[高一物理教案]

1、 高一物理教案機(jī)械振動(dòng)習(xí)題課（共2課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)：1通過本節(jié)習(xí)題課的復(fù)習(xí)， 進(jìn)一步熟悉全章的基本內(nèi)容， 提高解決問題的能力。2本章要求同學(xué)們： 理解簡諧運(yùn)動(dòng)， 知道簡諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型以及在 什么條件下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看作簡諧運(yùn)動(dòng)，知道研究簡諧運(yùn)動(dòng)的意義。知道什么是振幅、周期和頻率，以及周期和頻率的關(guān)系。理解振動(dòng)圖象的 意義。知道什么是單擺，理解在什么條件下單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)，掌握單擺的周 期公式。理解簡諧運(yùn)動(dòng)中能量轉(zhuǎn)化的情況。知道阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共 振。二、重點(diǎn)難點(diǎn)： 本章的重點(diǎn)是，通過彈簧振子的實(shí)例，把簡諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過程中的受力 情況和運(yùn)動(dòng)情況弄清楚，彈簧振子的回復(fù)力、加

2、速度與位移的關(guān)系可用公式定 量表示；位移與時(shí)間的關(guān)系要求用圖象表示，速度的變化要求半定量地作出判 斷。三、教學(xué)方法：，復(fù)習(xí)提問，講練結(jié)合四、教學(xué)過程（一）知識回顧 通過復(fù)習(xí)提問，掌握下面的基礎(chǔ)知識：1.機(jī)械振動(dòng)： 物體（或物體的某部分） 在某位置附近沿直線或圓弧作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。2.產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的條件：（1）當(dāng)物體離開平衡位置就受到回復(fù)力作用；（2）物體在振動(dòng)過程中所受到的阻力足夠小。3.簡諧運(yùn)動(dòng)：物體在受到大小與位移成正比，方向總跟位移的方向相反的力的作用下，物體就作簡諧運(yùn)動(dòng)。F=kx.4.振幅（A）:振動(dòng)物體離形平衡位置的最大距離。5.周期（T）:物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間。6.頻率（f）:振

3、動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，單位：赫茲（1/秒）7.單擺是簡諧振動(dòng)，其周期T=，-。8.簡諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化：動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。9.阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)。10.受迫振動(dòng)和共振：在外來驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)，叫做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng) 的頻率等于驅(qū)動(dòng)力頻率，與固有頻率無關(guān)，但是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于固有頻率 時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這就是共振。（二）例題精講通過以下例題，把概念弄清。（把這些例題打印成學(xué)案，課前印發(fā)給學(xué)生，可 以提高課堂效率）1.知道機(jī)械振動(dòng)的定義及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：例1:機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)是：（1）往復(fù)性；（2）方向性；（3）慣性；（4）周期性。分析：要抓住物體做機(jī)械振動(dòng)

4、時(shí)是圍繞一個(gè)中心位置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 周期性。2.知道回復(fù)力是怎樣的力:(1)是振動(dòng);(2)不是振動(dòng);例2:回復(fù)力的作用是能使物體 _平衡位置，它是大小_ ，方向_ 的力(填不變或變化)。分析：回復(fù)力總是與振子偏離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，變化，變化。3.能從具體的物理情景中判斷物體的振動(dòng)。例3:如圖所示，一個(gè)彈性小球在A點(diǎn)水平拋出，在兩個(gè)相互平行的豎直平面之間運(yùn)動(dòng)，小球在落到地面之前的運(yùn)動(dòng)是不是振動(dòng)？為什么？ 分析：要抓住從振動(dòng)的特點(diǎn)出發(fā)去分析和判斷。振動(dòng)的特點(diǎn)就 是圍繞一個(gè)平衡位置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。你可以看出彈性球A在運(yùn)動(dòng)過程中不是圍繞一個(gè)平衡位置

