆角不要超过 5 ；3、刚才做过的两个演示试验,证明了单摆振动周期

30、和摆球质量、振幅无关,那么周期和什么有关？由前所说这两个摆摆长相等,假如 演示 3 L 不等,转变了这个条件会不会影响周期？取摆长不同,两个摆球从某一高度同时释放,留意要 5 ；现象：两摆振动不同步,而且摆长越长,振动就越慢；这说明单摆振动和摆长有关；详细有什么关系呢？试验,将摆长变为原先的四倍,再测周期； 荷兰物理学家通过精确测量得到单摆周期公式：4、单摆周期的这种与振幅无关的性质,叫做等时性；单摆的等时性是由伽利略第一发觉的；（此处可以讲一下伽利略发觉单摆等时性的小故事；）钟摆的摇摆就具有这种性质,摆钟也是依据这个原理制成的,据说这种等时性最早是由伽利略从教堂的灯的摇摆发觉的；假如条件转变

31、了,比如说（拿出摆钟展现）这个钟走得慢了,那么就要把摆长调整一下,应缩短 L,使 T 减小；假如这个钟在北京走得好好的,带到广州去会怎么样？由于广州 g 小于北京的 g 值,所以 T 变大,钟也会走慢；同样,把钟带到月球上钟也会变慢；5、摸索：用空心铁球内部装满水做摆球,如球正下方有一小孔,水不断从孔中流出,从球内装满水到水流完为止的过程中,其振动周期的大小是_. D.先变小后变大再回到原值A. 不变 B.变大 C.先变大后变小再回到原值四、几种特别规摆1、双线摆2、弧形槽内的摆五、小结名师归纳总结 1. 单摆是一种抱负化的振动模型,单摆振动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线方向的分力mgsin

32、提第 13 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载供的 . 2. 在摆角小于 时,回复力mg . 单摆的振动可看成简谐运动 l. 3. 单摆的振动周期跟振幅、摆球质量的大小无关,跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,即 g . l六、板书设计组成摆线牢固的不行伸长的细线,线长比球的直径大得多 摆球选用密度大的实心球理论证明： 很小时 回复力 mgsin 单单摆在摆F与 方向相反摆角很小时F=mgxl试验验证：用砂摆的图象验证单摆的周期与振幅无关等时性与摆长的二次方根成正比T=2L g与重力加速度的二次方根成反比

33、七、摸索题1. 如图为一双线摆,二摆线长均为 ,悬点在同一水平面上,使摆球 A在垂直于纸面的方向上振动,当 A 球从平稳位置通过的同时,小球 B 在 A 球的正上方由静止放开,小球 A、B刚好正碰,就小球 B 距小球 A 的平稳位置的距离等于多少？2. 如右图所示,光滑轨道的半径为,C点为圆心正下方的点,A、B 两点与 C点相距分别为与,、两小球分别从A、B 两点由静止同时放开,就两小球相碰的位置是_. 点左侧 D.不能确定A.C 点 B.C点右侧 C.C3. 一个摆钟从甲地拿到乙地,它的钟摆摇摆加快了,就以下对此现象的分析及调准方法的表达中正确的是 _. A. 甲乙,将摆长适当增长 B. 甲

34、乙,将摆长适当缩短C.甲乙,将摆长适当增长 D. 甲乙,将摆长适当缩短4. 一个单摆挂在电梯内,发觉单摆的周期增大为原先的 2 倍,可见电梯在做加速运动,加速度 为_. 名师归纳总结 A. 方向向上,大小为 B.方向向上,大小为第 14 页,共 20 页C.方向向下,大小为 D.方向向下,大小为3/4 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载五、简谐运动的能量 阻尼振动【教学目标】1.知道振幅越大,振动的能量 总机械能 越大；2.对单摆,应能依据机械能守恒定律进行定量运算；3.对水平的弹簧振子,应能定量地说明弹性势能与动能的转化；4.知道什

35、么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情形. . 5.知道在什么情形下可以把实际发生的振动看作简谐运动【教学重点】1.对简谐运动中能量转化和守恒的详细分析 . 2.什么是阻尼振动 . 【教学难点】关于简谐运动中能量的转化 . 【教学过程】一、导入新课1.演示：取一个单摆,将其摆球拉到肯定高度后释放,观看它的单摆摇摆,最终同学概括现象；2.现象：单摆的振幅会越来越小,最终停下来 . 3.老师讲解引入：实际振动的单摆为什么会停下来,今日我们就来学习这个问题 . 板书：简谐运动的能量 阻尼振动 . 二、新课教学1.简谐运动的能量1用多媒体模拟：水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸,松手后所做的简谐运动 .

