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文檔簡(jiǎn)介
1、一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【教學(xué)目標(biāo)】1、回復(fù)力、平衡位置、機(jī)械振動(dòng)2、知道什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件。3、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過(guò)程中位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化情況。4、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的變化?!局仉y點(diǎn)】重點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。難點(diǎn):偏離平衡位置位移的概念及一次全振動(dòng)中各量的變化?!窘虒W(xué)過(guò)程】一、新課引入:復(fù)習(xí)所學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng):按運(yùn)動(dòng)軌跡分:直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng);按速度特點(diǎn)分:勻變速、非勻變速;自然界中還有一種更常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng):機(jī)械振動(dòng)。二、機(jī)械振動(dòng):(mechanical vibration)在自然界中,經(jīng)常觀察到一些物體來(lái)回往復(fù)的運(yùn)動(dòng),例如: 蕩秋千時(shí)的
2、來(lái)回運(yùn)動(dòng); 人走路時(shí),兩只手臂會(huì)自然地、有節(jié)奏地前后擺動(dòng)【思考】下面我們就來(lái)研究一下這些運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)?【回答】這些運(yùn)動(dòng)都有一個(gè)明顯的中心位置,物體或物體的一部分都在這個(gè)中心位置兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng),簡(jiǎn)稱振動(dòng)。中心位置又稱為平衡位置,即當(dāng)物體不再做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),所最終停下來(lái)的位置。(標(biāo)出平衡位置)聯(lián)系“牛一”,強(qiáng)調(diào)在平衡位置處時(shí),物體所受合力為零。平衡位置是指運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一個(gè)明顯的分界點(diǎn),一般是振動(dòng)停止時(shí)靜止的位置,并不是所有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中點(diǎn)都是平衡位置。存在平衡位置是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的必要條件,有很多運(yùn)動(dòng),盡管也是往復(fù)運(yùn)動(dòng),但并不存在明顯的平衡位置,所以并非機(jī)械振動(dòng)。例如:拍皮球、人來(lái)
3、回走動(dòng)?!咀⒁狻吭谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的擺動(dòng)【總結(jié)】機(jī)械振動(dòng)的充要條件:1、有平衡位置 2、在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。【舉例】自然界中的機(jī)械振動(dòng),如:鐘擺、心臟、活塞、昆蟲翅膀的振動(dòng)、浮標(biāo)上下浮動(dòng)、鋼尺的振動(dòng)等。三、簡(jiǎn)諧振動(dòng):1回復(fù)力有一種玩具狗,它的頭部和尾部用較軟的彈簧跟身體相連。如果輕拍一下玩具狗,它便會(huì)不停地?fù)u頭晃尾起來(lái),這就是彈簧引起的機(jī)械振動(dòng)?!咎釂?wèn)】機(jī)械振動(dòng)的物體,為何總是在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)?(用彈簧振子做實(shí)驗(yàn)說(shuō)明)【介紹】為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,便于分析,把有孔的小球跟彈簧連接在一起,穿在一根光滑水平桿上,并把彈簧的左端固定,彈簧的質(zhì)量比小球小得多,這樣就組成
4、一個(gè)彈簧振子。彈簧振子是一個(gè)物理模型?!粳F(xiàn)象】當(dāng)彈簧既不拉伸也不被壓縮時(shí),小球靜止在桿上的點(diǎn),這時(shí)小球所受合力為零。點(diǎn)就是彈簧振子的平衡位置。振子在平衡位置點(diǎn)右側(cè)時(shí),有一個(gè)向左的力;在平衡位置點(diǎn)左側(cè)時(shí),有一個(gè)向右的力,這個(gè)力總是促使物體回到平衡位置?!拘〗Y(jié)】物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí),一定受到指向平衡位置的力,這個(gè)力的作用效果總能使物體回到中心位置,這個(gè)力叫回復(fù)力。回復(fù)力是根據(jù)力的效果命名的,【分析】彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)偏離平衡位置時(shí),總是受到一個(gè)跟運(yùn)動(dòng)方向(位移方向)相反、能使振子返回平衡位置的回復(fù)力,且這個(gè)回復(fù)力就是彈簧的彈力。由于彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力跟形變量成正比,對(duì)彈簧振子來(lái)說(shuō),也就是回
