高中物理人教版（2019）新教材全冊(cè)導(dǎo)學(xué)案：選修3-4

高中物理選修3-4第十一章

第一節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

課型：講授課課時(shí)：2課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道機(jī)械振動(dòng)的定義和特點(diǎn)及平衡位置.

2.知道彈簧振子是理想化的物理模型.

3.彈簧振子的振動(dòng)圖像是一條正弦曲線.

4.掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象.

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】機(jī)械振動(dòng)的'平衡位置

第一課時(shí)

一.機(jī)械振動(dòng)：

1.定義：物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就叫做機(jī)械振動(dòng)(簡(jiǎn)

稱振動(dòng))。

2.特點(diǎn)：

(1)平衡位置:“對(duì)稱性”

(2)往復(fù)運(yùn)動(dòng):“周期性”

二.彈簧振子——理想化模型：

L概念：穿在光滑桿上的小球和質(zhì)量可以忽略的彈簧所組成的系統(tǒng)稱為彈簧振子。

2.理性化模型：

(1)小球看成質(zhì)點(diǎn)

(2)不計(jì)限力

(3)彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略

思考：振子的運(yùn)動(dòng)是怎樣一種運(yùn)動(dòng)呢？

振子的位移x都是相對(duì)于平衡位置的位移，以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)0,沿振動(dòng)方向建立坐

標(biāo)軸。規(guī)定在0點(diǎn)右邊時(shí)位移為正，在左邊時(shí)位移為負(fù)。

三.彈簧振子的位移一時(shí)間圖象：

阿1曲曲咄嘉Q

1.建立坐標(biāo)系：

坐標(biāo)原點(diǎn)0一—平衡位置■-o

橫坐標(biāo)t一一振動(dòng)時(shí)間

縱坐標(biāo)x一一振子偏離平衡位置的位移

規(guī)定在0點(diǎn)右邊時(shí)位移為正，左邊時(shí)位移為負(fù)。圖ii.i-i彈簧振子的振動(dòng)

2.圖像繪制方法:頻閃照相

也可以用數(shù)碼照相機(jī)拍攝豎直方向彈簧振子的運(yùn)動(dòng)錄像，得到分幀照片，依次排列得到圖象。

3.驗(yàn)證：

思考：我們所得到的小球運(yùn)動(dòng)的x-t圖象很像正弦曲線，是不是這樣呢？你用什么方法來(lái)檢

驗(yàn)？

方法一驗(yàn)證法:假定是正弦曲線，可用刻度尺測(cè)量它的振幅和周期，寫出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，然

后在曲線中選小球的若干個(gè)位置，用刻度尺在圖中測(cè)量它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，代入所寫出

的正弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗(yàn)，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。

方法二擬合法:在圖中，測(cè)量小球在各個(gè)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，把測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)中作出

這條曲線，然后按照計(jì)算機(jī)提示用一個(gè)周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移一

時(shí)間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。

結(jié)論：彈簧振子的振動(dòng)圖像是一條正弦曲線。

四.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象：

1.定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象(x—t圖象)是

一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。

2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象:

音叉叉股上各點(diǎn)的理片上各點(diǎn)的

振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

擺番上告點(diǎn)的

筒諧運(yùn)動(dòng)實(shí)例振動(dòng)是瓶造運(yùn)動(dòng)

第二課時(shí)

例1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P2頁(yè)例1

練習(xí)1.［同步導(dǎo)學(xué)案】P3頁(yè)題組訓(xùn)練1,

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P3頁(yè)題組訓(xùn)練2,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P4頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P4頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P4頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

6.【同步導(dǎo)學(xué)案】P4頁(yè)隨堂訓(xùn)練4,

例2.某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像如圖所示，則

(1)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大位移是cm。

(2)Is末、2s末、3s末質(zhì)點(diǎn)位置在、、。

(3)0.5s末質(zhì)點(diǎn)向方向運(yùn)動(dòng)，1.5s末質(zhì)點(diǎn)向方向運(yùn)動(dòng)。

(4)質(zhì)點(diǎn)在1s末的位移是cm,質(zhì)點(diǎn)在3s末的位移是cm.

(5)質(zhì)點(diǎn)在Is內(nèi)通過(guò)的路程是cm,在2s內(nèi)通過(guò)的路程是cm,在4s內(nèi)通過(guò)的路程是cm。

練習(xí)1.(多選)某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說(shuō)法正確的是(AB)

A.振子偏離平衡位置的最大距離為2cmB.0.5s到1s的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位

置運(yùn)動(dòng)

C.1s時(shí)和2s時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動(dòng)方向也相同D.振子在3s內(nèi)完成止覆往復(fù)性運(yùn)動(dòng)

。

2.某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說(shuō)法正確的是()

A.0s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反

B.第1s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為-4cm

C.第1s末和第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反

D.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子通過(guò)的路程相同，瞬時(shí)速度方向相反。

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P3頁(yè)例24［--

4.［同步導(dǎo)學(xué)案】P4頁(yè)題組訓(xùn)練3,2\

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P4頁(yè)隨堂訓(xùn)練5,

學(xué)生課后練習(xí)：P87頁(yè)1,2,4,5,6,7,8,10,11

作業(yè)：課本P5頁(yè)2,3

第二節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述

課型：講授課課時(shí)：2課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量——振幅、周期、頻率和相位。

2.知道振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量；周期和頻率都是用來(lái)表示振動(dòng)快慢的物理量。相位是

表示振動(dòng)步調(diào)的物理量.

