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　　课    题：  机械振动     机械波                    类型：会考复习课
　　目的要求：
　　重点难点：
　　教    具：。
　　过程及内容：   第一节    机械振动
　　【 知识内容】
　　物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动，简称为振动．
　　【 课堂练习】 1．请举出几个机械振动的实例．
　　2．下列物体的运动中，属于机械振动的是（  ABD      ）
　　A、风中树枝的摆动；B．内燃机汽缸内活塞来回运动
　　C．打桩机汽锤的下落运动；D．缝纫机针的上下运动
　　第二节   简谐运动
　　【 知识内容】
　　一、简指运动
　　1．简谐运动的定义及回复力表达式
　　（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动．
　　（2）回复力是按力的作用效果命名的力，在振动中，总是指向平衡位置、其作用是使物体返回平衡位置的力，叫回复力．
　　（3）作简谐运动的物体所受的回复力F大小与物体偏离平衡位置的位移X成正比，方向相反，即F=－kx．K是回复力常数．
　　【问题讨论】
　　1．简谐运动的位移、速度、加速度
　　(1)位移：从平衡位置指向振子所在位置的有向线段，是矢量．方向为从平衡位置指向振子所在位置．大小为平衡位置到该位置的距离．位移的表示方法是：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某一时刻振子(偏离平衡位置)的位移用该时刻振子所在的位置坐标来表示．
　　振子在两“端点”位移最大,在平衡位置时位移为零。振子通过平衡位置，位移改变方向．
　　(2)速度：在所建立的坐标轴上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反．速度和位移是彼此独立的物理量．如振动物体通过同一个位置，其位移矢量的方向是一定的，而其速度方向却有两种可能：指向或背离平衡位置．
　　振子在两“端点”速度为零，在平衡位置时速度最大，振子在两“端点”速度改变方向．
　　(3)加速度：做简谐运动物体的加速度   ．加速度的大小跟位移成正比且方向相反．振子在两“端点”加速度最大，通过平衡位置时加速度为零，此时加速度改变方向．
　　【例题分析】
　　[例1]有一弹簧振子做简谐运动，则(    )
　　A．加速度最大时，速度最大   B．速度最大时，位移最大
　　C．位移最大时，回复力最大   D．回复力最大时，加速度最大
　　(解析)振子加速度最大时，处在最大位移处，此时振子的速度为零，由        知道，此时振子所受回复力最大，所以选项A错，C、D对．振子速度最大时，是经过平衡位置时，此时位移为零，所以选项B错．故正确选项为C、D
　　(说明)分析振动过程中各物理量如何变化时，一定要以位移为桥梁理清各物理量间的关系：位移增大时，回复力、加速度、势能均增大，速度、动量、动能均减小；位移减小时，回复力、加速度、势能均减小，速度、动量、动能均增大．各矢量均在其值为零时改变方向，如速度、动量均在最大位移处改变方向，位移、回复力、加速度均在平衡位置改变方向．
　　[例2]试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动．
　　(解析)如图所示，设振子的平衡位置为O，向下方向为正方向，此时弹簧的形变为  ，根据胡克定律及平衡条件有     ①
　　当振子向下偏离平衡位置为 时，回复力(即合外力)为     ②
　　将①代人②得： ，可见，重物振动时的受力符合简谐运动的条件．
　　(说明)分析一个振动是否为简谐运动，关键是判断它的回复力是否满足其大小与位移成正比，方向总与位移方向相反．证明思路为：确定物体静止时的位置——即为平衡位置，考查振动物体在任一点受到回复力的特点是否满足
　　【 课堂练习】
　　3．下列几种说法中正确的是（  B   ）
　　A．只要是机械振动，就一定是简谐运动 B．简谐运动的回复力一定是物体在振动方向所受合力
　　C．简谐运动物体所受的回复力总是对物体做正功 D．简谐运动物体所受的回复力总是对物体做负功
　　4．简谐运动属于（    D     ）
　　A、匀速直线运动；  B．匀变速直线运动    C．匀变速曲线运动；  D．加速度改变的变速运动
　　5．如图5－1所示，一弹性球被水平抛出后，在两个竖直的平面之间运动，小球落到地面之前的运动（  CD      ）
　　A、是机械振动，但不是简谐运动     B．是机械振动，同时也是简谐运动
　　C．既不是简谐运动，也不是机械振动  D．是机械运动，但不是机械振动
　　【 知识内容】
　　2．简谐运动的振幅、周期和频率
　　（1）振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅．
　　（2）振动物体完成一次全振动所需的时间叫做振动的周期．周期用T表示，单位s．
　　（3）单位时间内完成的全振动的次数。叫做振动的频率．频率用f表示，单位Hz．
　　（4）周期和频率的关系是f=1／T．