机械振动复习教案
物理3-4第十一章机械振动（全章教案）
物理3-4第十一章机械振动（全章教案）第一篇：物理3-4第十一章机械振动(全章教案)高二物理选修3-4教案第十一章机械振动§11．1简谐运动教学目标：（一）知识与技能（1）了解什么是机械振动、简谐运动（2）正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
（二）过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力（三）情感、态度与价值观通过观察演示实验，培养学生探究精神教学重点：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律教学难点：偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化课型：启发式的讲授课教具：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源教学过程一、新课引入我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。
1．机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？二、新课讲授微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？【演示实验】（1）一端固定的钢板尺[见图（a）]（2）单摆[见图（b）]（3）弹簧振子[见图（c）（d）]（4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图（e）]【提问】这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？【归纳】物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2．简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。
（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动【讨论】a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
大学物理教案机械振动
课程名称：大学物理授课班级：XX级XX班授课时间：2课时教学目标：1. 理解机械振动的概念，掌握简谐振动的特点。
2. 掌握机械振动的基本方程和运动规律。
3. 理解能量守恒原理在机械振动中的应用。
4. 能够分析简单的机械振动问题。
教学重点：1. 简谐振动的定义和特点。
2. 机械振动的基本方程和运动规律。
3. 能量守恒原理在机械振动中的应用。
教学难点：1. 简谐振动方程的推导和应用。
2. 能量守恒原理在复杂机械振动问题中的应用。
教学过程：第一课时一、导入1. 回顾初中物理中学过的振动和波的基本概念。
2. 提出问题：在物理学中，如何描述一个物体在平衡位置附近做周期性运动？二、新课讲解1. 机械振动的概念：物体在平衡位置附近做周期性运动的现象称为机械振动。
2. 简谐振动的定义和特点：- 定义：物体在回复力作用下，沿着某一方向做周期性运动。
- 特点：振动周期T与振幅A无关，振动方程具有正弦或余弦函数形式。
3. 简谐振动方程的推导：- 根据牛顿第二定律，推导简谐振动的微分方程。
- 解微分方程，得到简谐振动方程。
4. 机械振动的基本方程和运动规律：- 位置方程：x = A cos(ωt + φ)- 速度方程：v = -Aω sin(ωt + φ)- 加速度方程：a = -Aω^2 cos(ωt + φ)三、课堂练习1. 已知一个简谐振动的振幅为5cm，周期为4s，求该振动的频率和角频率。
2. 已知一个简谐振动的位置方程为x = 3cm cos(πt/2)，求该振动的速度和加速度。
四、小结1. 简谐振动的定义和特点。
2. 机械振动的基本方程和运动规律。
第二课时一、复习1. 回顾上节课所学内容，重点强调简谐振动的定义、特点、方程和运动规律。
二、新课讲解1. 能量守恒原理在机械振动中的应用：- 机械振动过程中，总能量保持不变。
- 机械能包括动能和势能，动能和势能之间可以相互转化。
2. 机械振动中能量守恒的推导：- 根据牛顿第二定律和简谐振动方程，推导机械振动中的能量守恒公式。
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。
机械振动教学设计及反思
机械振动教学设计及反思一、学情分析高一学生学习物理的兴趣正在从直观一因果一概括认识转化，他们的思维也正在从形象向抽象转移，所以教学中通过演示使学生观察到振动的特点，运用类比引导学生建立理想模型，指导学生讨论振动中各物理量的变化规律，归纳出产生振动的原因，使学生全面理解力和运动的关系．因此，这节课采用综合运用直观演示、独立思考、学生间互相讨论等多种形式的学习方法。
教学中，加强学生与学生间的活动，启发引导学生积极思维。
二、设计思路以“教师为引导，学生为主体，体验为红线，思维为主攻”的诱思教学思想，强调学生的学习过程。
以复习导入法归纳复习已有知识，为新课的学习打下基础。
接着创设学习情景，列举生活、生产、实验中的事例进而引导学生观察归纳出它们的共同特征。
接着让学生思考研究复杂事物的一般方法，即先从最简单最基本的形式——简谐运动开始，再让学生逐步深入了解较复杂的振动过程。