3.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為：x=Asin(cot+(p).

4.振動(dòng)方程中各變量的含義.

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期、頻率和相位

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式及各變量的含義

第一課時(shí)

遞述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量：

1.振幅：

(1)定義：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，叫做振動(dòng)的振幅。

(2)物理意義：振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。

(3)單位：在國(guó)際單位制中，振幅的單位是米(m)

注意：振幅和位移的區(qū)別：

(1)振幅等于最大位移的數(shù)值。

(2)對(duì)于一個(gè)給定的振動(dòng)，振子的位移是時(shí)刻變化的，但振幅是不變的。

(3)位移是矢量，振幅是標(biāo)量。

2.全振動(dòng):一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程稱為一次全振動(dòng).一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最小單元，振子的

運(yùn)動(dòng)過(guò)程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷重復(fù)。

思考：

(1)若從振子經(jīng)過(guò)C向右起，經(jīng)過(guò)怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？

(2)彈簧振子完成一次全振動(dòng)的路程與振幅之間存在怎樣的關(guān)系？

3.周期和頻率：

(1)周期：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，叫做振動(dòng)的周期，單位：s。

(2)頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，叫頻率。單位：Hz,lHz=ls'.

(3)周期和頻率之間的關(guān)系：T=l/f。

探究：彈簧振子的周期與哪些因素有關(guān)？

猜想：彈簧振子的振動(dòng)周期可能由哪些因素決定？

振子質(zhì)量勁度系數(shù)振幅

實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

思考：

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們應(yīng)該選擇哪個(gè)位置作為計(jì)時(shí)的開(kāi)始時(shí)刻？

②一次全振動(dòng)的時(shí)間非常短，我們應(yīng)該怎樣測(cè)量彈簧振子的周期？

實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：探究彈簧振子的T與k的關(guān)系.

實(shí)驗(yàn)2：探究彈簧振子的T與m的關(guān)系.

實(shí)驗(yàn)3：探究彈簧振子的T與A的關(guān)系.

結(jié)論：彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，稱為固有周期，與其他因素

無(wú)關(guān)。

4.相位：相位是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量，用相位來(lái)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同

狀態(tài)。

二.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系可以用圖象來(lái)表示為正弦或余弦曲線，如將這一關(guān)系表示為

數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式應(yīng)為：

x=Asin（wt+（p）

2.振動(dòng)方程中各變量的含義:

(1)A代表物體振動(dòng)的振幅.

(2)8叫做圓頻率，表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢。它與頻率之間的關(guān)系為:

co=2nf

(3)“<ot+<p”這個(gè)量就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位，它是隨時(shí)間t不斷變化的物理量，表示振動(dòng)所處的

狀態(tài).

(P叫初相位，簡(jiǎn)稱初相，即t=0時(shí)的相位。

第二課時(shí)

例L一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示.從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅A=_m,

周期T=_s,頻率f=_Hz,從t=0開(kāi)始在△t=0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移x=_m,路程s=__m.

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P6頁(yè)例1-01

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P6頁(yè)題組訓(xùn)練1,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P6頁(yè)題組訓(xùn)練2,

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

6.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

7.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)隨堂訓(xùn)練4,

8.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)隨堂訓(xùn)練5,

例2.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示.寫出振動(dòng)方程.

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P6頁(yè)例2

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)題組訓(xùn)練3,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P7頁(yè)題組訓(xùn)練4,

學(xué)生課后練習(xí)：P89頁(yè)1,2,3,4,5,6,8,10,11

作業(yè)：課本P10頁(yè)1,3,4

第三節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量

課型：講授課課時(shí)：2課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力定義、來(lái)源、公式。

2.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)：

3.掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中x、F、a、v的變化規(guī)律.

4.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量.

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中x、F、a、v的變化規(guī)律

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中x、F、a、v的變化規(guī)律

第一課時(shí)

思考1:彈簧振子為什么會(huì)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)？

思考2:這個(gè)力有什么特點(diǎn)？

一.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力：

1.定義:振動(dòng)物體受到的總是指向平衡位置的力.

2.來(lái)源:物體在振動(dòng)方向上所受的合力.回復(fù)力是按力的作用效果命名的.

