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机械振动和机械波
知识网络:
单元切块:
按照考纲的要求,本章内容可以分成两部分,即:机械振动;机械波。其中重点是简谐运动和波的传播的规律。难点是对振动图象和波动图象的理解及应用。
机械振动
教学目标:
1.掌握简谐运动的动力学特征和描述简谐运动的物理量;掌握两种典型的简谐运动模型——弹簧振子和单摆。掌握单摆的周期公式;了解受迫振动、共振及常见的应用
2.理解简谐运动图象的物理意义并会利用简谐运动图象求振动的振幅、周期及任意时刻的位移。
3.会利用振动图象确定振动质点任意时刻的速度、加速度、位移及回复力的方向。
教学重点:简谐运动的特点和规律
教学难点:谐运动的动力学特征、振动图象
教学方法:讲练结合,计算机辅助教学
教学过程:
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= -kx
(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)F=-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
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