高中物理 《机械振动和机械波》导学案
一轮复习教案机械振动和机械波部分人教版
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与机械振动和机械波相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
10.求波的驻波现象中的波节和波腹
题型：已知机械波的波长为λ，求其驻波现象中的波节和波腹。
答案：波节：x = nλ / 2
波腹：x = (2n + 1)λ / 2
说明：波节是指波的振幅为零的位置，波腹是指波的振幅最大的位置。
11.求机械波的能量和功率
题型：已知机械波的振幅为A，求其能量E和功率P。
答案：E = (1/2)A^2ω^2 / λ
展示一些关于机械振动和机械波的图片或视频片段，让学生初步感受它们的魅力或特点。
简短介绍机械振动和机械波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.机械振动和机械波基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解机械振动和机械波的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解机械振动和机械波的定义，包括其主要组成元素或结构。
答案：相长干涉：λ1 = λ2
相消干涉：λ1 = -λ2
说明：相长干涉是指两波相遇时波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，导致干涉加强；相消干涉是指两波相遇时波峰与波谷相遇，导致干涉减弱。
9.求波的衍射现象中的最小衍射角
题型：已知波的波长为λ，求其衍射现象中的最小衍射角θ。
答案：θ = λ / d
说明：最小衍射角是指波在衍射时达到最小强度时的角度。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生具有较强的好奇心和学习兴趣；学生在之前的物理学习中已经展示出一定的逻辑思维和分析问题的能力；学生的学习风格各异，有的喜欢通过实验和实践来学习，有的则更擅长通过理论分析和计算来解决问题。
高中物理机械振动教案
高中物理机械振动教案
课题：机械振动
教学目标：
1. 了解机械振动的概念和特征；
2. 掌握机械振动的基本原理和表达方式；
3. 能够分析和解释机械振动在真实世界中的应用。
教学内容：
1. 机械振动的概念和分类；
2. 机械振动的基本特征；
3. 振动的周期、频率和振幅；
4. 振动的傅里叶级数表示；
5. 机械振动在真实世界中的应用案例。
教学重点：
1. 机械振动的基本概念和特征；
2. 振动的表达方式和分析方法。
教学难点：
1. 振动的傅里叶级数表示；
2. 机械振动在实际应用中的分析和解释。
教学过程：
一、导入
教师引入机械振动的概念，通过视频或图片展示一些常见的机械振动现象，引发学生对这一主题的兴趣。
二、讲解
1. 介绍机械振动的分类和特征；
2. 讲解振动的周期、频率和振幅的概念及计算方法；
3. 介绍振动的傅里叶级数表示方法。
三、例题解析
教师通过实例讲解振动的傅里叶级数表示方法，让学生理解振动信号的频谱分布和特点。
四、讨论
学生分组讨论机械振动在真实世界中的应用案例，分享自己的观点和见解。
五、总结
教师总结本节课的主要内容，强调学生应该掌握的重点和难点，引导学生对机械振动有更深入的理解。
教学反思：
通过这节课的教学，学生应该能够了解机械振动的基本原理和特征，掌握振动信号的傅里叶级数表示方法，并能够分析和解释机械振动在真实世界中的应用。
在教学过程中，要注重引导学生思考和讨论，激发他们的探究兴趣，提高他们的学习能力和综合素质。
导学案33-期末复习8-机械振动机械波-教师版-1
ha“东师学辅”导学练·高二物理（33）期末复习8-机械振动编稿教师：李志强一、机械振动物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
二、简谐运动1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐运动。
简谐运动是最简单，最基本的振动。
研究简谐运动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐运动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－kx，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐运动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐运动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐运动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。