举简谐运动的实例时，要强调物理知识必须密切联系实际，研究物理学离不开观察和实验，这是研究物理的基础又是学生认知的起点。
在让学生观察摆球、振子的实际运动时，教师引导启发学生思考为什么会产生这样的运动，从哪里入手研究，让学生的思维进入新课的轨道。
三、三维目标1．知识与技能目标：(1) 学生学习到机械振动的特点；(2) 学生能够掌握简谐运动回复力的特征；(3) 学生会分析在一次全振动过程中偏离平衡位置的位移变化的规律以及速度回复力加速度随之变化的规律(定性)。
2．方法与过程目标（1）学生通过观察演示实验，能概括出机械振动的特征，学生能根据运动和力的关系分析、推导出弹簧振子的运动性质。
(2) 学生能够领会物理学的学习方法方法，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。
3．情感与价值观目标学生能够感到学习物理的乐趣,在探究规律的过程中增强学习物理的信心。
四、教学重、难点重点：简谐运动的性质及各物理量变化特点。
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。
(完整版)高考物理一轮复习 12.1 机械振动 教学案
【重要知识梳理】一、机械振动1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧做的往复运动．振动的特点: ①存在某一中心位置; ②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件.产生振动的条件: ①振动物体受到回复力作用; ②阻尼足够小;2、回复力：振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力．①回复力时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的, 可由任意性质的力提供．可以是几个力的合力也可以是一个力的分力;③合外力：指振动方向上的合外力，而不一定是物体受到的合外力．④在平衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不一定为零．如单摆运动，当小球在最低点处，回复力为零，而物体所受的合外力不为零．3、平衡位置：是振动物体受回复力等于零的位置；也是振动停止后，振动物体所在位置；平衡位置通常在振动轨迹的中点。
“平衡位置”不等于“平衡状态”。
平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。
(如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态)二、简谐振动及其描述物理量1、振动描述的物理量(1)位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段．①是矢量,其最大值等于振幅；②始点是平衡位置,所以跟回复力方向永远相反；③位移随时间的变化图线就是振动图象．(2)振幅：离开平衡位置的最大距离．①是标量；②表示振动的强弱；(3)周期和频率：完成一次全变化所用的时间为周期T，每秒钟完成全变化的次数为频率f．①二者都表示振动的快慢；②二者互为倒数；T=1/f；③当T和f由振动系统本身的性质决定时(非受迫振动)，则叫固有频率与固有周期是定值,固有周期和固有频率与物体所处的状态无关．2、简谐振动：物体所受的回复力跟位移大小成正比时，物体的振动是简偕振动． ①受力特征：回复力F=—KX 。
②运动特征：加速度a=一kx ／m ，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。
简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。
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。
机械振动及其特性教案
机械振动及其特性教案一、教学目标1.了解机械振动的基本概念和分类。
2.掌握机械振动的特性。
3.能够运用所学知识在机械设备的运行中进行振动分析。
二、教学重难点1.机械振动的特性。
2.机械振动的分析方法。
三、教学内容1.机械振动基本概念机械振动是指机械系统在运动过程中发生的振动现象。
所有机械系统都会产生振动，振动可能会导致机器的磨损，噪音和性能下降。
机械振动按照振动形式可以分为以下三种：(1)自由振动：当物体受到外部干扰后，自动开始振动，并以自身固有频率进行振动的运动。
(2)强制振动：当外界施加一定频率的周期性作用力时，物体将以该频率进行振动。
(3)共振振动：当机械系统的固有振动频率与外界作用力间频率相同波长相等时，振幅增大并共振发生。
共振振动是机械系统中最危险的一种振动，它会导致机械元件的破坏。
2.机械振动特性机械振动的特性主要包括三个方面：振动的幅值、频率和相位。
(1)振动幅值：机械振动的振幅是指物体挥动的长度或角度。
振幅越大，即物体挥动的范围越大，对机器的损伤就越大。
(2)振动频率：机械振动的频率是指振动中每秒钟重复出现的次数。
它和物体质量、弹性系数、杆长和杆的几何形状等因素有关。
(3)振动相位：指某一时刻两个物体振动的相对位置。
相位关系决定了振动能量的传递方向以及减震和隔音等方法的选择。
3.机械振动分析方法(1)谐波分析法：将周期信号分解成一系列的谐波，根据谐波的幅值和相位值进行分析。
