山西省忻州市第一中学高中物理第十一章复习课教学简案新人教版选修3_4.doc
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1、1复 习 课 【教学目标】1了解机械振动的理想化模型,简述各自的受力特点和振动规律。2写出单摆的周期公式,理解摆长 l 的意义,搞清何为等效摆长,理解 g 的意义。3能够简述用单摆测定重力加速度的原理。会测定单摆的摆长、单摆振动的周期。4理解什么叫做阻尼振动,阻尼振动中的能量怎样转化。5掌握什么叫做受迫振动,受迫振动的频率取决于什么。6基本掌握什么叫做共振,共振的条件是什么。【教学过程】知识聚焦一、机械振动1.机械振动的意义物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的往复运动.回复力:振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力.它是根据作用效果命名的,类似于向心力.2.描述振动的物理量(1)位移
2、 x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量.(2)振幅 A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量.表示振动的强弱.(3)周期 T 和频率 f:物体完成一次全振动所需的时间叫周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数.它们是表示振动快慢的物理量.二者互为倒数关系:T f1.当 和 f 是由振动系统本身的性质决定时(非受迫振动),则叫做固有周期和固有频率.二、简谐运动1.简谐运动的特征物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动.(1)受力特征:回复力 F kx.(2)运动特征:2加速度 a kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动
3、.在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大.判断一个振动是否为简谐运动,依据就是看它是否满足上述受力特征或运动特征.(3)振动能量:对于两种典型的简谐运动单摆和弹簧振子,其振动能量与振幅有关,振幅越大,能量越大.简谐运动过程中动能和势能相互转化,机械能守恒.(4)物体做简谐运动时,其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性变化,它们的变化周期就是简谐运动的周期 T.物体的动能和势能也随时间周期性变化,其变化周期为 21T.2.单摆(1)单摆:在一条不可伸长、忽略质量的细线下端拴一可视为质点的小球,上端固定,构成的装置叫单摆.(2)单摆振动可看作简谐运动的条
4、件:摆角 10(3)周期公式: T=2 gl其中摆长 l 指悬点到小球重心的距离,重力加速度为单摆所在处的测量值.(4)单摆的等时性:在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关.(单摆的振动周期跟振子的质量也没关系)(5)单摆的应用:A.计时器(摆钟是靠调整摆长而改变周期,使摆钟与标准时间同步)B.测重力加速度: g= 24Tl.3.简谐运动的图象(1)如图 711 所示为一弹簧振子做简谐运动的图象.它反映了振子的位移随时间变化的规律,而其轨迹并非正弦曲线.图 7113(2)根据简谐运动的规律,利用该图象可以得出以下判定:振幅 A、周期 T 以及各时刻振子的位置.各时刻回复力、加速度、速度、
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