三、描述振动的物理量，简谐运动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐运动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐运动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。
四、单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐运动。
《主题二 第四节 机械振动和机械波》教学设计教学反思
《机械振动和机械波》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解机械振动和机械波的基本概念和原理。
2. 掌握简谐振动的基本特征和计算方法。
3. 了解波的传播规律，包括波的干涉和衍射现象。
4. 学会利用波动原理解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐振动和波的传播原理。
2. 教学难点：波的干涉和衍射现象的理解和应用。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、动画和视频等多媒体素材。
2. 准备实验器材，如弹簧振子、示波器、水波模型等。
3. 准备习题集和案例分析材料，供学生练习。
4. 安排实验室或教室，进行现场教学。
四、教学过程：（一）引入1. 复习提问：请学生回顾初中物理中学习的机械振动和机械波的概念。
2. 教师介绍：高中物理中，我们将从更深入的角度来研究机械振动和机械波。
（二）新课教学1. 机械振动的定义和分类：（1）教师讲解：振动物体在平衡位置附近往复运动的特性。
（2）举例：弹簧振子、单摆等常见机械振动。
2. 简谐运动：（1）教师介绍简谐运动的定义和特点。
（2）教师引导学生理解简谐运动的能量转化过程。
3. 机械波的描述：（1）教师讲解波的传播过程，包括波源、介质和波速等概念。
（2）教师介绍如何用数学模型描述波的传播。
4. 波的叠加和干涉：（1）教师讲解波的叠加原理，并演示波的叠加实验。
（2）教师介绍波的干涉现象及其产生条件。
5. 多普勒效应：（1）教师介绍多普勒效应的基本概念。
（2）教师通过实验演示，帮助学生理解这一现象的产生原理。
6. 机械振动和机械波在实际生活中的应用：（1）教师举例说明机械振动和机械波在生产生活中的应用，如振动筛、声波测距等。
（2）鼓励学生举出更多相关应用实例。
（三）课堂练习：布置一些与本节课内容相关的练习题，帮助学生巩固所学知识。
（四）小结：教师对本节课的内容进行总结，强调重点和难点。
（五）作业布置：给学生布置一些与机械振动和机械波相关的思考题，以进一步加深学生对知识的理解和掌握。
高中物理教案机械振动
高中物理教案机械振动
课程目标：
1. 了解机械振动的基本概念和相关知识；
2. 掌握机械振动的分类和特点；
3. 能够分析和解释机械振动的原因和规律；
4. 能够运用机械振动相关知识解决实际问题。
教学内容：
1. 机械振动的定义和基本概念；
2. 机械振动的分类和特点；
3. 机械振动的原因和规律；
4. 机械振动的应用和实例。
教学过程：
一、导入（5分钟）
引入机械振动的概念，让学生了解振动在生活中的广泛应用和重要性。
二、讲解基本概念（15分钟）
1. 介绍机械振动的定义和相关术语；
2. 讲解机械振动的分类和特点。
三、探究原因和规律（20分钟）
1. 分析引起机械振动的原因；
2. 介绍机械振动的规律和特点。
四、案例分析（15分钟）
通过实际案例，让学生应用所学知识分析和解决机械振动问题。
五、实验演示（20分钟）
展示一些机械振动的实验，帮助学生更直观地理解机械振动的过程和特点。
六、总结（5分钟）
总结本节课的内容，强调机械振动在工程和生活中的重要性，并展望下节课的学习内容。
作业：完成相关阅读材料，回答相关问题。
扩展活动：组织学生参加机械振动相关竞赛或实践活动，加深对机械振动知识的理解和实践能力提升。
评估方式：作业完成情况、参与课堂讨论、实验成绩等方式进行评估。
教学资源：教材、多媒体课件、实验器材等。
注意事项：在教学过程中要根据学生的实际情况和反馈及时调整教学方法，激发学生学习兴趣，提高学生的学习效果。