5、復(fù)力跟振子的位移成正比,而回復(fù)力總是指向平衡位置,所以回復(fù)力的方向始終與位移方向相反,它們之間的關(guān)系:其中,是一個(gè)常數(shù),對(duì)于彈簧振子而言就是彈簧的勁度系數(shù)。負(fù)號(hào)表示回復(fù)力的方向始終跟位移的方向相反。【總結(jié)】在平衡位置時(shí),回復(fù)力為零。回復(fù)力:使物體返回平衡位置的力,方向總是指向平衡位置。特點(diǎn):1回復(fù)力是效果按效果命名的力;2回復(fù)力可以是某個(gè)力,也可以是幾個(gè)力的合力,還可以是某個(gè)力的分力。由于振子總是在平衡位置兩側(cè)移動(dòng),如果我們以平衡位置作為參考點(diǎn)來(lái)研究振子的位移就更為方便。這樣表示出的位移稱為偏離平衡位置的位移。它的大小等于物體與平衡位置之間的距離,方向由平衡位置指向物體所在位置。(由初位置指向
6、末位置)用表示。偏離平衡位置的位移與某段時(shí)間內(nèi)位移的區(qū)別:偏離平衡位置的位移是以平衡位置為起點(diǎn),以平衡位置為參考位置。某段時(shí)間內(nèi)的位移,是默認(rèn)以這段時(shí)間內(nèi)的初位置為起點(diǎn)。四、彈簧振子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化情況分析:結(jié)合右圖分析振子在一次全振動(dòng)中回復(fù)力、偏離平衡位置的位移、加速度、速度的大小變化情況及方向。所謂全振動(dòng),做振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從某位置出發(fā)再次回到該位置,并保持與出發(fā)時(shí)相同運(yùn)動(dòng)方向的過(guò)程稱為全振動(dòng)。)x,方向由向F,方向由向a,方向由向V,方向由向振子做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)AOA)在O位置,x,F(xiàn),a,V最大;)x,方向由 向F,方向由向a,方向由向V,方向由 向振子做加速度不斷增大的減
7、速運(yùn)動(dòng))在位置,x最大,F(xiàn)最大,a最大,V)x,方向由 向F,方向由向Oa,方向由向OV,方向由O向振子做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng))在O位置,x,F(xiàn),a,V最大;)x,方向由 向F,方向由向a,方向由向V,方向由 向振子做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng))在位置,x最大,F(xiàn)最大,a最大,V五、簡(jiǎn)諧振動(dòng):彈簧振子由于偏離平衡位置的位移和回復(fù)力具有明顯的對(duì)稱性,導(dǎo)致其速度、加速度等都具有明顯的對(duì)稱性,形成的運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單而和諧的運(yùn)動(dòng)。我們稱之為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。定義:質(zhì)點(diǎn)在大小與位移成正比,方向始終指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)稱為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。回復(fù)力:簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振動(dòng)。例如: 敲擊音叉后,兩
8、個(gè)股叉上的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng); 浮標(biāo)漂浮在水平面時(shí)的上、下浮動(dòng)?!纠}】小球在兩個(gè)相連接的、對(duì)稱的光滑斜面上來(lái)回運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)是否可看成簡(jiǎn)諧振動(dòng)?【回答】不可以。六、課堂小結(jié): 概念:機(jī)械振動(dòng)、回復(fù)力、平衡位置、偏離平衡位置的位移、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn); 方法:如何證明某個(gè)運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);七、思考題:1、 試證明水面上木塊的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2、 試證明:A木塊降到最低點(diǎn)時(shí)加速度大于重力加速度gmM(一) 3、如圖,m和M兩木塊通過(guò)彈簧連接,現(xiàn)將m用力下壓,欲使m彈起時(shí),剛好M對(duì)地面壓力為0,m應(yīng)下壓的距離是多少?(彈簧的勁度系數(shù)為k)二、振幅、周期和頻率【教學(xué)目標(biāo)】基礎(chǔ)目標(biāo)1.知道什么是一次全振動(dòng)、
9、振幅、周期和頻率2.理解周期和頻率的關(guān)系。3.知道什么是振動(dòng)的固有周期和固有頻率4.掌握用秒表測(cè)彈簧振子周期的操作技能.拔高目標(biāo):1、 知道位移和振幅的區(qū)別2、知道周期(頻率)和振幅無(wú)關(guān)3、知道彈簧振子的周期公式4、能利用彈簧振子的周期性解決相應(yīng)問(wèn)題?!窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1.振幅和位移的聯(lián)系和區(qū)別.2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明周期和振幅無(wú)關(guān)【教學(xué)內(nèi)容】一、 新課引入觀察表明:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種周期性運(yùn)動(dòng),與我們學(xué)過(guò)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)相似,所以研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)我們也有必要像勻速圓周運(yùn)動(dòng)一樣引入周期、頻率等物理量,本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量板書:振幅、周期和頻率二、 振幅1. 引入振幅。在鐵架臺(tái)上懸掛一豎直方