3.公式：

（1）大小:F=-kx（胡克定律）表示回復(fù)力方向始終與位移方向相反.

k--彈簧的勁度系數(shù)（常量）

x-一振子離開(kāi)平衡位置的位移，簡(jiǎn)稱位移，方向總是背離平衡位置.

（2）方向：總是指向平衡位置.

4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：F=-kx

即回復(fù)力滿足F=-kx的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

注意：對(duì)一般的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于回復(fù)力不一定是彈簧的彈力，所以k不一定是勁度系數(shù)而是

回復(fù)力與位移的比例系數(shù).

5.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)：a=-kx/m

6.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中x、F、a、v的變化規(guī)律：

3r7ygM

°c

彈簧振手.0點(diǎn)是平衡位置

OO—CCC—OOO—BBB—O

位移X大小0增大最大減小0增大最大減小

方向向右向右向右向左向左向左

回復(fù)力大小0增大最大減小0增大最大減小

F

方向向右向右向右向左向左向左

加速度大小0增大最大減小0增大最大減小

a

方向向右向右向右向左向左向左

速度V大小最大減小0增大最大減小0增大

方向向右向右向左向左向左向右

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng).

（1）當(dāng)物體從最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于V與a的方向一致，物體做加速度越來(lái)越

小的加速運(yùn)動(dòng)。

（2）當(dāng)物體從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于v與a的方向相反，物體做加速度越來(lái)越

大的減速運(yùn)動(dòng)。

二.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量：

OO—CCC—OOO一BBB—O

動(dòng)能最大減小0增大最大減小0增大

勢(shì)能0增大最大減小0增大最大減小

總能不變

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒.

2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量由勁度系數(shù)和振幅決定.勁度系數(shù)越大，振幅越大，振動(dòng)的能量越大.

第二課時(shí)

例1.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)位移為負(fù)值時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（B）

A.速度一定為正值，加速度一定為正值B.速度不一定為正值，但加速度一定為正值

C.速度一定為負(fù)值，加速度一定為正值D.速度不一定為負(fù)值，加速度一定為負(fù)值

練習(xí)1.一個(gè)彈簧振子在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其中有兩個(gè)時(shí)刻彈簧振子的彈力大小相

等，但方向相反，則這兩個(gè)時(shí)刻振子的（B）

A.速度一定大小相等，方向相反B,加速度一定大小相等，方向相反

C.位移一定大小相等，但方向不一定相反D.以上三項(xiàng)都不一定大小相等方向相反

2.（多選）在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振子每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，下列各組中描述振動(dòng)的物理量總是相同的

是（BCD）

A.速度、加速度、動(dòng)能B.加速度、回復(fù)力和位移

C.加速度、動(dòng)能和位移D.位移、動(dòng)能、回復(fù)力

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P10頁(yè)例2

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P10頁(yè)題組訓(xùn)練3,

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P10頁(yè)題組訓(xùn)練4,

6.【同步導(dǎo)學(xué)案】P11頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

7.【同步導(dǎo)學(xué)案】P11頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

8.【同步導(dǎo)學(xué)案】P1I頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

例2.（多選）當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的（CD）

A.振子在振動(dòng)過(guò)程中，速度相同時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度一定相等

B.振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈力始終做負(fù)功

C.振子在振動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供

D.振子在振動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒

練習(xí)1.（多選）關(guān)于彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，下列說(shuō)法正確的有（ABC）

A.等于在平衡位置時(shí)振子的動(dòng)能B.等于在最大位移時(shí)彈簧的彈性勢(shì)

能

C.等于任意時(shí)刻振子動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和D.位移越大振動(dòng)能量也越大

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P1I頁(yè)隨堂訓(xùn)練4,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P11頁(yè)隨堂訓(xùn)練5,

例3.如圖所示，某一時(shí)刻彈簧振子的小球運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)，距平衡位置0點(diǎn)3cm處的B

點(diǎn),已知小球的質(zhì)量為1kg,小球離開(kāi)平衡位置的最大距離為5cm,彈簧的勁度系數(shù)為200N/m,

求：

（1）最大回復(fù)力的大小是多少？

（2）在B點(diǎn)時(shí)小球受到的回復(fù)力的大小和方向？

（3）此時(shí)小球的加速度大小和方向？

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案課時(shí)作業(yè)】P91頁(yè)3

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P9頁(yè)題組訓(xùn)練1,

例4.證明：豎直懸掛的彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

證明步驟：1.找平衡位置02找回復(fù)力F;

3.找F、x大小關(guān)系;4.找F、x方向關(guān)系.

證明：平衡狀態(tài)時(shí)有：

mg=-kxo

當(dāng)向下拉動(dòng)x長(zhǎng)度時(shí)彈簧所受的合外力為

F=-k（x+xo）+mg=-kx-kx（）+mg=-kx

（符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式）

總結(jié)：判斷物體是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方法：

止方向

(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)法：振動(dòng)圖像；

(2)動(dòng)力學(xué)法：F=-kx.

