高中物理选修34机械振动机械波教材分析精品PPT课件
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教科版选修3-4
第一章 机械振动 第二章 机械波 教材分析
教科版与旧教材的比较
旧人教版
• 第九章 机械振动 • 一、简谐运动 • 二、振幅 周期和频率 • 三、简谐运动的图像 • 四、单摆 • 五、简谐运动的能量 阻尼振动 • 六、受迫振动 共振
新教科版
第一章 机械振动 1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．学生实验：用单摆测定重力加速度
的位移（正弦曲线）
位移（正弦曲线）
课程标准的要求
机械振动
（1）通过观察和分析，理解简谐运动的特征。 能用公式和图像描述简谐运动的特征。
（2）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。
（3）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。 会用单摆测定重力加速度。
（4）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产 生共振的条件以及在技术上的应用。
振动是波的根源
机械波
介质中质点都做振动 λ、f、v
传播规律 简谐波 形成与特征
简谐运动 1.受力特征：F=-kx 2.机械能守恒 3.典型模型 （1）弹簧振子 （2）单摆
阻受 尼迫 振振 动动
共振
波的 干涉
波的 衍射
公 式
简谐运动的图像 某一质点在各个时刻
*由一种图像可推 出另一种图像
简谐波的图像 某时刻各个质点的
小成正比，并且总是指
是一条正弦曲线，这样的 向平衡位置，质点的运
振动叫做简谐运动。（人 动就是简谐运动。
教版）
（教科版，与老教材同）
这是运动学的定义，它告诉
我们：什么样的运动是简 谐运动。
这是动力学的定义，它告
诉我们：在什么力的作 用下物体做简谐运动。
机械振动、机械波知识结构网络
机械振动
A、T、f
学生实验的指导
• 秒表的读数 • 单摆的组装（仪器的选择） • 摆长的测量（粗测） 摆线长 • 周期的测量（累积法） L0 • 计时起点 • 《探究单摆测周期计时最佳位置 》
（物理教师，2011年第1期） • 摆角的控制
摆长 L=L0+R
第二节 单摆
【问题讨论】
单摆振动中的“小角度摆动的要求”
– 摆角越小，单摆的运动越接近简谐运动”
第十一章 机械振动 1．简谐运动 2．简谐运动的描述 3．简谐运动的回复力和能 量
第一章 机械振动
1．简谐运动 2．单摆 3 ．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动
4．单摆 5．外力作用下的振动
5．学生实验：用单摆测定重力 加速度
第十二章 机械波
1．波的形成和传播 2．波的图像 3．波长、频率和波速 4．波的衍射和干涉 5.多普勒效应 6. 惠更斯原理
—振子完成一次全振动发生的位移是多少？ 经过的路程是多少？
第一节 简谐运动
6. 振幅、周期和频率
• 振幅
– 观察两个振幅弹簧振子（周期和频率相 同），观察它们之间的区别，引出振幅 的概念，并提出其物理意义。
• 周期和频率
– 根据简谐运动的特点，引出周期和频率 的概念，可以结合单位圆的知识帮助学 生理解周期和频率的物理意义。
• 加强过程分析，帮助学生清楚理解相关过程
• 抓好典型问题，落好基础知识、基本技能和 基本方法,
• 循序渐进着力思维方法的培养，提升学生分 析、判断、综合能力
第一章 机械振动教学重点与难点
• 重点：简谐运动的特征分析 简谐运动的图像的理解 实验：用单摆测重力加速度
• 难点：简谐运动的特征分析 简谐运动的图像的理解 简谐运动的表达式及相位的理解
课程标准的要求
机械波
（5）通过观察，认识波是振动传播的形式和能量 传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述 横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。
（6）了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折 射。
（7）通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。 （8）通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应
