高三物理复习教案第六讲 机械振动和机械波
高中物理 《机械振动和机械波》导学案
高中物理会考复习《机械振动和机械波》复习导学案【文本研读案】知识点一、简谐运动1.定义：如果物体所受的力跟偏离平衡位置的位移大小成____比，并且总指向_________,物体的运动叫做简谐运动.2.振幅（A ）：指的是振动物体离开平衡位置的最_____距离.单位是______.3.周期(T)：指的是振动物体完成一次全振动所需的______.单位是______.4.频率（f ）：指的是振动物体在单位时间内完成的全振动的次数.单位是______.5.周期和频率的关系是：___________.6.固有周期和固有频率：即物体的振动周期和频率是由物体本身的性质决定的，跟振幅____关.知识点二、单摆1.单摆做简谐运动的条件：摆角θ<____，回复力为摆球重力沿切线方向的分力θsin mg .2.单摆振动的周期：_________=T ,从公式可看出单摆的周期只与_____、_____有关，与振幅和摆球的质量无关.注意：摆长l 是指悬挂点到摆球______的距离. 3.单摆的应用：测定重力加速度，由glT π2=得___________=g 知识点三、简谐运动的振动图像 1.图像特点：是一条正弦（余弦）曲线.2.图像的物理意义：表示振动的质点的位移随时间变化的规律3.简谐运动图像反映的几个物理量: (1)任一时刻振动质点的位移 (2)振幅A (3)周期T(4) 任一时刻加速度的方向 (5) 任一时刻速度的方向(6)判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况 知识点四、简谐运动的能量转化作简谐运动的物体能量的变化规律：只有_____能和______能相互转化，机械能守恒. 知识点五、机械波1.机械振动在_______中传播就形成了机械波.2.机械波只是机械振动这种形式的传播，______不会沿着波的传播方向移动.波传播的是能量.3.横波和纵波：横波：质点的振动方向跟波的传播方向_______的波。
一轮复习教案机械振动和机械波部分人教版
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与机械振动和机械波相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
10.求波的驻波现象中的波节和波腹
题型：已知机械波的波长为λ，求其驻波现象中的波节和波腹。
答案：波节：x = nλ / 2
波腹：x = (2n + 1)λ / 2
说明：波节是指波的振幅为零的位置，波腹是指波的振幅最大的位置。
11.求机械波的能量和功率
题型：已知机械波的振幅为A，求其能量E和功率P。
答案：E = (1/2)A^2ω^2 / λ
展示一些关于机械振动和机械波的图片或视频片段，让学生初步感受它们的魅力或特点。
简短介绍机械振动和机械波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.机械振动和机械波基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解机械振动和机械波的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解机械振动和机械波的定义，包括其主要组成元素或结构。
答案：相长干涉：λ1 = λ2
相消干涉：λ1 = -λ2
说明：相长干涉是指两波相遇时波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，导致干涉加强；相消干涉是指两波相遇时波峰与波谷相遇，导致干涉减弱。
9.求波的衍射现象中的最小衍射角
题型：已知波的波长为λ，求其衍射现象中的最小衍射角θ。
答案：θ = λ / d
说明：最小衍射角是指波在衍射时达到最小强度时的角度。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生具有较强的好奇心和学习兴趣；学生在之前的物理学习中已经展示出一定的逻辑思维和分析问题的能力；学生的学习风格各异，有的喜欢通过实验和实践来学习，有的则更擅长通过理论分析和计算来解决问题。
2019-2020年高三物理专题复习 机械振动 机械波教案
2019-2020年高三物理专题复习机械振动机械波教案从近几年的高考试题看,对本专题的考查多以选择题形式出现，但试题信息量大，一道题中考查多个概念、规律。
对机械振动的考查着重放在简谐运动的运动学特征、动力学特征和振动图象上；同时也通过简谐运动的规律考查力学的主干知识。
对机械波的考查着重放在波的形成过程、传播规律、波长和波动图象及波的多解上；对波的叠加、干涉和衍射、多普勒效应也有涉及。
实际上许多考题是振动与波的综合,考查振动图象与波动图象的联系和区别；同时也加强了对振动和波的联系实际的问题的考查,如利用单摆、结合万有引力知识测量山的高度，共振筛、队伍过桥等共振现象的利用与防止，医用B型超声波图、心电图、地震波图线的分析等。
一、主要知识点及要求：1.要求掌握简谐运动的判断方法，对称性与周期性，知道简谐运动中各物理量的变化特点.主要模型：弹簧振子、单摆（在小振幅条件下单摆做简谱运动，周期公式）。
受迫振动、共振也不可忽略。
2.理解和掌握机械波的特点：①在简谐波传播方向上，每一个质点都以它自己的平衡位置为中心做简谐运动；后一质点的振动总是落后于它前一质点的振动。
②波传播的只是运动形式（振动）和振动能量，介质并不随波的传播而迁移。
③同一列波上所有质点的振动都具有相同的周期和频率。
3．理解波的频率和周期由振源决定，波速由介质决定，波长由波速和频率共同决定。
一列波上所有质点振动的周期都相等。
4．掌握衍射、干涉是波的特有现象。
知道在两列波相遇叠加时遵从叠加原理，两列波叠加时不受波的频率限制；干涉是一种特殊的叠加，即在两波的频率相同时使某些振动加强点总加强振动减弱点总减弱的现象。
5．本专题易错点和难点有：①波速与质点的振动速度无关。