36、单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动；如下图甲、乙所示2试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情形,并填入表格 . 表一：振子的运动动能AOOAA OOA增大削减增大削减能量的变化势能削减增大削减增大总能不变不变不变不变表二：名师归纳总结 单摆的运动动能AOOAA OOA第 15 页,共 20 页能量的变化增大削减增大削减势能削减增大削减增大- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载不变不变总能不变不变3同学争论分析后,抽代表回答,并把结果填入表中. 4用实物投影仪出示摸索题：弹簧振子或单摆在振幅位置时具有什么能.该能量是如何获得的. 振

37、子或单摆在平稳位置时具有什么能.该能量又是如何获得的. 为什么在表格的总能量一栏填不变. 5同学争论后得到：弹簧振子或单摆在振幅位置时具有弹性势能或重力势能,这些能量是由于外力对振子或摆球做功并使外界的能量转化为弹性势能或重力势能储存起来. . . 在平稳位置时振子或摆球都具有动能,这个能量是由重力势能或弹性势能转化而来的由于在振子和摆球的振动过程中,只有弹力或只有重力做功,系统的机械能守恒6老师总结在外力的作用下,使振子或摆球振动起来,外力对它们做的功越多,振子或摆球获得的势能也越大,同时振幅也越大；振子或单摆振动起来之后,由于是简谐运动,所以能量守恒,此后它的振幅将保持不变 . 板书：简谐

38、运动是抱负化的振动,振动过程中系统的能量守恒；系统的能量与振幅有关,振幅越大,能量越大 . 7用多媒体重新展现振子和弹簧的简谐运动：并让同学画出其运动的图象：上述图象中是错误的,由于我们展现的振动都是从振幅处起振的,所以不对；都是正确的,之所以不同是由于所选定的正方向不同而产生的 . 三、阻尼振动1过渡引言：上边我们争论了简谐运动中能量的转化,对简谐运动而言,一旦供应振动系统以肯定的能量,使它开头振动,由于机械能守恒,它就以肯定的振幅永不停息地振动下去,所以简谐运动是一种理想化的振动 .下边我们来观看两个实际振动 . 2演示：实际的单摆发生的振动 . 敲击音叉后音叉的振动 . 3同学描述观看到

39、的现象：单摆和音叉的振幅越来越小,最终停下来 . 4争论并说明现象在单摆和音叉的振动过程中,不行防止地要克服摩擦及其他阻力做功,系统的机械能就要损耗,振动的振幅就会逐步减小,机械能耗尽之时,振动就会停下来了 . 5要求同学画出上述单摆和音叉的运动图象：名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载6老师总结并板书：由于振动系统受到摩擦和其他阻力,即受到阻尼作用,系统的机械能随着时间而削减,同时振幅也逐步减小,这样的振动叫阻尼振动 . 阻尼过大时,系统将不能发生振动；阻尼越小,振幅减小得越慢 . 7讲解：所谓

40、 “ 阻尼 ” 是指消耗系统能量的因素,它主要分两类：一类是摩擦阻尼,例如单摆运动时的空气阻力等；另一类是辐射阻尼,例如音叉发声时,一部分机械能随声波辐射到四周空间,导致音叉振幅减小 . 假如外界不断给振动系统补充由于阻尼存在而导致的能量损耗,从而使振动的振幅不变,我们把这类振动叫无阻尼振动 . 无阻尼振动也是等幅振动 . 8同学阅读课文,回答在什么情形下,阻尼振动可以作为简谐振动来处理 . 同学答：当阻尼很小时,在一段不太长的时间内,看不出振幅有明显的减小,就可以把它作为简谐运动来处理 . 四、小结1.振动物体都具有能量,能量的大小与振幅有关.振幅越大,振动的能量也越大. 2.对简谐运动而言

41、,振动系统一旦获得肯定的机械能,振动起来,这一个能量就始终保持不变,只发生动能与势能的相互转化 . 3.振动系统由于受到外界阻尼作用,振动系统的能量逐步减小,振幅逐步减小, 这种振动叫阻尼振动,实际的振动系统都是阻尼振动,简谐振动只是一种抱负的模型 . 六、受迫振动、共振名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【教学目标】1.知道什么是受迫振动,知道受迫振动的频率等于驱动力的频率 . 2.知道什么是共振以及发生共振的条件 . 3.知道共振的应用和防止的实例 . 【教学重点】1.什么是受迫振动 . 2.什么是共振及产生共振的条件 . 【教学难点】1.物体发生共振打算于驱动力的频率与物体固有