高中物理第三章机械波专题二机械振动和机械波的综合分析导学案新人教版选择性必修第一册
专题二 机械振动和机械波的综合分析课题任务机械振动与机械波的综合问题振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象。
振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用。
波动是由于介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并将振动形式由近及远传播开去，各质点间存在相互作用的弹力，各个质点受到回复力的作用。
振动是波动的起因，波是振动的传播；波动的周期等于质点振动的周期。
要会识别和描绘振动图像和波动图像，并能相互转化，能判断质点的运动方向和波的传播方向。
例1 (多选)图a 为一列简谐横波在t ＝0.10 s 时刻的波形图，P 是平衡位置在x ＝1.0 m 处的质点，Q 是平衡位置在x ＝4.0 m 处的质点；图b 为质点Q 的振动图像，下列说法正确的是( )A ．在t ＝0.10 s 时，质点Q 向y 轴正方向运动B ．在t ＝0.25 s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相同C ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播了6 mD ．从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，质点P 通过的路程为30 cmE ．质点Q 简谐运动的表达式为yt (m)[规范解答] 由质点Q 的振动图线可知，t ＝0.10 s 时质点Q 向y 轴负方向运动，A 错误；由波的图像可知，Q 附近靠近波源的点(前面的点)在右边，波沿x 轴负方向传播，从振动图像可看出波的周期为T ＝0.2 s ，t ＝0.10 s 时质点P 向上振动，经过34T ，即在t ＝0.25 s 时，质点P 振动到x 轴下方位置，且速度方向沿y 轴正方向，加速度方向也沿y 轴正方向，B 正确；波速v ＝λT ＝80.2m/s ＝40 m/s ，故从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s ，该波沿x 轴负方向传播的距离为：x ＝v ·Δt ＝40×0.15 m ＝6 m ，C 正确；由于t ＝0.10 s 时质点P 不是在波峰或波谷或平衡位置，故从t ＝0.10 s 到t ＝0.25 s 的34个周期内，通过的路程不等于3A ＝30 cm ，D 错误；质点Q 做简谐振动的表达式为：y ＝A sin ⎝⎛⎭⎪⎫2πT tt (m)，E 正确。
【高中物理】机械波教案讲义
一、基础知识1. 简谐运动2π（ 1）位移表达式： x=Asin （ ωt+ φ，）x 表示距离平衡位置的距离， A 表示振幅， ω表示角速度 ω=2Tπ，φ 表示起始位置的角度。
2）特征： 回复力与相对平衡位置的位移成正比。
F=-kx 或 F=- m l g x 2. 机械波1）特点： 每个质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动，后一质点的振动总是落后于前一质点的振动。
波的传播只是振动形式的传播，质点不随波移动。
（ 2）振动图像： 表示一个质点一段时间内的活动，记录各个时刻相对平衡位置的位移，随时间的推 移，图像将沿横坐标正方向延伸，原有图像不发生变化。
（ 3）波动图像： 表示某时刻各个质点相对平衡位置的位移，随时间推移，波的图像将沿波的传播方 向平移，每经过一个周期，图像又恢复原来的形状。
λ Δ s（4 ）波的速度： v=T=Δt（ 5）质点的位移和路程： 在半周期内，质点的位移为 2A ，若 Δt=n T2 ，则路程 s=2nA 。
当质点的初 始位移为 x 0时，经过 T 2的奇数倍时， x 1=-x 0 ，经过 T 2的偶数倍时， x 2=x 0 。
、习题1. 一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波 ,波速为 4m/s 。
某时刻波形如图所示 ,下列说法正确的是 （ D ）A. 这列波的振幅为 4 cmB. 这列波的周期为 1 sC. 此时 x= 4m 处质点沿 y 轴负方向运动D. 此时 x=4m 处质点的加速度为 0 振幅为 2cm ，A 错。
机械振动与机械波3）周期：弹簧振子T=vλ=2s，B错。
同侧法 x=4m 处质点沿 y轴正方向运动， C 错。