波的传播速度是由介质的物理性质决定的，在同一种介质中波的传播速度不变；而波上各质点的运动是在自身平衡位置附近的振动，是变加速运动。
②振动图象和波动图象的区别和应用。
③波的多解问题往往是由波的传播方向的双向性、波长的多种可能性、周期的多种可能性而引起的，在求解过程中要特别注意。
机械振动和机械波教案
机械振动和机械波第一部分机械振动1机械振动定义物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。
表达式为：F=－kx，是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。
注（1）简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。
也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。
（2）回复力是一种效果力，是振动物体在沿振动方向上所受的合力。
（3）“平衡位置”不等于“平衡状态”。
平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。
（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态。
）（4）做简谐运动的物体在某一时刻（或某一位置）的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系。
（1）F x，方向与位移方向相反。
（2）a F，方向与F方向相同。
（3）a x，方向与位移方向相反。
（4）：当v、a同向时v一定增大；当v、a反向时，v一定减小。
2．表达式，其中A是振幅，是t=0时的相位，即初相位或初相。
3．简谐运动的图象表示振动物体的位移随时间变化的规律。
（1）从平衡位置开始计时，函数表达式为，图象如图1。
（2）从最大位移处开始计时，函数表达式，图象如图2。
简谐运动的过程特点1．变化特点：抓住两条线第一，从中间到两边（平衡位置到最大位移）：，，，动能，势能，机械能E不变。
第二，从两边到中间（最大位移到平衡位置）：，动能，势能，机械能E不变。
．从图象中可以知道（1）任一个时刻质点的位移（2）振幅A （3）周期T （4）速度方向（5）加速度：注：（1）简谐运动的图象不是振动质点的轨迹。
（2）简谐运动的周期性体现在振动图象上是曲线的重复性。
简谐运动的图象任一时刻图线上过该点切线的斜率数值代表该时刻振子的速度大小，正负表示速度的方向，斜率为正时表示速度沿x正向，斜率为负时表示速度沿x负向。
1：一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由可知（） A．质点振动频率是4Hz B．t＝2s时，质点的加速度最大C．质点的振幅为2cm D．t＝3s时，质点所受合外力最大答案：BC2、一质点简谐运动的振动图象如图所示。
机械振动和机械波复习通用课件
振动与波的物理模型
弹簧振子模型
描述单摆或弹簧振子的运动，是研究振动和波动的基础。
波动方程
描述波动现象的基本方程，可以用来描述不同物理条件，决定了波的传播方式和形 状。
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CATALOGUE
振动与波的实验
振动与波实验设备
振动台 用于模拟单自由度系统的振动
在实验结束后，应及时关闭实 验设备，并清理实验场地
数据处理与分析方法
记录实验数据时，应使用准确的 测量工具，确保数据的准确性
在处理数据时，可以采用图表或 图像的方式，将数据处理结果进
行可视化
可以使用信号处理方法，如傅里 叶变换等，将振动信号或波动信 号转化为频域信号，以便更好地
分析其特征
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CATALOGUE
振动与波动的关系
振动是波动的源，是 指物体在一定位置附 近的往复运动。
振动和波动的相互关 系是密不可分的。
波动是振动的传播， 是指振动在空间中的 传播过程。
波动现象的应用
声波
声音是由物体的振动产生的，通 过空气或其他介质传播的波动现
象。
水波
水面的振动产生的水波，可以用 来传播信息或娱乐。
地震波
地震时，地壳的振动产生地震波， 可以用来探测地球内部结构。
总结词：掌握波动方程与波动速的基本概念、波动方程的形式
01
与求解方法、波动速的物理意义等基本要素。
02
详细描述
1. 波动方程与波动速的基本概念包括波动方程的形式、求解方
03 法
THANKS
感谢观看
应用
受迫振动在工程中有着广泛的应用， 如共振、谐振等。
02
CATALOGUE
机械波
波的形成与传播
高三物理教案：机械振动与机械波
高三物理教案：机械振动与机械波高三物理教案：机械振动与机械波【】鉴于大家对查字典物理网十分关注，小编在此为大家搜集整理了此文高三物理教案：机械振动与机械波，供大家参考!本文题目：高三物理教案：机械振动与机械波机械振动1、判断简谐振动的方法简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
特征是：F=-kx,a=-kx/m.要判定一个物体的运动是简谐运动，首先要判定这个物体的运动是机械振动，即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时，会不会受到指向平衡位置的回复力作用，物体在运动中受到的阻力是不是足够小。
然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系，再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置，求出物体所受回复力的大小，若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。
