高中物理选修3-4机械振动机械波教材分析资料

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
两种版本的比较
人教版 2010
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。
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
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
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。
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
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
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
1.机械振动概念的建立：
第 【视频、演示实验】
一 节
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；
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)
• 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
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
简 谐
e、穿在橡皮绳上的塑料球。
运
动
教 学 建 议
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。
振动是波的根源
机械波
介质中质点都做振动 λ、f、v
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
形
简
传
成
谐
播
与
波
规
特
律
征
波的 干涉
波的 衍射
公 式
简谐运动的图像 某一质点在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
教科版 2011
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 4．单摆 5．外力作用下的振动
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．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
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。
• 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