产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。
5.简谐运动的定义
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。
第一节 简谐运动
做一做
请你 证明！
做一做
如图所示，一个质量为m的小球在光滑的折面AOB 上做往复运动（小球在O点无能损失）。试判断小球 的运动是否为简谐运动。
第一节 简谐运动
第二节 单摆
4.单摆的周期公式
教师利用演示实验，定性地分析影响单摆振动周期 的因素，再组织学生定量地探究周期与摆长的关系
第二节 单摆
改变因素 控制因素 实验研究
A
L m g 对比实验 与振幅无关
m
L g A 对比实验 与摆球质量无关
g
LAm
与重力加速度有关 g大 T小
L
g A m 学生实验
第二节 单摆
可设计一个单摆摆长约为1m(秒摆），另一摆长为0.25m。
30次全振 动时间t/s
摆长L/m
周期T=t/n
45.3 47.1 50.7 53.4 55.9 58.7
0.565 0.610 0.705 0.785 0.860 0.950 1.510 1.570 1.690 1.780 1.863 1.957
第一节 简谐运动
1.机械振动概念的建立： 机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动。
（1 ）平衡位置--原来静止时的位置（对称性） （2）运动具有往复性（周期性）
让学生以振动的共同特征为线索去寻找生活
中的实例
水上浮标的浮动
刮风时门窗的振动
机器开动时机座的振动 地震时地壳的振动
钟摆的摆动……
引导学生从各种复杂的振动中,找出最简单、最特殊 的简谐振动进行研究。
– 将振动快慢和质点的运动快慢进行对比， 加深对周期和频率的理解。
7. 简谐运动特征分析 P5页图
规定向右为正方向 A OB
位移x 回复力F
大小 方向 大小
方向
加速度a 大小 方向
速度v 大小 方向
动能 弹性势能
机械能
A→O 增大
负 减小
正
减小 正
增大 正
增大 增大 不变
O 最大
0
0
最大 正
最大 最大 不变
第二章 机械波
第二章 机械波
1．机械波的形成和传播
1．机械波的形成和传播
2．横波的图像
2．波速与波长、频率的关系
3．波的频率和波速
3．波的图像
4．惠更斯原理波的反射和折射 4．惠更斯原理 波的反射与折射
5. 波的干涉、衍射
5. 波的干涉、衍射
6. 多普勒效应
6. 多普勒效应
人教版 2010
教科版
2011
– 教材P8发展空间：最大摆角为20°时误差 0.77%；最大摆角为15°时误差0.43%；最大摆 角为10°时误差0.19%；最大摆角为5°时误差 0.05%，因此“单摆振动中摆角小于5°要求在 高中阶段是没有必要的。
– 实验的准确和规范很重要，而对实验的理解和 创新更为重要。
第二节 单摆
培养学生分析处理数据的能力（如何探究变量间 的函数关系，如何将非线性关系转化为线性关系， 利用计算机处理数据效果更好）
动中质点位移的区别） 大小：等于物体距平衡位置的距离 方向：由平衡位置指向物体所在处
第一节 简谐运动
第一节 简谐运动
4. 回复力的大小和方向
—回复力的大小：F=kx（胡克定律）
—回复力的方向：总是指向平衡位置、与振动位 移的方向始终相反 —根据力的作用效果命名的 —一个振动的形成要有回复力，还要阻力足够小。
第一节 简谐运动
2.弹簧振子的模型
实际模型（阻力） 小球的质量远远大于轻质弹簧的质量 小球在运动情况可视为质点 振动过程中受到的阻力比较小
理想化模型(没有阻力) ①弹簧——没有质量 ②小球——可视为质点 ③振动过程——不受阻力
3. 振动位移概念的引入（难点） 振动位移x：振动物体相对于平衡位置的位移 。 （规定振动位移的起点是平衡位置，与直线运
3.科学思想方法
本章的物理思想方法
1、理想模型的方法 2、应用图象探索和表述物理规律。 3、应用数学方法研究物理规律 4、实验探究方法 5、累积法
两章整体教学建议
• 做好实验，通过观察实践增加感性知识，为 深入理解打下良好的基础。
• 利用好视频、课件等多种资源，激发学生兴 趣，促进学生对相关知识的理解
第二章 机械波
1．机械波的形成和传播 2．波速与波长、频率的关系 3．波的图像 4．惠更斯原理 波的反射与折 射