2、简谐运动中各物理量的变化特点简谐运动涉及到的物理量较多，但都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系：如果弄清了上述关系，就很容易判断各物理量的变化情况(3)理解共振曲线的意义单摆考点分析：一、周期公式的理解1、周期与质量、振幅无关2、等效摆长3、等效重力加速度二、摆钟快慢问题三、利用周期公式求重力加速度，进而求高度四、单摆与其他力学知识的综合机械波二、考点分析:①.波的波速、波长、频率、周期和介质的关系：②.判定波的传播方向与质点的振动方向方法一：同侧原理波的传播方向与质点的振动方向均位于波形的同侧。
方法二：逆描波形法用笔沿波形逆着波的传播方向描，笔势向上该处质点振动方向即向③、已知波的图象，求某质点的坐标,波速,振动图象等④已知波速V和波形，作出再经t时间后的波形图方法一、平移法：先算出经t时间波传播的距离x=Vt，再把波形沿波的传播方向平移x即可。
因为波动图象的重复性，若已知波长，则波形平移n个时波形不变，当x=n+x时，可采取去n留零x的方法，只需平移x即可。
【高三】2021届高考物理知识网络复习机械振动和机械波教案
【高三】2021届高考物理知识网络复习机械振动和机械波教案第七机械振动和机械波本综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识讨论了两种常见的运动形式――机械振动和机械波的特点和规律，以及它们之间的联系与区别。
对于这两种常见的运动，既要认识到它们的共同点，又要搞清它们之间的区别。
其中振动的周期、能量、波速、波长与频率的关系，机械波的干涉、衍射等知识对后面的交流电、电磁波等的复习都具有较大帮助。
本及相关内容知识网络专题一振动简谐运动【考点透析】一、本专题考点：弹簧振子、简谐运动及其描述是II类要求，即能够确切理解其含义及其它知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
高考中主要考查方向是对简谐运动中概念的描述和运动过程的理解。
在题目中往往与动量、机械能、图象等相联系。
振动中的能量、受迫振动和共振为Ⅰ类要求，要对相关知识点有所了解．二、理解和掌握的内容1．描述简谐运动的物理量振幅A ：物体离开平衡位置的最大距离；周期T：物体完成一次全振动所需时间；频率f：振动物体在单位时间内完成的全振动的次数， f=1/T2．对简谐运动的理解（1）回复力与位移成正比、且总指向平衡位置（即与物体离开平衡位置的位移反向）的振动，符合F回＝－kx，其中k是常数,不一定弹簧的劲度系数。
（2）简谐振动实例：弹簧振子的振动和单摆在摆角小于5˚时的运动。
（3）F回是根据力的作用效果命名的，简谐运动物体的受到的合外力就是振动的回复力，是变加速运动。
（4）简谐运动的图象是位移－时间图象，即反映了做简谐运动的物体离开平衡位置的位移随时间变化的规律；从图象中可反映出简谐运动的振幅、周期、各时刻物体的位移、速度方向和加速度方向。
3．对全振动的理解物体完成一个全振动的过程必须同时满足两个条：即物体回到原位置和具有与开始时相同的速度（大小和方向）4．难点释疑（1）只有简谐振动的图象才是正、余弦函数图象．（2）振幅与位移的区别①振幅是标量，没有负值；位移是矢量，正负表示方向．②在简谐振动中，振幅与位移的最大值相等，大小不变；而位移却随时间变化而变化．【例题精析】例1 如果下表中给出的是做简谐振动的物体的位移Ｘ或速度Ｖ与时刻的对应关系，Ｔ是振动的周期，下列选项中正确的是Ａ．若甲表示位移Ｘ，则丙表示相应的速度ＶＢ．若丁表示位移Ｘ，则甲表示相应的速度ＶＣ．若丙表示位移Ｘ，则甲表示相应的速度ＶＤ．若乙表示位移Ｘ，则丙表示相应的速度Ｖ0T/4T/23T/4T甲零正向最大零负向最大零乙零负向最大零正向最大零丙正向最大零负向最大零正向最大丁负向最大零正向最大零负向最大解析：正确答案：Ａ、Ｂ．如图9－1所示，Ｏ是做简谐运动物体的平衡位置．在物体由Ｏ→Ｂ→Ｏ→Ａ→Ｏ的过程中，物体的速度变化是由正向最大→Ｏ→负向最大→O→正向最大．所以选向Ａ正确．采用同样的方法分析，选项Ｂ也是正确．思考与拓宽：此题可以通过位移和速度的关系做出判定，位移减小（或增加）时，速度必定增加（或减小）．位移增大时，速度的方向跟位移方向相同；位移减小时，速度方向跟位移相反．例２一弹簧振子作简谐振动，周期为Ｔ，则Ａ．若ｔ时刻和（ｔ＋Δｔ）时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δｔ一定等于Ｔ的整数倍Ｂ．若ｔ时刻和（ｔ＋Δｔ）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，则Δｔ一定等于T/2的整数倍Ｃ．若Δｔ＝Ｔ，则在ｔ时刻和（ｔ＋Δｔ）时刻振子运动的加速度一定相等Ｄ．若Δｔ＝T/2，则在ｔ时刻和（ｔ＋Δｔ）时刻弹簧的长度一定相等解析：如图9－2是某一物体的振动图线，对Ａ选项图中的ｂ、ｃ两点振动位移的大小、方向相同，但Δｔ≠Ｔ．Ａ不正确．ｂ、ｃ两点速度大小相等，方向相反，Δｔ≠T/2,所以Ｂ不正确．对Ｃ选项，因为Δｔ＝Ｔ所以ｔ和（ｔ＋Δｔ）时刻，则振子的位移速度、加速度等都重复变化，加速度相同，Ｃ正确．对于Ｄ，Δｔ＝T/2振子位移大小相同方向相反，弹簧的形变相同，但弹簧的长度不一定相同，Ｄ不正确，故正确答案为Ｃ．思考与拓宽：做简谐振动物体的位移、速度、加速度、能量等都随时间做周期性变化，解答此类问题要善于利用图象．【能力提升】I 知识与技能1．关于简谐振动的位移，加速度和速度的关系，下列说法中正确的是( )A．位移减小时，加速度减小，速度减小B．位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同Ｃ．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反，背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同Ｄ．