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P9頁(yè)例1

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P9頁(yè)題組訓(xùn)練1,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P9頁(yè)題組訓(xùn)練2,

學(xué)生課后練習(xí)：P91頁(yè)I,2,4,5,6,8,

作業(yè)：課本P12頁(yè)3,4

第四節(jié)單擺

課型：講授課課時(shí)：3課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道單擺是一個(gè)理想化的模型。

2.知道單擺的振動(dòng)圖像：

3.知道單擺的回復(fù)力.

4.掌握單擺周期公式.

5.知道單擺的應(yīng)用.

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】單擺周期公式

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】單擺的回復(fù)力

第一課時(shí)

什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？

做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的回復(fù)力具有什么特征？

回復(fù)力與位移成正比而方向相反，總是指向平衡位置。

單擺：在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果細(xì)線的質(zhì)量與小球相比可

以忽略，球的直徑與線的長(zhǎng)度相比也可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺.////////〃//

1.單擺是一個(gè)理想化的模型。)

質(zhì)量不計(jì)

擺線：長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于小球直徑

不可伸縮

擺球：I質(zhì)點(diǎn)(體積小質(zhì)量大)

空氣阻力不計(jì)

說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用的單擺小球大小不可忽略,擺長(zhǎng)1=擺線長(zhǎng)度+小球半徑

做一做：?jiǎn)螖[在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)后力嗎？....

2.單擺的振動(dòng)圖像：X

AAT\

0V"V2AT榜’

3.單擺的回復(fù)力：4

法向：Fy=FT-mgcos0(向心力)

G

切向：Fx=mgsinO(回復(fù)力)

回復(fù)力:F@=mgsinO

(1)在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。

(2)F0=mgsin0%

當(dāng)。很小時(shí)，弧長(zhǎng)HXsinO-0?，?0-一?—，sin(9?j

若考慮回復(fù)力和位移的方向，1/

X

mgsin0?mg—

,“干》=一依令心竿

結(jié)論：當(dāng)最大擺角很小（，＜5。）時(shí)，單擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)可看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

三.單擺的周期：

1.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)周期跟擺長(zhǎng)的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比。

2.周期公式：

7=2乃-

3單擺周期公式的理解?

（1）單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān)，與振幅和質(zhì)量無(wú)關(guān)。

（2）擺長(zhǎng)、重力加速度都一定時(shí)，周期和頻率也一定，通常稱為單擺的固有周期和固有頻率。

四.單擺的應(yīng)用：

1.計(jì)時(shí)器（利用單擺的等時(shí)性）

惠更斯在1656年首先利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器（1657年獲得專利權(quán)）

2.測(cè)定重力加速度：DD[=C>

7=2不Kg

次擺長(zhǎng)（米）全振動(dòng)（310次周期T=vn癱力施酸科求重力加速

數(shù)所用的總時(shí)間t）（秒）廣LT2（米秒2）醐平琬

L=L0+d/2

1

2

3

注意：也可繪T2—L圖像，利用g=4n2/k計(jì)算（k為圖線的斜率）

思維拓展:亍二;或等效擺長(zhǎng)）

重力加速度（或等效重力加速度）

等效擺長(zhǎng):擺球球心到擺動(dòng)圓弧圓心的距離。

雙線擺

(/sin0+—)

等效擺長(zhǎng)/sin^+-T=2叼-------

2Vg

第二課時(shí)

例1.單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在擺動(dòng)的過(guò)程中（）

A.只有在平衡位置時(shí)，回復(fù)力才等于重力和細(xì)繩拉力的合力

B.只有在最高點(diǎn)時(shí)，回復(fù)力才等于重力和細(xì)繩拉力的合力

C.小球在任意位置處，回復(fù)力都等于重力和細(xì)繩拉力的合力

D.小球在任意位置處，回復(fù)力都不等于重力和細(xì)繩拉力的合力

2.振動(dòng)著的單擺擺球，通過(guò)平衡位置時(shí)，它受到的回復(fù)力（）

A.指向地面B.指向懸點(diǎn)

C.數(shù)值為零D.垂直擺線，指向運(yùn)動(dòng)方向

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P12頁(yè)例1

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P12頁(yè)題組訓(xùn)練1,

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P12頁(yè)題組訓(xùn)練2,

6.【同步導(dǎo)學(xué)案】P15頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

7.【同步導(dǎo)學(xué)案】P15頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

例2.如圖所示為一單擺及其振動(dòng)圖象.由圖回答：

(1)若擺球從E指向G為正方向，a為最大擺角，則圖象中0、A、B、C點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)單擺

中的點(diǎn).一周期內(nèi)加速度為正且減小，并與速度同方向的時(shí)間范圍是.勢(shì)

能增加且速度為正的時(shí)間范圍是

(2)求單擺的擺長(zhǎng)(g=10m/s2TC2=10).