5. 波的干涉、衍射 6. 多普勒效应
两种教材简谐运动的定义不同
• 如果质点的位移与时间的 • 如果质点所受的力与它
关系遵从正弦函数的规律， 偏离平衡位置位移的大
即它的振动图象(x-t图象)
第一节 简谐运动
6. 振幅、周期和频率 —理解全振动的概念
如图所示弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做振动，则 ( C ) A．从B →O →C为一次全振动 B．从O →B →O →C为一次全振动 C．从C →O →B →O →C为一次全振动 D．从D →C →D →O→ B为一次全振动
扩展：如果振子在D点开始计时，经过1/4周期、 半周期和3/4周期时在什么位置？
课时建议（8课时）
1 简谐运动
2课时
2 单摆
1课时
3 简谐运动的图像和公式（加习题课） 2课时
4 阻尼振动 受迫振动
1课时
5 学生实验：用单摆测定重力加速度 1课时
6 单元测试1课时源自第一节 简谐运动 教学建议
1.机械振动概念的建立： 【视频、演示实验】
a、一端固定的钢尺； b、单摆； c、水平弹簧振子； d、竖直弹簧振子； e、穿在橡皮绳上的塑料球。
– 教科书研究的是偏角θ很小时单摆的运动，这 时可以不再区分摆线运动的弧与它所对的弦； 而要研究摆球沿圆弧的运动，只考虑沿圆弧 切线方向的力就可以了。因此，历年的教科 书在研究单摆小球的简谐运动时，都只分析 重力在切线方向的分力。
3、单摆做简谐运动的条件：当偏角θ较
小时， 即单摆做简谐振动。
第二节 单摆
2012北京市考试说明要求
内容
要求
29 简谐运动、简谐振动的振幅、周期和频率。 Π
简谐运动的公式和图像，振动中的能量转换
30
单摆，周期公式
Π
31
受迫振动，共振及其常见的应用
Ι
32
机械波，横波和纵波
Ι
33 横波的图像。波速、波长和频率（周期）的 Π
关系
34
波的叠加，波的干涉、衍射现象
Ι
35
多普勒效应及其应用
F回 mg sin mg
θ
x mg
T
mg x
l
l
G2
令k mg / l，则F回 kxO
可以组织学生推导小角度摆动的单摆 回复力与位移的关系。
θ G1
G
4.单摆的周期公式 【问题】让学生猜想决定单摆振动的周期的因 素有哪些?
学生：A（θ）、m、L、g（需要引导）
如何研究？——控制变量法
教科版——新旧教材的比
旧教材（2008）
新教材（2011）
第一章 机械振动
第一章 机械振动
1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．实验探究：用单摆测定重力 加速度
1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．学生实验：用单摆测定重力 加速度
• 第十章 机械波 • 1．波的形成和传播 • 2．波的图像 • 3．波长、频率和波速
* 4．波的反射和折射 • 5.波的衍射 • 6.波的干涉
* 7.驻波 • 8.多普勒效应 • 9.超声波和次声波
• 第二章 机械波 1．机械波的形成和传播 2．波速与波长、频率的关系 3．波的图像 4．惠更斯原理 波的反射与折射 5. 波的干涉、衍射 6. 多普勒效应
Ι
教学中的作用和地位
1. 机械振动是质点的一种运动形式，与前面 所学的直线运动、平抛运动、圆周运动等运 动形式之间的区别在于质点的加速度有其特 有的变化规律。通过本章的学习可以对质点 运动的形式有更全面的认识，进一步加深对 牛顿定律以及机械能的理解。
2.光也一种波，机械振动与机械波相关知识也 是学习光波的基础。
需要解决的问题
• 单摆的概念 • 单摆做简谐运动的条件 • 单摆的周期公式（探究） • 会用单摆测定重力加速度
理想化模型方法 实际摆→单摆→简谐运动
第二节 单摆
2.单摆振动中的回复力
– 单摆做简谐运动的回复力应该说是重力的分 力还是重力与绳的拉力的合力？
– 一般来讲，说到一个物体受到的力与它的运 动的关系时，这个力应该指合力。在单摆的 问题里，重力与绳的拉力的合力并不沿圆弧 的切线方向，而是偏向圆弧的内部，合力的 一个作用效果是使摆球的线速度发生改变， 另一个效果是使摆球的运动方向改变，即沿 圆弧运动。
O→B 减小
正 增大
负
增大 负
减小 正
减小 减小 不变
B 0 正 最大 负 最大 负 0
0 0 不变
B→O 增大
正 减小
负
减小 负
增大 负
增大 增大 不变
O 最大
0
0
最大 负 最大 最大 不变