物体朝左运动，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动，加速度方向跟速度方向相反2．关于简谐振动，下列说法正确的是( )Ａ．回复力的方向总是指向平衡位置时，物体的振动一定是简谐振动Ｂ．加速度和速度的方向总跟位移的方向相反Ｃ．物体做简谐振动，速度的方向有时与位移方向相同，有时与位移方向相反Ｄ．物体做简谐振动，加速度最大时，速度也最大３．如图9－3所示，物体可视为质点，以Ｏ为平衡位置，在Ａ、Ｂ间做简谐振动，下列说法中正确的是( )Ａ．物体在Ａ和Ｂ处的加速度为零Ｂ．物体通过点Ｏ时，加速度的方向发生变化Ｃ．回复力的方向总跟物体的速度方向相反Ｄ．物体离开平衡位置Ｏ的运动是匀减速运动4．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )A．振子所受回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大C．振子的速度逐渐增大D．振子的加速度逐渐增大５．如图9－4所示，在张紧的绳子上挂了ａ、ｂ、ｃ、ｄ四个单摆，摆长关系为，让ｄ摆摆动起（摆角不超过50），则下列说法正确的是( )Ａ．b摆发生振动，其余摆均不动Ｂ．所有的摆均以相同频率振动Ｃ．所有的摆均以相同摆角振动Ｄ．以上说法均不正确６．如图9－5所示，为某物体作受迫振动的共振曲线，从图中可知该物体振动的固有频率是________Ｈz，在驱动力频率由150Hz增大到250Hz的过程中，物体振动的振幅变化情况是_________________.II 能力与素质７．如图9－6所示，有一弹簧振子经过ａ、ｂ两点时动量相同，从ａ到ｂ经历0.2s，从ｂ再回到ａ的最短时间为0.3s，则这个振子的周期为( )Ａ．1sＢ．0.8sC．0.6sD．0.4s８．如图9－7所示，质量为ｍ的物体Ａ放置在质量为Ｍ的物体Ｂ上，Ｂ与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐振动，振动过程中Ａ、Ｂ之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为Ｋ，当物体离开平衡位置的位移为ｘ时，Ａ、Ｂ间摩擦力的大小等于( )Ａ．０Ｂ．ＫｘＣ．Ｄ．９．一个水平方向振动的弹簧振子以O为平衡位置在AB做简谐运动，从某时刻开始计时（t=0）,经过周期，振子具有正向最大的加速度，则图9－8中正确反映振子振动情况的是( )10．一个弹簧竖直悬挂一个小球，当弹簧伸长使小球在位置O时处于平衡状态，如图9－9，现将小球向下拉一小段距离后释放，小球在竖直方向做简谐运动，则( )Ａ．小球运动到位置O时，回复力为零Ｂ．当弹簧恢复到原长时，小球的速度最大C．当小球运动到最高点时，弹簧形变量最大D．在运动的过程中，小球的最大加速度一定大于重力加速度11．如图9－10所示，两个木块1、2质量分别为m、，用劲度系数为k 的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块１压下一段距离后释放，它就上下做简谐运动，在运动过程中木块２刚好始终不离开地面。
《主题二 第四节 机械振动和机械波》教学设计
《机械振动和机械波》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解机械震动和机械波的基本观点和原理。
2. 掌握简谐震动的基本特征和计算方法。
3. 了解波的传播规律，包括波的叠加、干涉、衍射等现象。
4. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐震动和波的传播规律。
2. 教学难点：波的叠加、干涉、衍射等现象的实验操作和诠释。
三、教学准备1. 准备教学PPT和相关视频。
2. 准备实验器械，包括水波发生器、激光笔等。
3. 安置学生预习相关内容，并准备小组讨论的问题。
4. 安排实验时间，确保器械充足且安全。
四、教学过程：（一）引入1. 回顾初中物理中的震动和波动相关知识，用生动实例引出本节课的主题。
2. 提出本节课要探讨的问题：什么是机械震动？什么是机械波？它们是如何产生的？它们有哪些基本特征？（二）新课讲授1. 机械震动：通过实验展示弹簧振子的震动过程，引导学生观察、分析、总结机械震动的定义和特征。
再通过一些实例，让学生更好地理解机械震动在实际中的应用。
2. 机械波：通过水波的实验，引导学生观察、分析、总结机械波的定义和特征。
再通过一些实例，让学生更好地理解机械波的形成和传播过程。
（三）互动讨论1. 组织学生分组讨论：在实际生活中，有哪些现象是机械震动引起的？哪些现象是机械波形成的？并分享各自的观点和证据。
2. 鼓励学生提出疑问，针对学生提出的问题，教师进行解答。
（四）小结1. 总结机械震动和机械波的基本观点和特征。
2. 强调机械震动和机械波在实际生活中的应用。
3. 鼓励学生在平时生活中多观察、思考，发现更多的物理现象。
（五）作业安置1. 要求学生通过网络、书籍等途径，收集一些有关机械震动和机械波的实际应用案例，并分享给全班同砚。
2. 思考：在平时生活中，还有哪些现象可以用波动理论来诠释的？请举例说明。
（六）拓展阅读推荐学生阅读一些与本节课内容相关的科普文章或书籍，以进一步拓展学生的知识面。
高三物理复习教案第六讲 机械振动和机械波
城东蜊市阳光实验学校高三物理复习教案第六讲机械振动和机械波祁东县育贤中学撰稿：陈志华校稿：肖仲春一、【考点梳理】1.简谐运动的三个特征简谐运动物体的受力特征：F=kxm；简谐运动的能量特征：机械能转化及守恒；简谐运动的运动特征：变加速运动。
2.单摆的振动规律单摆的摆角越小，其运动越接近简谐运动。
单摆回复力是重力沿切线方向的分力，而不是重力和绳子张力的合力。
3.阻尼振动与无阻尼振动阻尼振动和无阻尼振动的区别只在于外表现象，即振幅是否衰减。
但无阻尼振动不能单一理解成无阻力自由振动，例如：当筹划力补充能量与抑制阻力消耗能量相等时，此时的受迫振动尽管有阻力作用，但由于能量不变，振幅不变，所以仍为无阻尼振动。