5、做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。4.知道什么是簡諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。例4:簡諧運(yùn)動(dòng)是一種：(1)勻速運(yùn)動(dòng)；(2)變速運(yùn)動(dòng)；(3)勻加速運(yùn)動(dòng)；(4)變加速運(yùn)動(dòng)；(5)勻 減速運(yùn)動(dòng)。分析：這要從簡諧運(yùn)動(dòng)物體受到的回復(fù)力的特點(diǎn)來進(jìn)行分析，F(xiàn)=kx，回復(fù)力與位移成正比， 是變力作用， 因此簡諧運(yùn)動(dòng)是變速度運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)然它的加速度也 是與位移成正比，方向永遠(yuǎn)指向平衡位置。加速度是變加速度。5.能根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析、判斷運(yùn)動(dòng)物體是否是簡諧運(yùn)動(dòng)。例5:如圖，彈性小球在光滑平面運(yùn)動(dòng)時(shí)不斷與A、B兩面碰撞而做往復(fù)運(yùn)動(dòng),若不計(jì)阻力和碰撞時(shí)的能量損失，則小球的運(yùn)動(dòng)：(3)是簡諧運(yùn)動(dòng)；(4)不是簡諧運(yùn)動(dòng)。分析：物體是否在做

6、簡諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵看其在運(yùn)動(dòng)過程中是否永遠(yuǎn)受一個(gè)與位移 成正比，方向指向平衡位置的外力作用。答案：、。6.能從動(dòng)力學(xué)角度，說明簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，及回復(fù)力、位移、速度、加速度等 量的變化規(guī)律。例6: 個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，則：(1)速度方向有時(shí)與位移方向相同，有時(shí)相反；(2)加速度方向有時(shí)與速度方向相同，有時(shí)相反；(3)回復(fù)力方向有時(shí)與速度方向相同，有時(shí)相反；(4)回復(fù)力方向有時(shí)與位移方向相同；有時(shí)相反。分析：可以結(jié)合課堂上實(shí)驗(yàn)去分析，質(zhì)點(diǎn)在最大位移處向平衡位置移動(dòng)時(shí)及質(zhì) 點(diǎn)從平衡位置向最大位移處移動(dòng)時(shí)，位移如何變？回復(fù)力如何變？加速度如何 變？速度如何變？答案：、(3)7.能清楚地理解振幅的物理意義。

7、例7:振動(dòng)物體離開平衡位置的 _，叫做振動(dòng)的振幅，它是表示振動(dòng)_ 的物理量。分析：這里要特別注意物體離開平衡位置的最大距離才是振幅，振幅越大，說 明振動(dòng)越強(qiáng)烈。8.能清楚地理解周期、頻率的定義及物理意義。例&振動(dòng)的物體完成一次 _ 所需的時(shí)間，叫振動(dòng)的周期。周期和頻率都是表示振動(dòng) _ 的物理量。它們之間的關(guān)系為f =_。答案：全振動(dòng)；快慢；1/T9.知道固有周期(頻率)的概念。例9:物體的固有頻率是由振動(dòng)物體本身的 _決定的，而與_ 的大小無關(guān)。答案：性質(zhì)；振幅10.能根據(jù)周期(頻率)的定義和相互關(guān)系，進(jìn)行有關(guān)物理量的計(jì)算。例10：兩個(gè)彈簧振子同時(shí)開始振動(dòng)，當(dāng)甲振子振動(dòng)45次時(shí)，乙剛好

8、振動(dòng)40次。甲、乙兩振子的周期之比為。分析：同時(shí)開始振動(dòng)且甲振動(dòng)45次時(shí)，乙振動(dòng)40次，說明二者振動(dòng)的時(shí)間相同。甲周期為：t/45；乙周期為：t/40。11.能在新的物理情景中靈活應(yīng)用周期、頻率。例11:甲、乙兩彈簧振子的周期比為1:3，振幅之比為2:5，則每秒路程之比為：(1) 5:6；(2) 3:10；(3) 6:5；(4)10:3分析：彈簧振子在一個(gè)周期內(nèi)，完成的路程是四個(gè)振幅。答案：(3)。注：振動(dòng)周期大，說明它振動(dòng)的慢。12.必須清楚地知道組成單擺的條件。例12:在細(xì)繩的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的和可以忽略，球的比線長短得多，這樣的裝置叫單擺。答案：伸縮；質(zhì)量；直