練習(xí)1.下圖是演示沙擺運(yùn)動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置，沙擺的運(yùn)動(dòng)可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若用手向外拉木

板的速度是0.20m/s,木板的長(zhǎng)度是0.60m,那么這次實(shí)驗(yàn)所用的沙擺的擺長(zhǎng)為.

(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，計(jì)算時(shí)g取兀2m/s2)

2.A、B二單擺，當(dāng)A振動(dòng)20次，B振動(dòng)30次，已知A擺擺長(zhǎng)比B擺長(zhǎng)40cm,則A、B

二擺擺長(zhǎng)分別為cm與cm.

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P15頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

第三課時(shí)

例3.把地球上的一個(gè)秒擺(周期等于2s的擺稱為秒擺)拿到月球上去，它的振動(dòng)周期變?yōu)槎?/p>

少？已知月球上的自由落體加速度僅是地球上自由落體加速度的1/6.

練習(xí)1.一物體在某行星表面受到的萬(wàn)有引力是它在地球表面受到的萬(wàn)有引力的1/4.在地球

上走得很準(zhǔn)的擺鐘搬到此行星上后，此鐘分針一整圈所經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際上是()

A.l/4hB.l/2hC.2hD.4h

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P13頁(yè)例2

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P13頁(yè)題組訓(xùn)練3,

例4.如圖所示，一單擺懸于O點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng),若在。點(diǎn)的豎直線上的0,點(diǎn)釘一個(gè)釘子，使

O(X=L/2,將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、B、C間來(lái)回振動(dòng)，若振動(dòng)中擺線與豎直方向

夾角小于5。，則此擺的周期是()

A.2兀址B.2n[gc.2n(n(聆

練習(xí)1.如圖所示，一雙線擺被兩根擺長(zhǎng)均為L(zhǎng)的擺線懸掛，擺線與豎直方向夾角為9,若單

擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)可看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，求雙線擺的周期。

雙線擺

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P13頁(yè)題組訓(xùn)練4,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P15頁(yè)隨堂訓(xùn)練4

第四課時(shí)

例5.某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d；

C.用米尺測(cè)量懸線的長(zhǎng)度L；

D.讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng).當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并計(jì)數(shù)為0,此后

小球每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)一次，依次計(jì)數(shù)1、2、3、….當(dāng)數(shù)到20時(shí)，停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為t；

E.多次改變懸線長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)每個(gè)懸線長(zhǎng)度，都重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D；

F.計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的t2；

G.以t2為縱坐標(biāo)、1為橫坐標(biāo)，作出t2—1圖線.

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，完成下列題目：

（1）用游標(biāo)為10分度（測(cè)量值可準(zhǔn)確到01mm）的卡尺測(cè)量小球的直徑.某次測(cè)量的示數(shù)如圖

16所示，讀出小球直徑d的值為cm.

（2）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出圖線如圖所示.根據(jù)圖線擬合得到方程t2=404.01

+35由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s"取f=9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（3）從理論上分析圖線沒(méi)有過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因，下列分析正確的是（）

A.不應(yīng)在小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)

B.開(kāi)始計(jì)時(shí)后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球做全振動(dòng)的次數(shù)

C.不應(yīng)作t?—L圖線，而應(yīng)作t2—（L—上）圖線

D.不應(yīng)作t2—L圖線，而應(yīng)作t2—（L+gd）圖線

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P14頁(yè)例3

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P14頁(yè)題組訓(xùn)練1,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P14頁(yè)題組訓(xùn)練2,

第五節(jié)外力作用下的振動(dòng)

課型：講授課課時(shí)：2課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道阻尼振動(dòng)及阻尼振動(dòng)的圖像。

2.知道受迫振動(dòng)：

3.掌握共振及共振曲線.

4.知道共振的防止和應(yīng)用.

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】共振及共振曲線

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】受迫振動(dòng)

第一課時(shí)

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。

振動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)的能量越大

1.阻尼振動(dòng)：振幅逐漸減小的振動(dòng)。

2.阻尼振動(dòng)的圖像：.

3.振動(dòng)系統(tǒng)受到的阻尼越大，振幅減小得越快，阻尼過(guò)大時(shí)，[

系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng)。'（而、

4.實(shí)際的自由振動(dòng)一定是阻尼振動(dòng)。?1

1.驅(qū)動(dòng)力：作用在振動(dòng)系統(tǒng)上的周期性外力。

2.受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)'阻尼殺皿

3.受迫振動(dòng)的特點(diǎn)：受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān)。

三.共振：

1.共振曲線：A

2.共振：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅馥/：\

最大，這種現(xiàn)象叫做共振。驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相差越少，!\

振幅越大，相差越多，振幅越小。幅：K

3.共振的防止和應(yīng)用：J------------------------

（1）防止：使驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率不同，而且相差越大越好。拄振曲餞

（2）應(yīng)用：使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率。

第二課時(shí)