4.几个辩析①机械振动能量只取决于振幅，与周期和频率无关；②机械波的传播速度只与介质有关，与周期和频率无关；波由一介质进入另一介质，只改变波速和波长，不改频率；③波干预中振动加强的点比振动减弱的点振幅大，但每一时刻的位移并不一定大，即振动加强的点也有即时位移为零的时候；波的干预图像中除加强和减弱点外，还有振动介于二者之间的质点。
同时波的干预是有前提条件的。
5.波动问题的周期性和多解性波动过程具有时间是是和空间的周期性。
第一：介质在传播振动的过程中，介质中每一个质点相对于平衡位置的位移随时间是是作周期性变化，这表达了时间是是的周期性。
第二：介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性。
如相距波长整数倍的两个质点振动状态一样，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均一样；相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反。
双向性与重复性是波的两个根本特征。
波的这两个特征决定了波问题通常具有多解性。
为了准确地表达波的多解性，通常选写出含有“n〞或者者“k〞的通式，再结合某些限制条件，得出所需要的特解，这样可有效地防止漏解。
二、【热身训练】1．如下列图，两单摆摆长一样，平衡时两摆球刚好接触。
高三物理教案的机械振动机械波教案
高三物理教案的机械振动机械波教案
目的要求:理解简谐振动和波的传播过程中各量变化的规律特点,掌握单摆模型的有关计算横波的传播规律和利用波的图象进行综合分析
简谐振动、振动图像
知识简析一、机械振动
1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧做的往复运动.
振动的特点:①存在某一中心位置;②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件.
产生振动的条件:①振动物体受到回复力作用;②阻尼足够小;
2、回复力:振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力.
①回复力时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的, 可由任意性质的力提供.可以是几个力的合力也可以是一个力的分力; ③合外力:指振动方向上的合外力,而不一定是物体受到的合外力.④在平衡位置处:回复力为零,而物体所受合外力不一定为零.如单摆运动,当小球在最低点处,回复力为零,而物体所受的合外力不为零.。
机械振动机械波教案
机械振动与机械波教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解机械振动的概念及其基本特征；（2）掌握机械波的形成和传播规律；（3）了解机械波的衍射、折射和反射现象。
2. 过程与方法：（1）通过实验观察机械振动和机械波的特点；（2）运用数学方法分析机械波的传播过程；（3）培养学生的观察能力、实验能力和分析问题能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对物理现象的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索、实事求是的精神；（3）使学生认识到物理知识在生活中的应用。
二、教学内容1. 机械振动（1）振动的概念及基本特征；（2）简谐振动的特点及分类；（3）周期振动与非周期振动的区别。
2. 机械波的形成与传播（1）波的概念及其基本特征；（2）机械波的形成原理；（3）机械波的传播规律。
3. 机械波的衍射、折射和反射（1）衍射现象的产生及特点；（2）折射现象的产生及规律；（3）反射现象的产生及规律。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）机械振动的基本特征；（2）机械波的形成和传播规律；（3）机械波的衍射、折射和反射现象。
2. 教学难点：（1）机械波的传播过程中能量的传递；（2）机械波的衍射、折射和反射的数学计算；（3）复杂机械波形的分析。
四、教学措施1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示机械振动和机械波的图像和现象；2. 利用实验设备进行现场演示，让学生亲身体验机械振动和机械波的特点；3. 引导学生运用数学方法分析机械波的传播过程，培养学生的分析问题能力；4. 设置课后作业，巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
五、教学评价1. 学生能够熟练掌握机械振动和机械波的基本概念、特点和规律；2. 学生能够通过实验观察和分析机械振动和机械波的现象；3. 学生能够运用数学方法解决机械波传播过程中遇到的问题；4. 学生在实际生活中能够发现并理解机械振动和机械波的应用。
六、机械波的能量与功率1. 机械波能量的传递理解机械波传递能量的方式学习波的能量密度和能量传递的定量分析2. 机械波的功率掌握功率的概念及其在机械波中的应用学习功率的计算方法和功率与波传播速度、振幅的关系七、机械波的干涉1. 干涉现象的产生解释两个或多个波源产生的波相遇时的干涉现象学习干涉条件的判定和干涉图样的特点2. 干涉图样的分析掌握干涉图样的数学描述方法学习如何通过干涉图样测量波长和其他物理量八、多普勒效应1. 多普勒效应的基本原理解释多普勒效应的产生机制学习多普勒效应在不同情况下的表现形式2. 多普勒效应的应用探索多普勒效应在现代科技领域的应用学习如何利用多普勒效应进行速度测量和频率分析九、机械波的传播介质1. 机械波在介质中的传播理解介质对机械波传播的影响学习不同介质中机械波的传播速度和传播特性2. 机械波的衰减掌握机械波在传播过程中能量衰减的原因学习如何定量描述机械波的衰减规律十、机械波的实际应用1. 机械波在工程中的应用探索机械波在建筑、声学等领域的应用学习如何利用机械波解决实际工程问题2. 机械波在日常生活中的应用了解机械波在日常生活中的重要作用学习如何在生活中利用机械波改善生活质量回顾整个课程的主要内容和学习成果展望机械振动和机械波在未来的发展趋势和新的研究方向每个章节的教案应包括学习目标、教学内容、教学方法、教学步骤、学习评估和教学反思等部分，以确保教学的系统性和完整性。