10、向的彈簧振子,分別用大小不同的力把彈簧振子從平衡位置拉下不同的距離.兩種情況下,彈簧振子振動(dòng)的范圍大小不同;振子振動(dòng)的強(qiáng)弱不同.為了方便我們描述物體振動(dòng)的強(qiáng)弱,我們引入振幅.振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量;振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離叫振幅;振幅的單位是米.2分析振幅與位移的區(qū)別問(wèn)題:振幅越大,物體的振動(dòng)越強(qiáng),能否說(shuō)物體的位移越大?物體在遠(yuǎn)離平衡位置的過(guò)程中,振幅逐漸增大?.振幅是指振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離;而位移是振動(dòng)物體所在位置與平衡位置之間的距離.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.位移是矢量,但振幅是標(biāo)量.振幅等于最大位移的數(shù)值.三、 周期和頻率1、 全振動(dòng)
11、由于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)具有周期性,故只要研究一次完整的運(yùn)動(dòng)就可以反應(yīng)全部的情況。一次完整的運(yùn)動(dòng)我們稱為一次全振動(dòng)。從A點(diǎn)開始,一次全振動(dòng)的完整過(guò)程:兩次以同樣的速度經(jīng)過(guò)同一位置之間的時(shí)間間隔誤解:兩次經(jīng)過(guò)同一位置之間的時(shí)間間隔。2、周期和頻率做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間,叫做振動(dòng)的周期,單位:秒.單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù),叫頻率,單位:赫茲.周期和頻率之間的關(guān)系:周期和頻率都是描述振動(dòng)快慢的物理量,周期越大,振動(dòng)越慢,頻率越大,振動(dòng)越快。四、 周期和振幅無(wú)關(guān)問(wèn)題:如果改變振幅,周期是否改變?實(shí)驗(yàn):用一個(gè)大的電子鐘,改變振幅,分別記一下半分鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。(在尺上標(biāo)下平衡位置,從平衡位置開
12、始計(jì)時(shí))結(jié)論:周期與振幅無(wú)關(guān)。周期與哪些因素有關(guān)?定性實(shí)驗(yàn):改變振子質(zhì)量,改變彈簧勁度系數(shù)。結(jié)論:與振子質(zhì)量和彈簧有關(guān)。()推導(dǎo):只要振子系統(tǒng)確定了,其周期就是一個(gè)固定值,不會(huì)改變!除了彈簧振子外,其他的振動(dòng)物體也具有相同的特點(diǎn),所以我們把一個(gè)振動(dòng)物體的周期稱之為固有周期,其頻率稱為固有頻率。生活中的現(xiàn)象:吉他弦或其他琴弦。前提:音調(diào)高低是由頻率決定?,F(xiàn)象:用力撥動(dòng)琴弦,撥的幅度不同,聲音大小不同,但音調(diào)高低都一樣。即振幅不影響頻率。五、 板書 振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離()是標(biāo)量振幅(A) 表示振動(dòng)的強(qiáng)弱等于振動(dòng)物體的最大位移的絕對(duì)值描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量動(dòng)的物理量 做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體完成一
13、次全振動(dòng)所用的()周期(T) 只有物體振動(dòng)狀態(tài)再次恢復(fù)到與起始時(shí)刻完全相同時(shí),物體才完成一次全振動(dòng) 單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)() 頻率() 當(dāng)周期T與頻率是振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時(shí),叫固有周期或固有頻率小結(jié)1.振幅是振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離;振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間叫周期;單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)叫頻率.2.當(dāng)振動(dòng)物體以相同的速度相繼通過(guò)同一位置所經(jīng)歷的過(guò)程就是一次全振動(dòng);一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最小運(yùn)動(dòng)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).3.由于物體振動(dòng)的周期和頻率只與振動(dòng)系統(tǒng)本身有關(guān),所以也叫固有周期和固有頻率.六、 課堂思考及課后思考題1、 經(jīng)過(guò)一個(gè)周期,