例1.（多選）如圖所示，在曲軸上懸掛一個(gè)彈簧振子，曲軸不動(dòng)時(shí)讓其上下振動(dòng)，振動(dòng)周期

為Ti.現(xiàn)使把手以周期T2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，T2＞「，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后，貝時(shí)）

A.彈簧振子的振動(dòng)周期為Ti'車』

B.彈簧振子的振動(dòng)周期為T2

C.要使彈簧振子的振幅增大，可以減小把手的轉(zhuǎn)速，一~，

D.要使彈簧振子的振幅增大，可以增大把手的轉(zhuǎn)速//

練習(xí)1.兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率為f,乙的固有頻率為4f,當(dāng)它們均在頻率為3f的驅(qū)

動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)（）

A.甲的振幅大，振動(dòng)頻率為fB.乙的振幅大，振動(dòng)頻率為3f

C.甲的振幅大，振動(dòng)頻率為3fD.乙的振幅大，振動(dòng)頻率為4f

2.（多選）如圖所示為受迫振動(dòng)的演示裝置，當(dāng)單擺A振動(dòng)起來(lái)后，通過(guò)水平懸繩迫使單擺

B、C振動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）二

A.只有A、C擺振動(dòng)周期相等B.A擺的振幅比B擺小1

LL

C.C擺的振幅比B擺大D.A、B、C三擺的振動(dòng)周期相等\2L

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P16頁(yè)例1Ac

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P17頁(yè)題組訓(xùn)練1,8加

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P17頁(yè)題組訓(xùn)練2,

6.【同步導(dǎo)學(xué)案】P18頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

7.【同步導(dǎo)學(xué)案】P18頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

8.【同步導(dǎo)學(xué)案】P18頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

9.【同步導(dǎo)學(xué)案】P18頁(yè)隨堂訓(xùn)練4,4cm

例2.如圖所示是一個(gè)單擺的共振曲線./：\

（1）若單擺所處環(huán)境的重力加速度g取9.8m/s2,試求此擺的擺長(zhǎng)./；V

0.20.40.6/7Hz

（2）若將此單擺移到高山上，共振曲線的“峰”將怎樣移動(dòng)？

練習(xí)1.（多選）如圖所示是一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，表示振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率

f的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）

A.擺長(zhǎng)約為10cmB.擺長(zhǎng)約為1m

C.若增大擺長(zhǎng)，則共振曲線的“峰'’將向右移動(dòng)D.若增大擺長(zhǎng)，則共振曲線的“峰”將向

左移動(dòng)

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P17頁(yè)例2降

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P17頁(yè)題組訓(xùn)練3,10——Z

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P18頁(yè)題組訓(xùn)練4,5J\\

/G?一苔也贏

高中物理選修3-4第十二章

第一節(jié)機(jī)械波的形成和傳播

課型：講授課課時(shí)：2課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道機(jī)械波的形成.

2.知道產(chǎn)生機(jī)械波的條件.

3.掌握機(jī)械波傳播特征.

4.知道波的分類及特點(diǎn).

5.知道振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】機(jī)械波傳播特征

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】機(jī)械波的形成

第一課時(shí)

一.機(jī)械波的形成：

1.波源和介質(zhì)：

波源——首先開(kāi)始振動(dòng)的物體。

介質(zhì)——波借以傳播的物質(zhì)。

2.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波。

3.產(chǎn)生機(jī)械波的條件:同時(shí)存在振源和介質(zhì)。

注意：有機(jī)械振動(dòng)不一定存在機(jī)械波，有機(jī)械波一定存在機(jī)械振動(dòng)。

二.機(jī)械波傳播特征：

1.沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)由波源開(kāi)始由近及遠(yuǎn)的依次開(kāi)始振動(dòng)，靠近波源的質(zhì)點(diǎn)超

前于遠(yuǎn)離波源的質(zhì)點(diǎn)；

2.各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播而遷移。

（1）各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期相同

（2）各質(zhì)點(diǎn)振幅相同（不考慮能量損失時(shí)）

（3）各質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)的方向相同（與波源一致）.