高三物理最新教案-机械振动和机械波北师大版 精品
机械振动和机械波北师大版【同步教育信息】一. 本周教学内容：第一节：机械振动第二节：机械波【学习提示】一. 机械振动1. 特点和条件特点：在某一位置（平衡位置）的往复运动，有周期性。
（回复力、加速度、速度周期性变化）条件：有回复力，阻力足够小（物体总受到一个时刻指向平衡位置的力作用，使它回到平衡位置）2. 描述振动的物理量（1）回复力：物体受到方向总是跟位移方向相反，总指向平衡位置的力。
注意：回复力是根据力的作用效果来命名，类似命名的力有向心力。
回复力是由物体实际受力来提供，回复力可以是物体受的某个力（f），也可以是物体的合力（竖直弹簧振子mg、f），也可以是某个分力（单摆，mgsinθ）提供，F回≠F合（2）平衡位置：“回复力为零的位置”，不能说F合＝0的位置如单摆：G1：回复力T－G2：向心力平衡位置：T－mg提供向心力，F合≠0（3）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置有向线段（不管振子从何处开始运动，位移起点固定于O）振子在A点位移多大，在O点位移多大5cm 0cm（4）振幅A：最大振动位移的绝对值，反映振动的强弱A大，振动系统能量大（5）周期和频率T、f全振动：物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程，一个全振动通过路程等于4倍振幅下面具体研究最简单的振动––––简谐振动二. 简谐振动––––两个典型物理模型 弹簧振子（轻弹簧＋振子） 动力学特点：运动学特点：远离O ，a ↑v ↓变减；靠近O ，a ↓v ↑变加 A （B ）a m v=0 O a=0 v m kmT π2=周期公式： 能量转化：机械能守恒 远离O ，E k 向E P 转化单摆（m 绳不计，l 线>>k F ）靠近O，E P向E k转化注：（1）单摆周期与A、m无关（2）摆长l是指悬挂点到摆球重心的距离（在某些变形单摆中，l应理解为等效摆长）如：单线摆不容易直线摆动，容易椭圆摆动。
双线摆、复合摆（3）重力加速度g应理解为等效重力加速度，由单摆所在空间位置决定，g随地球表面不同高度，不同星球而变化a. 单摆周期与高度关系：b. 单摆周期与不同行星关系：c. 不同运动系统内单摆周期三. 振动图象1. 物理意义：做简谐运动的物体相对平衡位置的位移随时间的变化规律，是正、余弦曲线（时间轴即平衡位置）2. 已知：（1）A、T、f A＝8cm Ｔ＝0.8s f＝1.25Hz（2）确定任一时刻质点的位移、加速度、速度方向。
高三物理教案：《机械振动和机械波》教学设计
高三物理教案：《机械振动和机械波》教学设计课前练习1．关于振幅的下列叙述中，正确的是A.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离B.振幅是表示振动强弱的物理量，振幅越大，振动的能量越大C.做简谐振动的质点在一个周期内通过的路程等于4倍振幅D.振幅越大，完成一次全振动的时间越长2.质点做简谐运动，从质点经过某一位置时开始计时，下列说法正确的是A.当质点再次经过此位置时，经过的时间为一个周期B.当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，经过的时间为一个周期C.当质点加速度再次与零时刻的加速度相同时，经过的时间为一个周期D.当质点经过的路程为振幅的4倍时，经过的时间为一个周期3.下列说法中正确的是A.实际的自由振动必然是阻尼振动B.在外力作用下的振动是受迫振动C.阻尼振动的振幅越来越小D.受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关知识要点1．机械振动：指物体（或物体的一部分）,在某一位置（平衡位置）两侧所作的往复运动。
2．回复力：使物体回到平衡位置的合力。
回复力与向心力一样都是根据其作用的效果命名的。
3．全振动：振动物体完全恢复原来的运动状态所需要的最短过程叫一次全振动，也是物体连续通过四倍振幅的振动，物体完成一次全振动位移、速度恢复到原值。
4．振动的位移：指由平衡位置指向振子所在处的有向线段。
5.振幅A:物体离开平衡位置的最大距离，等于位移的最大值。
振幅是表示物体振动的强弱（或振动的能量的大小）的物理量。
6.周期T:振动物体完成一次全振动所需要的时间；频率是周期的倒数。
周期和频率都是表示振动快慢的物理量。
7.受迫振动:物体在周期性的驱动力的作用下的振动。
受迫振动的频率跟物体的固有频率无关，等于驱动力的频率。
在受迫振动中，驱动力的频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。
8.振幅越来越小的振动叫做阻尼振动。
振幅保持不变的振动即等幅振动，叫做无阻尼振动。
问题导引通过本节的复习，你要牢固掌握有关振动的概念，为后面复习简谐运动的规律作好准备。
高三物理第六章 机械振动和机械波复习教案
第六章 机械振动和机械波一、简谐运动的基本概念1.定义物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。
表达式为：F = -kx⑴简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。
也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。
⑵回复力是一种效果力。
是振动物体在沿振动方向上所受的合力。
⑶“平衡位置”不等于“平衡状态”。