平衡位置的质点速度最大，加速度为 0，D 对。
2.一列简谐横波在 x轴上传播。
t= 0s时,x 轴上 0 至 12m区域内的波形图象如图所示 (x=8m 处的质点 P 恰好位于平衡位置 ),t= 1.2s 时,其间恰好第三次重复出现图示的波形。
物理学科导学案波的形成和传播
课题
12.1波的形成和传播
主备人
袁存收
审核人
刘敬平
编制时间
2013/5/2
班级
姓名
组别
学生完成时间
学习目标
1.理解机械波的形成过程。
2.知道机械波的分类.什么是横波，知道波峰和波谷；什么是纵波，知道疏部和密部。
3.掌握机械波的传播特性。
4.明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波。
（E）宇航员在宇宙飞船里打击船壁只能引起振动，不能形成声波
3、关于横波与纵波，下列说法中不正确的是（）
（A）机械波可分为横波和纵波
（B）横波与纵波在固体、液体、气体中都能传播
（C）在纵波中，质点在疏部中心位移为零
（D）在横波中，质点在波谷时动能最小
（E）地震波中既有横波也有纵波
4、如图10-2所示是沿绳向右传出的一列横波。在图上画出各质点的振动速度方向，并回答下列问题：
（C）机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式
（D）介质中各质点的起振方向都于振源的起振方向相同
2、下列说法正确的是（ ）
（A）质点的振动方向总是垂直于波的传播方向
（B）波动过程是质点由近及远的传播过程
（C）如果振源停止振动，在介质中传播的波动也就立即停止
（D）光缆是利用机械波传播信息
2、在介质中的传播，叫机械波。机械波传播的是同时也向外传递
3、机械波的产生条件：（1）要有；
（2）要有传播震动的。
4、机械波可分为横波和纵波两类
定义
标识性物理量
实物模型
横波
质点的振动方向和波的传播方向互相的波
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高中物理会考复习《机械振动和机械波》复习导学案
【文本研读案】
知识点一、简谐运动
1.定义：如果物体所受的力跟偏离平衡位置的位移大小成____比，并且总指向_________,物体的运动叫做简谐运动.
2.振幅（A ）：指的是振动物体离开平衡位置的最_____距离.单位是______.
3.周期(T)：指的是振动物体完成一次全振动所需的______.单位是______.
4.频率（f ）：指的是振动物体在单位时间内完成的全振动的次数.单位是______.
5.周期和频率的关系是：___________.
6.固有周期和固有频率：即物体的振动周期和频率是由物体本身的性质决定的，跟振幅____关.
知识点二、单摆
1.单摆做简谐运动的条件：摆角θ<____，回复力为摆球重力沿切线方向的分力θsin mg .
2.单摆振动的周期：_________=T ,从公式可看出单摆的周期只与_____、_____有关，与振幅和摆球的质量无关.
注意：摆长l 是指悬挂点到摆球______的距离. 3.单摆的应用：测定重力加速度，由g
l
T π2=得___________=g 知识点三、简谐运动的振动图像 1.图像特点：是一条正弦（余弦）曲线.
2.图像的物理意义：表示振动的质点的位移随时间变化的规律
3.简谐运动图像反映的几个物理量: (1)任一时刻振动质点的位移 (2)振幅A (3)周期T
(4) 任一时刻加速度的方向 (5) 任一时刻速度的方向
(6)判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况 知识点四、简谐运动的能量转化
作简谐运动的物体能量的变化规律：只有_____能和______能相互转化，机械能守恒. 知识点五、机械波
1.机械振动在_______中传播就形成了机械波.
2.机械波只是机械振动这种形式的传播，______不会沿着波的传播方向移动.波传播的是能
量.
3.横波和纵波：
横波：质点的振动方向跟波的传播方向_______的波。
（波谷、波峰） 纵波：质点的振动方向跟波的传播方向_______的波。
（密部、疏部） 4.横波的图像：
物理意义：描述在波传播方向上的介质中的各点在某时刻离开平衡位置的位移. 知识点六、波长(λ)、频率(f )和波速(v )
1. 波长(λ):在横波中，相邻的两个_____或两个_____间的距离等于一个波长.
2. 频率(f ):波的频率就是质点的振动频率，波的频率由______决定，与______无关.波在传播过程中，频率不变.
3. 波速(v ):波速与______有关.