O→A 减小
负 增大
正
增大 正
减小 负
减小 减小 不变
引导学生归纳出简谐运动过程中各物理量变化的规律
第二节 单摆
第一章 机械振动 第二章 机械波 教材分析
教科版与旧教材的比较
旧人教版
• 第九章 机械振动 • 一、简谐运动 • 二、振幅 周期和频率 • 三、简谐运动的图像 • 四、单摆 • 五、简谐运动的能量 阻尼振动 • 六、受迫振动 共振
新教科版
第一章 机械振动 1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．学生实验：用单摆测定重力加速度
的位移（正弦曲线）
位移（正弦曲线）
课程标准的要求
机械振动
（1）通过观察和分析，理解简谐运动的特征。 能用公式和图像描述简谐运动的特征。
（2）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。
（3）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。 会用单摆测定重力加速度。
（4）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产 生共振的条件以及在技术上的应用。
振动是波的根源
机械波
介质中质点都做振动 λ、f、v
传播规律 简谐波 形成与特征
简谐运动 1.受力特征：F=-kx 2.机械能守恒 3.典型模型 （1）弹簧振子 （2）单摆
阻受 尼迫 振振 动动
共振
波的 干涉
波的 衍射
公 式
简谐运动的图像 某一质点在各个时刻
*由一种图像可推 出另一种图像
简谐波的图像 某时刻各个质点的
小成正比，并且总是指
是一条正弦曲线，这样的 向平衡位置，质点的运
振动叫做简谐运动。（人 动就是简谐运动。
教版）
（教科版，与老教材同）
这是运动学的定义，它告诉
我们：什么样的运动是简 谐运动。
这是动力学的定义，它告
诉我们：在什么力的作 用下物体做简谐运动。
机械振动、机械波知识结构网络
机械振动
A、T、f
学生实验的指导
• 秒表的读数 • 单摆的组装（仪器的选择） • 摆长的测量（粗测） 摆线长 • 周期的测量（累积法） L0 • 计时起点 • 《探究单摆测周期计时最佳位置 》
（物理教师，2011年第1期） • 摆角的控制
摆长 L=L0+R
第二节 单摆
【问题讨论】
单摆振动中的“小角度摆动的要求”
– 摆角越小，单摆的运动越接近简谐运动”
第十一章 机械振动 1．简谐运动 2．简谐运动的描述 3．简谐运动的回复力和能 量
第一章 机械振动
1．简谐运动 2．单摆 3 ．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动
4．单摆 5．外力作用下的振动
5．学生实验：用单摆测定重力 加速度
第十二章 机械波
1．波的形成和传播 2．波的图像 3．波长、频率和波速 4．波的衍射和干涉 5.多普勒效应 6. 惠更斯原理
—振子完成一次全振动发生的位移是多少？ 经过的路程是多少？
第一节 简谐运动
6. 振幅、周期和频率
• 振幅
– 观察两个振幅弹簧振子（周期和频率相 同），观察它们之间的区别，引出振幅 的概念，并提出其物理意义。
• 周期和频率
– 根据简谐运动的特点，引出周期和频率 的概念，可以结合单位圆的知识帮助学 生理解周期和频率的物理意义。
• 加强过程分析，帮助学生清楚理解相关过程
• 抓好典型问题，落好基础知识、基本技能和 基本方法,
• 循序渐进着力思维方法的培养，提升学生分 析、判断、综合能力
第一章 机械振动教学重点与难点
• 重点：简谐运动的特征分析 简谐运动的图像的理解 实验：用单摆测重力加速度
• 难点：简谐运动的特征分析 简谐运动的图像的理解 简谐运动的表达式及相位的理解
课程标准的要求
机械波
（5）通过观察，认识波是振动传播的形式和能量 传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述 横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。
（6）了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折 射。
（7）通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。 （8）通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应