(2)时域分析法：通过对振动信号进行时间域分析，可以得出振幅和幅值等参数。
(3)频域分析法：通过对信号进行傅里叶变换，分析信号中包含的频率成分，得出谱线图，可以判断振动信号中的谐波频率。
(4)相位分析法：利用相位差来判断信号传输时的时间周期，从而确定系统的共振频率。
四、教学方法1.案例分析法：以实例为教学资源，让学生通过对实例的分析，了解振动原理与实际运用。
2.讲授法：通过知识点和案例总结的方式进行讲解，让学生掌握振动的特性和分析方法。
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机械振动复习教案
高二（4）班开课人：陈小燕时间：2013.3.28
知识目标
1、复习巩固振动的有关知识，进一步认识这种运动形式，掌握其运动规律和受力特点；
2、会判断物体是否做简谐运动，在具体问题中分析与位移有关的物理量(如速度、加速度、动能及势
能)的变化规律；
3、能在实际问题中应用振动图象解题。
教学重难点：在实际问题中应用振动图象解题
教学步骤：
一、简谐运动的规律
1．特点和条件
特点：运动具有往复性，具有周期性。
条件：回复力的大小与位移成正比，方向相反(即回复力始终指向平衡位置)；振动物体所受摩擦阻力很小。
回复力是根据效果来命名的力，可能是一个力，也可能是几个力的合力，也可能是某个力的一个分力。
平衡位置即回复力等于零的位置，亦即振动物体停止振动时所处的位置。
2．描述振动的物理量(振动的三要素)
振幅A：振动质点离开平衡位置的最大位移。
周期指完成一次全振动所用的时间，频率是振动质点在单位时间内完成全振动的次数。
3．机械振动、简谐运动的动力学特征
动力学表达式：F＝-kx ①
①和②都可以作为简谐运动的判别式。
4．简谐运动的周期公式
5．单摆的振动
单摆模型：将一根轻且不可伸长的细线一端固定于悬点，另一端系一质量大而体积小的钢球。
使单摆回到平衡位置的回复力F＝mgsinθ
从式中可以看出，当单摆做简谐运动时，其固有周期只与摆长和当地的重力加速度有关，而与摆球的质量无关，与振幅无关(在θ＜5°的条件下)。
6．简谐运动的图象
图象反映振动质点的位移随时间的变化规律，利用图象可以求出任意时刻振动质点的位移。
还可以根据图象确定与位移有关的物理量，如速度、加速度、回复力、势能和动能等。
7．受迫振动、共振
物体在周期性外力作用下的振动叫做受迫振动。
物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟固有频率无关。
当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，即发生共振现象。
8．振动的能量
振动系统的能量与振动的振幅有关。
如果没有摩擦力和空气阻力，在简谐运动过程中就只有动能和势能的相互转化，振动的机械能守恒。
实际的振动总是要受到摩擦和阻力，因此在振动过程中需要不断克服外界阻力做功而消耗能量，振幅会逐渐减小，最终停下来。
二、应用
例1．证明一端挂有重锤的弹簧悬挂起来，组成一个竖直方向的弹簧振子的振动是简揩振动。
例2．如图所示，一个质量为m的木块放在质量为M的平板小车上，它们之间的最大静摩擦力是f m，在劲度系数为k的轻质弹簧作用下，沿光滑水平面做简谐运动。
为使小车能跟木块一起振动，不发生相对滑动，简谐运动的振幅不能大
于 (A)
C．f m/k D．(M+m)f m/kM
分析与解：小车做简谐运动的回复力是木块对它的静摩擦力。
当它们的位移最大时，加速度最大，受到的静摩擦力最大。
为了不发生相对滑动，达到最大位移时，小车的最大加速度a＝f m/M，此即系统一起振动的最大加速度，对整体达到最大位移时的加速度最大，回复力kA＝(M+m)a，则振幅A ≤(M+m)f m/kM。
说明：本题要学生正确认识回复力在简谐运动中的作用，从力与运动的关系去分析回复力与加速度、位移以及最大回复力与振幅的关系。
还要正确使用隔离法和整体法。
例3．如果下表中给出的是做简谐运动的物体的位移或速度与时刻的对应关系，T为振动周期，则下列选项中正确的
是
(AB)
A．若甲表示位移，则丙表示相应的速度
B．若丁表示位移，则甲表示相应的速度
C．若丙表示位移，则甲表示相应的速度
D．若乙表示位移，则丙表示相应的速度
分析与解：画出物体做简谐运动的位移-时间图象和相应的速度-时间图象。
例4．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆振动
的
(B)
A．频率不变，振幅不变
B．频率不变，振幅改变
C．频率改变，振幅改变
D．频率改变，振幅不变
例5．如图所示为一双线摆，绳的质量不计，当小球垂直于纸面做
分析与解：找等效摆长。
的情况灵活处理。
教学反思
1、对基础知识的讲解要透彻，分析要细腻，否则直接导致学生的基础知识不扎实，并为以后的继续学习埋下祸根。
所以教师要科学地、系统地、合理地组织物理教学，正确认识学生地内部条件，采用良好地教学方法，重视学生的观察、思维等实践活动，实现知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观的三维一体的课堂教学。
2、对一些知识，教师不要自以为很容易，或者是满以为自己讲解的清晰到位，没有随时观察学生的反映，从而一笔带过。
但学生的认知是需要一个过程的，并不是马上就能接受。
所以我们要随时获取学生反馈的信息，调整教学方式和思路，准确流畅地将知识传授给学生，达到共识。