平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。
（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态）⑷F=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。
凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件；反之，只要沿振动方向的合力满足该条件，那么该振动一定是简谐运动。
2.几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻（或某一位置）的位移x 、回复力F 、加速度a 、速度v 这四个矢量的相互关系。
⑴由定义知：F ∝x ，方向相反。
⑵由牛顿第二定律知：F ∝a ，方向相同。
⑶由以上两条可知：a ∝x ，方向相反。
⑷v 和x 、F 、a 之间的关系最复杂：当v 、a 同向（即 v 、 F 同向，也就是v 、x 反向）时v 一定增大；当v 、a 反向（即 v 、 F 反向，也就是v 、x 同向）时，v 一定减小。
3.从总体上描述简谐运动的物理量振动的最大特点是往复性或者说是周期性。
因此振动物体在空间的运动有一定的范围，用振幅A 来描述；在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所须的时间。
⑴振幅A 是描述振动强弱的物理量。
（一定要将振幅跟位移相区别，在简谐运动的振动过程中，振幅是不变的而位移是时刻在改变的）⑵周期T 是描述振动快慢的物理量。
（频率f =1/T 也是描述振动快慢的物理量）周期由振动系统本身的因素决定，叫固有周期。
任何简谐振动都有共同的周期公式：k m T π2=（其中m 是振动物体的质量，k 是回复力系数，即简谐运动的判定式F = -kx 中的比例系数，对于弹簧振子k 就是弹簧的劲度，对其它简谐运动它就不再是弹簧的劲度了）。
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高三物理复习教案第六讲 机械振动和机械波祁东县育贤中学 撰稿： 陈志华 校稿：肖仲春一、【考点梳理】1.简谐运动的三个特征简谐运动物体的受力特征：F=kx m；简谐运动的能量特征：机械能转化及守恒；简谐运动的运动特征：变加速运动。
2.单摆的振动规律单摆的摆角越小，其运动越接近简谐运动。
单摆回复力是重力沿切线方向的分力，而不是重力和绳子张力的合力。
3.阻尼振动与无阻尼振动阻尼振动和无阻尼振动的区别只在于表面现象，即振幅是否衰减。
但无阻尼振动不能单一理解成无阻力自由振动，例如：当策动力补充能量与克服阻力消耗能量相等时，此时的受迫振动尽管有阻力作用，但由于能量不变，振幅不变，所以仍为无阻尼振动。
4.几个辩析①机械振动能量只取决于振幅，与周期和频率无关；②机械波的传播速度只与介质有关，与周期和频率无关；波由一介质进入另一介质，只改变波速和波长，不改频率；③波干涉中振动加强的点比振动减弱的点振幅大，但每一时刻的位移并不一定大，即振动加强的点也有即时位移为零的时候；波的干涉图像中除加强和减弱点外，还有振动介于二者之间的质点。
同时波的干涉是有前提条件的。
5.波动问题的周期性和多解性波动过程具有时间和空间的周期性。
第一：介质在传播振动的过程中，介质中每一个质点相对于平衡位置的位移随时间作周期性变化，这体现了时间的周期性。
第二：介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性。
如相距波长整数倍的两个质点振动状态相同，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相同；相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反。
双向性与重复性是波的两个基本特征。
波的这两个特征决定了波问题通常具有多解性。
为了准确地表达波的多解性，通常选写出含有“n”或“k ”的通式，再结合某些限制条件，得出所需要的特解，这样可有效地防止漏解。
二、【热身训练】1． 如图所示，两单摆摆长相同，平衡时两摆球刚好接触。
现将摆球A 在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放，碰撞后，两摆球分开各自做简谐运动。
以A m 、B m 分别表示摆球A 、B 的质量，则（ ）A.如果A m ＞B m ,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧B.如果A m ＜B m ,下一次碰撞将发生在平衡位置左侧C.无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧D.无论两摆球的质量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧2.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4。
那么在地球上走时很准的摆钟搬到此行星上后，钟的分针走一圈所经历的时间实际上是（ ）A.1/4hB.1/2hC.2hD.4h3.一列简谐横波原来波形如图中实线所示，经过时间t后变成图中虚线所示的波形。
已知波向左传播，时间t 小于1个周期，图中坐标为（12，2）的A 点，经时间t 后振动状态传播到B 点，则B 点的坐标为 ，此时刻A点的坐标为 ，A 在时间t 内通过的路程为 cm 。
三、【讲练平台】例1．如图所示，质量为m 的木块放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A 时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，则物体对弹簧的最小压力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大例2．右图为一列简谐横波上两质点P 、Q 的振动图像，已知P 、Q 两点相距30m 。
