[高一物理教案]

1、 高一物理教案机械振动习题课（共2课时）一、教学目标：1通过本节习题课的复习， 进一步熟悉全章的基本内容， 提高解决问题的能力。2本章要求同学们： 理解简谐运动， 知道简谐运动是一种理想化模型以及在 什么条件下可以把实际发生的振动看作简谐运动，知道研究简谐运动的意义。知道什么是振幅、周期和频率，以及周期和频率的关系。理解振动图象的 意义。知道什么是单摆，理解在什么条件下单摆做简谐运动，掌握单摆的周 期公式。理解简谐运动中能量转化的情况。知道阻尼振动、受迫振动和共 振。二、重点难点： 本章的重点是，通过弹簧振子的实例，把简谐运动在一次全振动过程中的受力 情况和运动情况弄清楚，弹簧振子的回复力、加

2、速度与位移的关系可用公式定 量表示；位移与时间的关系要求用图象表示，速度的变化要求半定量地作出判 断。三、教学方法：，复习提问，讲练结合四、教学过程（一）知识回顾 通过复习提问，掌握下面的基础知识：1.机械振动： 物体（或物体的某部分） 在某位置附近沿直线或圆弧作往复运动。2.产生机械振动的条件：（1）当物体离开平衡位置就受到回复力作用；（2）物体在振动过程中所受到的阻力足够小。3.简谐运动：物体在受到大小与位移成正比，方向总跟位移的方向相反的力的作用下，物体就作简谐运动。F=kx.4.振幅（A）:振动物体离形平衡位置的最大距离。5.周期（T）:物体完成一次全振动所需的时间。6.频率（f）:振

3、动物体在单位时间内完成全振动的次数，单位：赫兹（1/秒）7.单摆是简谐振动，其周期T=，-。8.简谐运动中能量的转化：动能和势能相互转化，机械能守恒。9.阻尼振动：振幅逐渐减小的振动。10.受迫振动和共振：在外来驱动力作用下的振动，叫做受迫振动，受迫振动 的频率等于驱动力频率，与固有频率无关，但是，当驱动力频率等于固有频率 时，受迫振动的振幅最大，这就是共振。（二）例题精讲通过以下例题，把概念弄清。（把这些例题打印成学案，课前印发给学生，可 以提高课堂效率）1.知道机械振动的定义及运动特点：例1:机械振动的特点是：（1）往复性；（2）方向性；（3）惯性；（4）周期性。分析：要抓住物体做机械振动

4、时是围绕一个中心位置做往复运动及往复运动的 周期性。2.知道回复力是怎样的力:(1)是振动;(2)不是振动;例2:回复力的作用是能使物体 _平衡位置，它是大小_ ，方向_ 的力(填不变或变化)。分析：回复力总是与振子偏离平衡位置的位移方向相反，它的作用能使振子返 回平衡位置。答案：返回，变化，变化。3.能从具体的物理情景中判断物体的振动。例3:如图所示，一个弹性小球在A点水平抛出，在两个相互平行的竖直平面之间运动，小球在落到地面之前的运动是不是振动？为什么？ 分析：要抓住从振动的特点出发去分析和判断。振动的特点就 是围绕一个平衡位置做往复运动。你可以看出弹性球A在运动过程中不是围绕一个平衡位置

5、做往复运动。4.知道什么是简谐运动，其运动特点及运动的性质。例4:简谐运动是一种：(1)匀速运动；(2)变速运动；(3)匀加速运动；(4)变加速运动；(5)匀 减速运动。分析：这要从简谐运动物体受到的回复力的特点来进行分析，F=kx，回复力与位移成正比， 是变力作用， 因此简谐运动是变速度运动， 当然它的加速度也 是与位移成正比，方向永远指向平衡位置。加速度是变加速度。5.能根据简谐运动的特点分析、判断运动物体是否是简谐运动。例5:如图，弹性小球在光滑平面运动时不断与A、B两面碰撞而做往复运动,若不计阻力和碰撞时的能量损失，则小球的运动：(3)是简谐运动；(4)不是简谐运动。分析：物体是否在做

6、简谐运动，关键看其在运动过程中是否永远受一个与位移 成正比，方向指向平衡位置的外力作用。答案：、。6.能从动力学角度，说明简谐运动的特点，及回复力、位移、速度、加速度等 量的变化规律。例6: 个质点做简谐运动时，则：(1)速度方向有时与位移方向相同，有时相反；(2)加速度方向有时与速度方向相同，有时相反；(3)回复力方向有时与速度方向相同，有时相反；(4)回复力方向有时与位移方向相同；有时相反。分析：可以结合课堂上实验去分析，质点在最大位移处向平衡位置移动时及质 点从平衡位置向最大位移处移动时，位移如何变？回复力如何变？加速度如何 变？速度如何变？答案：、(3)7.能清楚地理解振幅的物理意义。