9、徑。13.知道單擺的回復(fù)力是怎么產(chǎn)生的及其振動(dòng)的特點(diǎn)。例13:單擺振動(dòng)時(shí)擺球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是：（1）擺球的重力；（2）擺球受到的擺線的拉力；（3）擺線對擺球的拉力和擺球重力的合力；（4）擺球重力沿圓弧切線方向的分力。分析：請畫圖分析一下，可看出（4）正確。14.知道等時(shí)性的概念。例14：在很小的條件下，單擺的振動(dòng)周期跟沒關(guān)系，這就是單擺的一個(gè)重要的性質(zhì)一一等時(shí)性。答案：略。15.理解單擺振動(dòng)的規(guī)律及其周期公式：例15：單擺的振動(dòng)周期跟的平方根成正比，跟的平方根成反比，跟擺球的無關(guān)。分析：掌握公式：T=二.16.能利用單擺周期公式對有關(guān)物理情景進(jìn)行分析。例16：有一個(gè)單擺其周期為2秒，若將擺球質(zhì)量

10、增大為原來的2倍，振幅減為分析：首先弄清，單擺的周期與哪些因素有關(guān)，然后利用周期公式求有關(guān)量。原來的1/4，則頻率為 則頻率為赫。茲；若將擺長縮短為原長的1/4，答案：0.5，1。17.在變化的物理情景中，能利用單擺的周期公式進(jìn)行比較、判斷或計(jì)算有關(guān)物理量。例18:將周期為3秒的單擺擺長剪去5/9后，其周期將變?yōu)?(1) 4.5秒；22秒；(3) 2.0秒；(4)1.33秒。分析：剪去5/9后，擺長變?yōu)樵L的4/9，這樣可以利用周期的比即可求出。 答案：(3)。18.能利用單擺規(guī)律分析帶擺錘時(shí)鐘的走時(shí)快慢問題。例18: 個(gè)帶擺的時(shí)鐘，由甲地移到乙地后發(fā)現(xiàn)走時(shí)變快了，其變化的原因及調(diào)準(zhǔn)的方法是：

11、(1)因?yàn)間甲g乙，將擺長適當(dāng)縮短；(2)因?yàn)間甲vg乙，將擺長適當(dāng)放長；(3)因?yàn)間甲vg乙，將擺長適當(dāng)縮短；(4)因?yàn)間甲g乙，將擺長適當(dāng)放長。分析：時(shí)鐘走時(shí)快是指它的擺在相同時(shí)間內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù)比準(zhǔn)確時(shí)鐘多，即周期 減小了，也就是擺錘每擺動(dòng)一次所用的時(shí)間變短了。這樣一晝夜時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的 次數(shù)增多，反映在鐘面上指針指示的時(shí)間就比準(zhǔn)確的多，就是走時(shí)快了。根據(jù)單擺周期公式T二去分析不難得出正確答案為：(2)。19.能根據(jù)單擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，分析單擺的問題。例19: 一單擺的擺長1=98厘米，在t=0時(shí)，正從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)， 則當(dāng)t=1.2秒時(shí)，下列關(guān)于擺球的運(yùn)動(dòng)描述，正確的是：(1)正向左作減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增加；(2)正向左作加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小；(3)正向右作減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增加；(4)正向右作加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小。分析：要想確定單擺在t=1.2秒時(shí)，單擺在作什么狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)。首先就得把擺 球此時(shí)擺到什么位置？此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向？為了達(dá)此目的，就須知道單擺的周期，2事根據(jù)T=二可求出。T=2秒，根據(jù)t=1.2秒，說明擺球此時(shí)正在平衡位置的 左邊且向左運(yùn)動(dòng)之中。答案：（1）。20.知道用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟。例20：在用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，需采用的測量儀器有。實(shí)驗(yàn)中需要直接測出物理量有?？赏茖?dǎo)出g=。4兀勺（卡