求：（1）若P 质点离波源近，则横波的波速多大？（2）若Q 点距波源近，则横波波速又是多大？例3.如图所示,实线是某时刻的波形图,虚线是0.2s 后的波形图.若波向左传播,求它在0.2s 内传播的最小距离.(2)若波向右传播,求它的最大周期?(3)若波速为35m/s,求波的传播方向?例4.如图所示，是观察水面波衍射的实验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是（ ）A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔AB 扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象例5.一列简谐横波向右传播，波速为v ，沿波的传播方向上有相距为l 的P 、Q 两质点，如图所示，某时刻P 、Q 两质点都处于平衡位置，且P 、Q 间仅有一个波峰，经过时间t ，Q质点第一次运动到波谷，则t 取值可能有（ ）A.1个B.2个C.3个D.4个例6.如图所示是演示简谐振动的装置,当盛沙漏斗下面的薄木板N 被均匀地拉动时,摆动着的漏斗中露出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系,板上的直线OO 1代表时间轴,右图是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线,若板N 1和N 2拉动的速度v 1和v 2关系为v 2=2v 1,则板N 1、N 2上曲线所代表的振动周期T 1和T 2的关系为( )A.T 2=T 2B.T 2=2T 2C.T 2=4T 1D.T 2=41T 1四、当堂巩固1.一列简谐横波在均匀介质中传播,甲图表示t=0时刻的波动图线,乙图表示甲图中b 质点从t=0时开始的振动图线,则这列波( )A.是从左向右传播的B.质点振动频率是2H ZC.波传播速度是4m/sD.o 点和d 点在振动过程中任意时刻的位移都相同2．若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2,则单摆振动的( )A.频率不变,振幅不变B.频率不变,振幅改变C.频率改变,振幅改变D.频率改变,振幅不变3．两个摆长分别为l 1和l 2的单摆,做小幅振动,它们的位移时间图像分别如图中的1和2所示,则21l l 为( ) A.31 B.91 C.13 D.194.如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A 、B 、C 、D ……为绳上等间隔的点，两点间间隔为50cm ，现用手拉着绳子的端点A 使其上下振动，若从A 点开始向上振动计时，经0.1秒A 点第一次达到最大位移，C 点恰好开始振动，则（1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大（2）从A 开始振动，经多长时间J 点第一次向下达到最大位移（3）画出当J 点第一次向下达到最大位移时的波形图.5.如图所示,实线表示简谐波在t 1=0时刻的波形图,虚线表示t 2=0.5s 时的波形图.(1)若T ＜(t 2-t 1)＜2T,波向右传播的速度多大?(2)若2T ＜(t 2-t 1)＜3T,波向左传播的速度多大?[参考答案]二、【热身训练】 1.CD 2.C 3.(3 2) (12 0) 6三、【讲练平台】1.解：⑴由简谐振动知识可知，当物处于平衡位置下方时，物体具有向上的加速度，由牛顿第二定律得：kx F N mg ma m kx m=-==⨯=合弹∴压力最大出现在最低位置，其最大压力m a x 1.5N mg kA mg =+= 0.5kA mg ∴=（其中x 为离开平衡位置的位移）同样，当物处于平衡位置上方时，物体具有向下的加速度，由牛顿第二定律得： kx F mg N ma m kx m=-==⨯=合弹∴压力最小出现在最高位置，其最小压力m i n 0.5N mg kA mg =-= ⑵由上问可知，要使物体在振动中不离开弹簧，物体在最高位置时0N ≥弹，又0N mg kA'=-≥弹 即：20.5/mg mg A A k mg A'≤== 2．解：由图上可知，T =8s ,且在t=0时刻Q 点正处在平衡位置向上运动，P 点正处在波峰位置，∴1()4PQ n λ=+ 或 3()4PQ n λ=+作出该简谐波的草图如右： ⑴若P 点离波源近，则1()4PQ n λ=+=30112041n λ∴=+ 1141v T n ==+ （n =0 1 2 3…）⑵若Q 点离波源近，则3()4PQ n λ=+=30222120154343v n T n λλ∴===++即 （n =0 1 2 3…）3．解：⑴由图象可知，波向左传时，它在0.2秒内传播的最小距离为3/4个波长,即3米.⑵由图象可知,波向右传时,实线波形变成虚线波形需经过1()4n T +,即1()4n T +=0.2∴当0n =时,周期T 最大,max 0.8T s =. ⑶ 当波向右传时,1110.85(41)41T v n n T λ=∴==++ （n =0 1 2 3…） 当波向左传时, 2220.85(43)43T v n n T λ=∴==++（n =0 1 2 3…） 因为35/v m s =,显然当1n =时,25(413)35/v m s =⨯+= ∴波向左传时4.ABC5.C6.D四、当堂巩固1. ABD2. B3. D4.⑴:110/0.1AC v m s t ===.⑵:从A 点开始振动到J 点开始振动的时间为190.50.4510AJ S t s v ⨯===,J 点从开始振动到向下的最大位移所经过的时间2330.40.344t T s ==⨯=∴总时间为0.75s .⑶:略 5. ⑴:10m/s ⑵:44m/s。