XX高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量阻尼振動(dòng)

1、XX 高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能 量 阻尼振動(dòng) XX高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量阻尼振動(dòng) 五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量 阻尼振動(dòng) 知道振幅越大，振動(dòng)的能量越大 ; 2 對(duì)單擺，應(yīng)能根據(jù)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行定量計(jì)算 3 對(duì)水平的彈簧振子，應(yīng)能定量地說明彈性勢(shì)能與動(dòng)能 的轉(zhuǎn)化; 4 知道什么是阻尼振動(dòng)和阻尼振動(dòng)中能量轉(zhuǎn)化的情況 知道在什么情況下可以把實(shí)際發(fā)生的振動(dòng)看作簡(jiǎn)諧運(yùn) 動(dòng) 【教學(xué)重點(diǎn)】 對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中能量轉(zhuǎn)化和守恒的具體分析！ 2 什么是阻尼振動(dòng) 【教學(xué)難點(diǎn)】 關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化！ 【教學(xué)過程】 一、導(dǎo)入新 演示：取一個(gè)單擺，將其擺球拉到一定高度后釋放，觀 察它的單擺擺動(dòng)，最后學(xué)生概括現(xiàn)

2、象 ; 2 現(xiàn)象：?jiǎn)螖[的振幅會(huì)越來越小，最后停下來 3 教師講解引入：實(shí)際振動(dòng)的單擺為什么會(huì)停下來，今 天我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題 板書：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量 阻尼振動(dòng)。 二、新教學(xué) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量 用多媒體模擬： 水平彈簧振子在外力作用下把它拉伸，松手后所做的簡(jiǎn) 諧運(yùn)動(dòng) 單擺的擺球被拉伸到某一位置后所做的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) ; 如下 圖甲、乙所示 試分析彈簧振子和單擺在振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化情況，并填 入表格 表一： 振子的運(yùn)動(dòng)A A A A 能量的變化動(dòng)能增大減少增大減少 勢(shì)能減少增大減少增大 總能不變不變不變不變 表二： 單擺的運(yùn)動(dòng)A A A A 能量的變化動(dòng)能增大減少增大減少 勢(shì)能減少增大減少增大 總能不變不變

3、不變不變 學(xué)生討論分析后，抽代表回答，并把結(jié)果填入表中 用實(shí)物投影儀出示思考題： 彈簧振子或單擺在振幅位置時(shí)具有什么能 ?該能量是 如何獲得的 ? 振子或單擺在平衡位置時(shí)具有什么能 ?該能量又是如 何獲得的 ? 為什么在表格的總能量一欄填不變 ? 學(xué)生討論后得到： 彈簧振子或單擺在振幅位置時(shí)具有彈性勢(shì)能或重力 勢(shì)能，這些能量是由于外力對(duì)振子或擺球做功并使外界的能 量轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能或重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來 在平衡位置時(shí)振子或擺球都具有動(dòng)能，這個(gè)能量是由 重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來的 因?yàn)樵谡褡雍蛿[球的振動(dòng)過程中，只有彈力或只有重 力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 教師總結(jié) 在外力的作用下，使振子或擺球振動(dòng)起來

4、，外力對(duì)它們 做的功越多，振子或擺球獲得的勢(shì)能也越大，同時(shí)振幅也越 大; 振子或單擺振動(dòng)起來之后，由于是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以能量 守恒，此后它的振幅將保持不變 板書：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是理想化的振動(dòng)，振動(dòng)過程中系統(tǒng)的能 量守恒 ; 系統(tǒng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，能量越大 用多媒體重新展示振子和彈簧的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)： 并讓學(xué)生畫 出其運(yùn)動(dòng)的圖象： 上述圖象中是錯(cuò)誤的， 因?yàn)槲覀冋故镜恼駝?dòng)都是從振 幅處起振的，所以不對(duì)； 都是正確的，之所以不同是由于所選定的正方向不 同而產(chǎn)生的 三、阻尼振動(dòng) 過渡引言：上邊我們研究了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化，對(duì) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)而言，一旦供給振動(dòng)系統(tǒng)以一定的能量，使它開始 振動(dòng)，由于機(jī)械能守恒，

5、它就以一定的振幅永不停息地振動(dòng) 下去，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的振動(dòng)下邊我們來觀察兩 個(gè)實(shí)際振動(dòng) 演示： 實(shí)際的單擺發(fā)生的振動(dòng) 敲擊音叉后音叉的振動(dòng) 學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象： 單擺和音叉的振幅越來越小，最后停下來 討論并解釋現(xiàn)象 在單擺和音叉的振動(dòng)過程中， 不可避免地要克服摩擦及 其他阻力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能就要損耗，振動(dòng)的振幅就會(huì)逐 漸減小，機(jī)械能耗盡之時(shí)，振動(dòng)就會(huì)停下來了 要求學(xué)生畫出上述單擺和音叉的運(yùn)動(dòng)圖象： 教師總結(jié)并板書： 由于振動(dòng)系統(tǒng)受到摩擦和其他阻力，即受到阻尼作用， 系統(tǒng)的機(jī)械能隨著時(shí)間而減少，同時(shí)振幅也逐漸減小，這樣 的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng) 阻尼過大時(shí)，系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng) ； 阻尼越小

6、，振幅減小得越慢 講解： 所謂阻尼是指消耗系統(tǒng)能量的因素，它主要分兩類： 一類是摩擦阻尼，例如單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力等 ； 另一類是 輻射阻尼，例如音叉發(fā)聲時(shí)，一部分機(jī)械能隨聲波輻射到周 圍空間，導(dǎo)致音叉振幅減小 如果外界不斷給振動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充由于阻尼存在而導(dǎo)致 的能量損耗，從而使振動(dòng)的振幅不變，我們把這類振動(dòng)叫無 阻尼振動(dòng) 無阻尼振動(dòng)也是等幅振動(dòng) 學(xué)生閱讀文，回答在什么情況下，阻尼振動(dòng)可以作為簡(jiǎn) 諧振動(dòng)來處理 ? 學(xué)生答：當(dāng)阻尼很小時(shí)，在一段不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，看不 出振幅有明顯的減小，就可以把它作為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)來處理 四、 小結(jié) 振動(dòng)物體都具有能量， 能量的大小與振幅有關(guān)振幅越大， 振動(dòng)的能量也越大 2 對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)而言， 振動(dòng)系統(tǒng)一旦獲得一定的機(jī)械能， 振動(dòng)起來，這一個(gè)能量就始