3.機(jī)械波通過(guò)向外傳播機(jī)械振動(dòng)的形式向外傳遞能量和信息。

4.在同一種均勻介質(zhì)中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是變速的，波的傳播是勻速的。

三.波的分類及特點(diǎn)：

1.橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。

特點(diǎn)：波峰和波谷

2.縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。

特點(diǎn)：疏部和密部

四.振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別：

類別振動(dòng)波動(dòng)

單個(gè)質(zhì)點(diǎn)所表現(xiàn)出的周期性運(yùn)動(dòng)大量質(zhì)點(diǎn)共同表現(xiàn)出的周期性運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象

質(zhì)點(diǎn)受到指向平衡位置的回復(fù)力作用介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用的彈力

運(yùn)動(dòng)成因

質(zhì)點(diǎn)做變加速運(yùn)動(dòng)同一種均勻介質(zhì)中勻速傳播

運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

振動(dòng)是波動(dòng)的起因，波動(dòng)是振動(dòng)的傳播

聯(lián)系

第二課時(shí)

例1.（多選）關(guān)于機(jī)械波，下列說(shuō)法中正確的是（BCD）

A.有機(jī)械振動(dòng)，必會(huì)形成機(jī)械波

B.有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)

C.機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的過(guò)程，它是傳遞能量的一種形式

D.機(jī)械波傳遞波源的振動(dòng)形式和能量

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P20頁(yè)例I

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P20頁(yè)題組訓(xùn)練1,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P20頁(yè)題組訓(xùn)練2,

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)隨堂訓(xùn)練4,

例2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)例2

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)題組訓(xùn)練3,

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)題組訓(xùn)練4,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P21頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

學(xué)生課后練習(xí)：P99頁(yè)1,2,4,5,6,7,8,9,10,11

第二節(jié)波的圖象

課型：講授課課時(shí)：2課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道波的圖象.

2.知道由波的圖象可以直接看出在該時(shí)刻沿傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的位移x；可以直接看出在波

的傳播過(guò)程中介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的振幅A；可以由波的傳播方向判斷出質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，也可以由質(zhì)

點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向判斷出波的傳播方向。

3.掌握振動(dòng)圖象與波的圖象的比較。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】波的圖象的應(yīng)用

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】振動(dòng)圖象與波的圖象

第一課時(shí)

復(fù)習(xí)：

1.波的形成與傳播

2.波的傳播特征

3.振動(dòng)的描述物理量圖象

思考與討論

1.如果用圖像描述波的運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)該如何建立坐標(biāo)系？橫坐標(biāo)x和縱坐標(biāo)y分別表示什么物

理量？

2.圖像的形狀有什么特點(diǎn)，它與什么量有關(guān)？

3.圖像的形狀隨時(shí)間有無(wú)周期性？

波的圖象的畫法

橫坐標(biāo)：在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。

縱坐標(biāo)：某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。

一.波的圖象：

1.定義：是指在波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移。

2.波的圖象也稱波形圖，簡(jiǎn)稱波形。

3.簡(jiǎn)諧波：當(dāng)波源做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中其它質(zhì)點(diǎn)也隨振源作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，所形成的波的圖象

是正弦曲線。這是一種最基本、最簡(jiǎn)單的波，稱為簡(jiǎn)諧波。圖象的特點(diǎn)：正弦曲線

二.由波的圖象可獲取的信息：

1.可以直接看出在該時(shí)刻沿傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的位移X。

2.可以直接看出在波的傳播過(guò)程中介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的振幅A。

3.可以由波的傳播方向判斷出質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，也可以由質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向判斷出波的傳播方

向。

三.振動(dòng)圖象與波的圖象的比較——相同點(diǎn)：

1.兩個(gè)圖象的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移

2.振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)的平衡位置；波的圖象的橫坐標(biāo)表示在波的傳播

方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。

3.兩種圖象的形狀都是正弦或余弦曲線

振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象

研究單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)

對(duì)象

研究一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間

內(nèi)容變化規(guī)律分布規(guī)律

圖線

x/m%t/sy/m

0

0x7m

物理表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移

意義

圖線隨時(shí)間推移圖象延伸,但己有的圖象形隨時(shí)間推移圖象沿傳播

變化狀不變方向乎移

形象比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“錄象帶比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻拍攝的“圜1”

記憶

確定根據(jù)下一時(shí)刻的位移來(lái)判斷根據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理”來(lái)判斷

質(zhì)點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)

方向

第二課時(shí)

例1.（多選）一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀，對(duì)此時(shí)繩上A、

B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)（）一V

A.它們的振幅相同d/

B.質(zhì)點(diǎn)D和F的速度方向相同"_*_____

C.質(zhì)點(diǎn)A和C的速度方向相同D\JF

D.從此時(shí)算起，質(zhì)點(diǎn)B比C先回到平衡位置7

練習(xí)1.已知波形圖上B兩點(diǎn)某一時(shí)刻振動(dòng)方向，請(qǐng)指出波傳播的方向。

（1）若此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向向下，則波向什么方向傳播？“/cm

x/m

(2)若波向右傳播，此時(shí)刻b點(diǎn)向什么方向振動(dòng)？

2.A、B、C、D是一列橫波上的四個(gè)點(diǎn)，某時(shí)刻波形如圖所示，那以如果A此時(shí)速度是向上

的，則C點(diǎn)必是，如果B點(diǎn)此時(shí)速度是向上的，則波向傳播，A、B兩點(diǎn)加速度方向。C、D

兩點(diǎn)加速度方向。

3.一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播，如圖所示為此波在某一時(shí)刻的波形圖，并且此時(shí)振動(dòng)只