4.波长、频率和波速的关系式：_________________ 知识点七、超声波及其应用 1.超声波的频率高于_________Hz.
2.超声波的特点：____________________、_________________________.
3.超声波可应用于:______________________________________ 【当堂检测】
1.弹簧振子在作简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时（ ） A.速度最大 B.回复力最大 C.加速度最大 D.位移最大
2. 弹簧振子在作简谐运动时（ ）
A.加速度方向总跟速度方向相同
B.振子偏离平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同
C.加速度方向总跟速度方向相反
D.振子向平衡位置运动时，加速度方向跟速度方向相同
3.下列关于简谐运动的物理量的描述，哪些是不正确．．．
的？（ ） A.振动的位移是相对平衡位置的位移 B.振动的振幅是指振子离开平衡位置的最大距离 C.振动的振幅随时间变化 D.振动的周期由振动系统本身决定
4.一个做简谐运动的质点，它的振幅是cm 4，频率是Hz
5.2.该质点从平衡位置开始经过
s 5.0后，位移的大小和所通过的路程分别为（ ）
A. cm 4 cm 10
B. cm 4 cm 20
C. cm 0 cm 24
D. cm 100
cm 100
5.对于一个做简谐运动的单摆，下列情况中，会使其振动周期增大的是（ ） A.增大摆球的质量 B.减小摆长 C.重力加速度减小 D.减小振幅
6.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，下列做法正确的是（ ）
A.以摆球的中心到悬点间的距离作为单摆的摆长
B.用能伸缩的橡皮条作为摆长
C.单摆的摆角应该大于︒10
D.用停表只测单摆做一次全振动所用的时间作为振动的周期
7. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，若测得的重力加速度值偏大，其原因可能是（ ）
A.测出的单摆的摆长偏大
B. 测出的单摆摆动周期偏小
C.所用摆球质量偏大
D. 所用摆球质量偏小 8.下列关于简谐运动的图像的说法中，不正确．．．的是（ ） A.图像表示质点振动的轨迹 B.由图像可求质点振动的振幅和周期
C.图像表示振动的质点的位移随时间变化的规律
D.由图像可判断出任一时刻质点的速度方向和加速度方向
9.如图所示，是一个做简谐运动的质点的振动图像，下列说法中正确的是（ ） A. 图像是从质点在最大位移处时开始计时
B.s t 2=时，速度最大，加速度也最大
C.s t 3=时，速度为零，加速度也为零
D.s t 5=时，速度为零，加速度最大
10.（多选）弹簧振子在作简谐运动的过程中，下列说法中正确的是( ) A.在平衡位置时它的机械能为零 B.在最大位移时它的弹性势能最大
C.它的机械能守恒
D.从最大位移处到平衡位置的过程中它的动能在减小
12.如图为一列简谐横波在介质中传播的波形图.已知振源的频率为Hz 2，则此波的波速是（ ）
A. s m /1.0
B. s m /2.0
C. s m /40
D. s m /20 13.声波从水中进入空气时声速变小，则它的（ ） A.波长变短 B.波长不变 C.频率不变 D. 频率变大
14．（2010年）如图所示是某物体做简谐运动的位移随时间变化图象，该物体运动的周期是( )
A．2s B．4s C．6s D．8s
15.（2011年）如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图象，已知波
速v=0.5m/s．由图可知，这列波的波长是__________m，周期是__________s，质
点A的振幅是__________cm，此时刻质点A向__________运动．
16.(2012年）如图所示的（甲）、（乙）两图中，一个是振动图象，另一个是波的
图象，下列说法中正确的是( )
A．甲图是振动图象，乙图是波的图象
B．甲图是波的图象，乙图是振动图象
C．由甲图可以知道周期
D．由乙图可以知道周期
17.关于波的波长λ、波速v、频率f和周期T的下列关系式中，正确的是( )
A．v f
λ
= B．v T
λ
= C．
v
f
λ
=
D．
v
T
λ
=。