产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。
5.简谐运动的定义
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。
第一节 简谐运动
做一做
请你 证明！
做一做
如图所示，一个质量为m的小球在光滑的折面AOB 上做往复运动（小球在O点无能损失）。试判断小球 的运动是否为简谐运动。
第一节 简谐运动
第二节 单摆
4.单摆的周期公式
教师利用演示实验，定性地分析影响单摆振动周期 的因素，再组织学生定量地探究周期与摆长的关系
第二节 单摆
改变因素 控制因素 实验研究
A
L m g 对比实验 与振幅无关
m
L g A 对比实验 与摆球质量无关
g
LAm
与重力加速度有关 g大 T小
L
g A m 学生实验
第二节 单摆
可设计一个单摆摆长约为1m(秒摆），另一摆长为0.25m。
30次全振 动时间t/s
摆长L/m
周期T=t/n
45.3 47.1 50.7 53.4 55.9 58.7
0.565 0.610 0.705 0.785 0.860 0.950 1.510 1.570 1.690 1.780 1.863 1.957
第一节 简谐运动
1.机械振动概念的建立： 机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动。
（1 ）平衡位置--原来静止时的位置（对称性） （2）运动具有往复性（周期性）
让学生以振动的共同特征为线索去寻找生活
中的实例
水上浮标的浮动
刮风时门窗的振动
机器开动时机座的振动 地震时地壳的振动
钟摆的摆动……
引导学生从各种复杂的振动中,找出最简单、最特殊 的简谐振动进行研究。
– 将振动快慢和质点的运动快慢进行对比， 加深对周期和频率的理解。
7. 简谐运动特征分析 P5页图
规定向右为正方向 A OB
位移x 回复力F
大小 方向 大小
方向
加速度a 大小 方向
速度v 大小 方向
动能 弹性势能
机械能
A→O 增大
负 减小
正
减小 正
增大 正
增大 增大 不变
O 最大
0
0
最大 正
最大 最大 不变
第二章 机械波
第二章 机械波
1．机械波的形成和传播
1．机械波的形成和传播
2．横波的图像
2．波速与波长、频率的关系
3．波的频率和波速
3．波的图像
4．惠更斯原理波的反射和折射 4．惠更斯原理 波的反射与折射
5. 波的干涉、衍射
5. 波的干涉、衍射
6. 多普勒效应
6. 多普勒效应
人教版 2010
教科版
2011
– 教材P8发展空间：最大摆角为20°时误差 0.77%；最大摆角为15°时误差0.43%；最大摆 角为10°时误差0.19%；最大摆角为5°时误差 0.05%，因此“单摆振动中摆角小于5°要求在 高中阶段是没有必要的。
– 实验的准确和规范很重要，而对实验的理解和 创新更为重要。
第二节 单摆
培养学生分析处理数据的能力（如何探究变量间 的函数关系，如何将非线性关系转化为线性关系， 利用计算机处理数据效果更好）
动中质点位移的区别） 大小：等于物体距平衡位置的距离 方向：由平衡位置指向物体所在处
第一节 简谐运动
第一节 简谐运动
4. 回复力的大小和方向
—回复力的大小：F=kx（胡克定律）
—回复力的方向：总是指向平衡位置、与振动位 移的方向始终相反 —根据力的作用效果命名的 —一个振动的形成要有回复力，还要阻力足够小。
第一节 简谐运动
2.弹簧振子的模型
实际模型（阻力） 小球的质量远远大于轻质弹簧的质量 小球在运动情况可视为质点 振动过程中受到的阻力比较小
理想化模型(没有阻力) ①弹簧——没有质量 ②小球——可视为质点 ③振动过程——不受阻力
3. 振动位移概念的引入（难点） 振动位移x：振动物体相对于平衡位置的位移 。 （规定振动位移的起点是平衡位置，与直线运
3.科学思想方法
本章的物理思想方法
1、理想模型的方法 2、应用图象探索和表述物理规律。 3、应用数学方法研究物理规律 4、实验探究方法 5、累积法
两章整体教学建议
• 做好实验，通过观察实践增加感性知识，为 深入理解打下良好的基础。
• 利用好视频、课件等多种资源，激发学生兴 趣，促进学生对相关知识的理解
第二章 机械波
1．机械波的形成和传播 2．波速与波长、频率的关系 3．波的图像 4．惠更斯原理 波的反射与折 射
5. 波的干涉、衍射 6. 多普勒效应