發(fā)生在M、N之間，并知此波的周期為T,Q質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖中是向下的，下面說(shuō)法中

正確的是()

A.波源是M,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)己經(jīng)振動(dòng)時(shí)間T

B.波源是N,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間3/4T

C.波源是N,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間T/4

D.波源是M,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間T/4

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P22頁(yè)例1

5.【同步導(dǎo)學(xué)案】P23頁(yè)題組訓(xùn)練1,

【同步導(dǎo)學(xué)案】P23頁(yè)題組訓(xùn)練2,

【同步導(dǎo)學(xué)案】P24頁(yè)隨堂訓(xùn)練2,

【同步導(dǎo)學(xué)案】P24頁(yè)隨堂訓(xùn)練3,

【同步導(dǎo)學(xué)案】P24頁(yè)隨堂訓(xùn)練4,

例2.一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖(a)所示，圖(b)表示該波傳播的媒質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后

一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，則()

A.若波沿x軸正方向傳播,(b)圖應(yīng)為a點(diǎn)的振動(dòng)圖象

B.若波沿x軸正方向傳播,(b)圖應(yīng)為b點(diǎn)的振動(dòng)圖象

C.若波沿X軸正方向傳播,(b)圖應(yīng)為c點(diǎn)的振動(dòng)圖象

D.若波沿X軸正方向傳播,(b)圖應(yīng)為d點(diǎn)的振動(dòng)圖象

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案】P23頁(yè)例2

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P24頁(yè)題組訓(xùn)練3,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P24頁(yè)題組訓(xùn)練4,

4.【同步導(dǎo)學(xué)案】P24頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

學(xué)生課后練習(xí)：P101頁(yè)1,2>3,5,6,

第三節(jié)波長(zhǎng),頻率和波速

課型：講授課課時(shí)：7課時(shí)

審核人：高二物理組

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.知道波長(zhǎng)（入）的定義，并正確理解波長(zhǎng).

2.知道波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻率）就是波傳播的周期（或頻率）。

3.知道波速（v）的定義，并正確理解波速。

4.掌握波長(zhǎng)、周期（或頻率）和波速的關(guān)系

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】波長(zhǎng)、周期（或頻率）和波速的關(guān)系

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的含義

第一課時(shí)

一.波長(zhǎng)（入）

1.定義：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長(zhǎng)。

2.理解：

（1）在波動(dòng)中，振動(dòng)位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波長(zhǎng)。

（2）在波動(dòng)中，振動(dòng)情況總是完全相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波長(zhǎng)。

（3）在波動(dòng)圖像中，兩個(gè)相鄰波峰（或波谷）或者兩個(gè)相鄰疏部（或密部）間的距離叫做波

長(zhǎng)。

3.在波的傳播方向上，相距1整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總是相同的；相距m奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振

動(dòng)步調(diào)總是相反的。

二周期（T）、頻率（f）

1.波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻率）就是波傳播的周期（或頻率）。

2.理解：

（1）同一種波在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)周期（或頻率）保持不變。

（2）每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的時(shí)間波就沿傳播方向傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。

（3）每經(jīng)歷一個(gè)周期，原有的波形圖不改變。

三.波速（v）

1.定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)所傳播的距離叫做波速。即V=s/t

2.理解：

（1）裝速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。

（2）一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，即s=vt。

（3）要區(qū)分波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的含義。

四.波長(zhǎng)、周期（或頻率）和波速的關(guān)系

1.v=k/T

2.v=Xf

例1.（多選）一列波在不同介質(zhì)中傳播，保持不變的物理量是（）

A.波長(zhǎng)B.波速

C.頻率D.周期

練習(xí)1.（多選）一列波的波長(zhǎng)為入，沿著波的傳播方向在任意時(shí)刻，具有相同位移的質(zhì)點(diǎn)是

（其中k=0,1,2,...）（）

A.相距簿2的兩質(zhì)點(diǎn)B.相距入的兩質(zhì)點(diǎn)

C.相距（2k+l）X/2的兩質(zhì)點(diǎn)D.相距2kA.的兩質(zhì)點(diǎn)

2.【同步導(dǎo)學(xué)案】P26頁(yè)題組訓(xùn)練1,

3.【同步導(dǎo)學(xué)案】P28頁(yè)隨堂訓(xùn)練1,

4.課本P30頁(yè)例題1

第二課時(shí)

例2.一列沿x方向傳播的橫波，其振幅為A,波長(zhǎng)為入，某一時(shí)刻波的圖象如圖所示。在該

時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（九，0）,經(jīng)過(guò)T/4后該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（）

A.5X/4,0B.X,-Ay

C.X,AD.5浦4,A

練習(xí)1.【同步導(dǎo)學(xué)案課時(shí)作業(yè)】pios頁(yè)6,ot~Vy一

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