7、例7:振动物体离开平衡位置的 _，叫做振动的振幅，它是表示振动_ 的物理量。分析：这里要特别注意物体离开平衡位置的最大距离才是振幅，振幅越大，说 明振动越强烈。8.能清楚地理解周期、频率的定义及物理意义。例&振动的物体完成一次 _ 所需的时间，叫振动的周期。周期和频率都是表示振动 _ 的物理量。它们之间的关系为f =_。答案：全振动；快慢；1/T9.知道固有周期(频率)的概念。例9:物体的固有频率是由振动物体本身的 _决定的，而与_ 的大小无关。答案：性质；振幅10.能根据周期(频率)的定义和相互关系，进行有关物理量的计算。例10：两个弹簧振子同时开始振动，当甲振子振动45次时，乙刚好

8、振动40次。甲、乙两振子的周期之比为。分析：同时开始振动且甲振动45次时，乙振动40次，说明二者振动的时间相同。甲周期为：t/45；乙周期为：t/40。11.能在新的物理情景中灵活应用周期、频率。例11:甲、乙两弹簧振子的周期比为1:3，振幅之比为2:5，则每秒路程之比为：(1) 5:6；(2) 3:10；(3) 6:5；(4)10:3分析：弹簧振子在一个周期内，完成的路程是四个振幅。答案：(3)。注：振动周期大，说明它振动的慢。12.必须清楚地知道组成单摆的条件。例12:在细绳的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的和可以忽略，球的比线长短得多，这样的装置叫单摆。答案：伸缩；质量；直

9、径。13.知道单摆的回复力是怎么产生的及其振动的特点。例13:单摆振动时摆球运动的回复力是：（1）摆球的重力；（2）摆球受到的摆线的拉力；（3）摆线对摆球的拉力和摆球重力的合力；（4）摆球重力沿圆弧切线方向的分力。分析：请画图分析一下，可看出（4）正确。14.知道等时性的概念。例14：在很小的条件下，单摆的振动周期跟没关系，这就是单摆的一个重要的性质一一等时性。答案：略。15.理解单摆振动的规律及其周期公式：例15：单摆的振动周期跟的平方根成正比，跟的平方根成反比，跟摆球的无关。分析：掌握公式：T=二.16.能利用单摆周期公式对有关物理情景进行分析。例16：有一个单摆其周期为2秒，若将摆球质量

10、增大为原来的2倍，振幅减为分析：首先弄清，单摆的周期与哪些因素有关，然后利用周期公式求有关量。原来的1/4，则频率为 则频率为赫。兹；若将摆长缩短为原长的1/4，答案：0.5，1。17.在变化的物理情景中，能利用单摆的周期公式进行比较、判断或计算有关物理量。例18:将周期为3秒的单摆摆长剪去5/9后，其周期将变为:(1) 4.5秒；22秒；(3) 2.0秒；(4)1.33秒。分析：剪去5/9后，摆长变为原长的4/9，这样可以利用周期的比即可求出。 答案：(3)。18.能利用单摆规律分析带摆锤时钟的走时快慢问题。例18: 个带摆的时钟，由甲地移到乙地后发现走时变快了，其变化的原因及调准的方法是：

11、(1)因为g甲g乙，将摆长适当缩短；(2)因为g甲vg乙，将摆长适当放长；(3)因为g甲vg乙，将摆长适当缩短；(4)因为g甲g乙，将摆长适当放长。分析：时钟走时快是指它的摆在相同时间内的摆动次数比准确时钟多，即周期 减小了，也就是摆锤每摆动一次所用的时间变短了。这样一昼夜时间内摆动的 次数增多，反映在钟面上指针指示的时间就比准确的多，就是走时快了。根据单摆周期公式T二去分析不难得出正确答案为：(2)。19.能根据单摆运动的特点，分析单摆的问题。例19: 一单摆的摆长1=98厘米，在t=0时，正从平衡位置向右运动， 则当t=1.2秒时，下列关于摆球的运动描述，正确的是：(1)正向左作减速运动，加速度正在增加；(2)正向左作加速运动，加速度正在减小；(3)正向右作减速运动，加速度正在增加；(4)正向右作加速运动，加速度正在减小。分析：要想确定单摆在t=1.2秒时，单摆在作什么状态的运动。首先就得把摆 球此时摆到什么位置？此时的运动方向？为了达此目的，就须知道单摆的周期，2事根据T=二可求出。T=2秒，根据t=1.2秒，说明摆球此时正在平衡位置的 左边且向左运动之中。答案：（1）。20.知道用单摆测重力加速度的实验原理和实验步骤。例20：在用单摆测重力加速度的实验中，需采用的测量仪器有。实验中需要直接测出物理量有。可推导出g=。4兀勺（卡