两种教材简谐运动的定义不同
• 如果质点的位移与时间的 • 如果质点所受的力与它
关系遵从正弦函数的规律， 偏离平衡位置位移的大
即它的振动图象(x-t图象)
第一节 简谐运动
6. 振幅、周期和频率 —理解全振动的概念
如图所示弹簧振子以O为平衡位置在B、C间做振动，则 ( C ) A．从B →O →C为一次全振动 B．从O →B →O →C为一次全振动 C．从C →O →B →O →C为一次全振动 D．从D →C →D →O→ B为一次全振动
扩展：如果振子在D点开始计时，经过1/4周期、 半周期和3/4周期时在什么位置？
课时建议（8课时）
1 简谐运动
2课时
2 单摆
1课时
3 简谐运动的图像和公式（加习题课） 2课时
4 阻尼振动 受迫振动
1课时
5 学生实验：用单摆测定重力加速度 1课时
6 单元测试1课时源自第一节 简谐运动 教学建议
1.机械振动概念的建立： 【视频、演示实验】
a、一端固定的钢尺； b、单摆； c、水平弹簧振子； d、竖直弹簧振子； e、穿在橡皮绳上的塑料球。
– 教科书研究的是偏角θ很小时单摆的运动，这 时可以不再区分摆线运动的弧与它所对的弦； 而要研究摆球沿圆弧的运动，只考虑沿圆弧 切线方向的力就可以了。因此，历年的教科 书在研究单摆小球的简谐运动时，都只分析 重力在切线方向的分力。
3、单摆做简谐运动的条件：当偏角θ较
小时， 即单摆做简谐振动。
第二节 单摆
2012北京市考试说明要求
内容
要求
29 简谐运动、简谐振动的振幅、周期和频率。 Π
简谐运动的公式和图像，振动中的能量转换
30
单摆，周期公式
Π
31
受迫振动，共振及其常见的应用
Ι
32
机械波，横波和纵波
Ι
33 横波的图像。波速、波长和频率（周期）的 Π
关系
34
波的叠加，波的干涉、衍射现象
Ι
35
多普勒效应及其应用
F回 mg sin mg
θ
x mg
T
mg x
l
l
G2
令k mg / l，则F回 kxO
可以组织学生推导小角度摆动的单摆 回复力与位移的关系。
θ G1
G
4.单摆的周期公式 【问题】让学生猜想决定单摆振动的周期的因 素有哪些?
学生：A（θ）、m、L、g（需要引导）
如何研究？——控制变量法
教科版——新旧教材的比
旧教材（2008）
新教材（2011）
第一章 机械振动
第一章 机械振动
1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．实验探究：用单摆测定重力 加速度
1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．学生实验：用单摆测定重力 加速度
• 第十章 机械波 • 1．波的形成和传播 • 2．波的图像 • 3．波长、频率和波速
* 4．波的反射和折射 • 5.波的衍射 • 6.波的干涉
* 7.驻波 • 8.多普勒效应 • 9.超声波和次声波
• 第二章 机械波 1．机械波的形成和传播 2．波速与波长、频率的关系 3．波的图像 4．惠更斯原理 波的反射与折射 5. 波的干涉、衍射 6. 多普勒效应
Ι
教学中的作用和地位
1. 机械振动是质点的一种运动形式，与前面 所学的直线运动、平抛运动、圆周运动等运 动形式之间的区别在于质点的加速度有其特 有的变化规律。通过本章的学习可以对质点 运动的形式有更全面的认识，进一步加深对 牛顿定律以及机械能的理解。
2.光也一种波，机械振动与机械波相关知识也 是学习光波的基础。
需要解决的问题
• 单摆的概念 • 单摆做简谐运动的条件 • 单摆的周期公式（探究） • 会用单摆测定重力加速度
理想化模型方法 实际摆→单摆→简谐运动
第二节 单摆
2.单摆振动中的回复力
– 单摆做简谐运动的回复力应该说是重力的分 力还是重力与绳的拉力的合力？
– 一般来讲，说到一个物体受到的力与它的运 动的关系时，这个力应该指合力。在单摆的 问题里，重力与绳的拉力的合力并不沿圆弧 的切线方向，而是偏向圆弧的内部，合力的 一个作用效果是使摆球的线速度发生改变， 另一个效果是使摆球的运动方向改变，即沿 圆弧运动。
O→B 减小
正 增大
负
增大 负
减小 正
减小 减小 不变
B 0 正 最大 负 最大 负 0
0 0 不变
B→O 增大
正 减小
负
减小 负
增大 负
增大 增大 不变
O 最大
0
0
最大 负 最大 最大 不变
O→A 减小
负 增大
正
增大 正
减小 负
减小 减小 不变
引导学生归纳出简谐运动过程中各物理量变化的规律
第二节 单摆