14、物體走的路程是幾倍的振幅?半個(gè)周期,是否一定走2倍的振幅?1/4個(gè)周期,是否一定走一個(gè)振幅?2、一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它離開平衡位置向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.15 第一次經(jīng)過(guò)N點(diǎn),再經(jīng)過(guò)0.1 第二次通過(guò)N點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)的周期為多少?該質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過(guò)多少第三次經(jīng)過(guò)N點(diǎn)?3、如圖所示,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),先后以相等而反向的加速度經(jīng)過(guò)、兩點(diǎn)時(shí),歷時(shí)2 ,過(guò)點(diǎn)后又經(jīng)2 ,仍以相同加速度再經(jīng)點(diǎn),其振動(dòng)周期為_. 三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象【教學(xué)目標(biāo)】1、理解振動(dòng)圖象的物理意義;2、利用振動(dòng)圖象求振動(dòng)物體的振幅、周期及任意時(shí)刻的位移;3、會(huì)將振動(dòng)圖象與振動(dòng)物體在某時(shí)刻位移與位置對(duì)應(yīng),并學(xué)會(huì)在圖象上分析與位移x有關(guān)
15、的物理量。(速度v,加速度a,恢復(fù)力F。)4、觀察砂擺演示實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)木板勻速運(yùn)動(dòng),讓學(xué)生學(xué)會(huì)這是將質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移按時(shí)間掃描的基本實(shí)驗(yàn)方法。【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】1重點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義。2難點(diǎn):振動(dòng)圖象與振動(dòng)軌跡的區(qū)別?!窘虒W(xué)過(guò)程】一、新課引入質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),x-t圖象形象地說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。若以質(zhì)點(diǎn)的初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn),x表示質(zhì)點(diǎn)的位移。提問(wèn)1:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化規(guī)律如何?并畫出位移-時(shí)間的圖象。提問(wèn)2:x-t圖象是拋物線,其圖象的橫縱坐標(biāo)、原點(diǎn)分別表示什么?物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么?答2:橫軸表示時(shí)間;縱軸表示位移;坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)、位移起點(diǎn)。物體
16、運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線。物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),是周期性變化的運(yùn)動(dòng),它的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律又是什么樣的呢?這正是本節(jié)要解決的問(wèn)題。二、圖象的形成方法1、頻閃照相前邊我們已經(jīng)知道對(duì)于頻閃照片:是每隔相等的時(shí)間,給物體照一次相,我們假設(shè)相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為0,則照片上記錄的是每隔時(shí)間0振子所在的位置.列表、讀數(shù),把對(duì)應(yīng)于不同時(shí)刻的位置記錄下來(lái).第一個(gè)周期時(shí)間t0t02t03t04t05t06t0位移x(mm)-20.0-17.6-100.1210.417.620.0第二個(gè)周期時(shí)間t6t07t08t09t010t011t012t0位移x(mm)20.017.610.40.12-10-17.6-20.0方法2
17、:砂擺演示:下面的木板不動(dòng),讓砂擺振動(dòng)。1砂在木板上來(lái)回劃出一條直線,說(shuō)明振動(dòng)物體僅僅只在平衡位置兩側(cè)來(lái)回運(yùn)動(dòng),但由于各個(gè)不同時(shí)刻的位移在木板上留下的痕跡相互重疊而呈現(xiàn)為一條直線。2砂子堆砌在一條直線上,堆砌的沙子堆,它的縱剖面是矩形嗎?學(xué)生答:砂子不是均勻分布的,中央部分(即平衡位置處)堆的少,在擺的兩個(gè)靜止點(diǎn)下方,砂子堆的多(如圖2),因?yàn)閿[在平衡位置運(yùn)動(dòng)的最快。講解:質(zhì)點(diǎn)做的是直線運(yùn)動(dòng),但它每時(shí)刻的位移都有所不同。如何將不同時(shí)刻的位移分別顯示出來(lái)呢?演示:讓砂擺振動(dòng),同時(shí)沿著與振動(dòng)垂直的方向勻速拉動(dòng)擺下的長(zhǎng)木板現(xiàn)象:原先成一條直線的痕跡展開成一條曲線。二、圖象的物理意義 1x-t圖線是一
18、條質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),位移隨時(shí)間變化的圖象。2振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示的是時(shí)間t,因此,它不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡,質(zhì)點(diǎn)只是在平衡位置的兩側(cè)來(lái)回做直線運(yùn)動(dòng)。3振動(dòng)圖象是正弦曲線還是余弦曲線,這決定于t=0時(shí)刻的選擇。(提醒學(xué)生注意,t=T/4處,位移x最大,此時(shí)位移數(shù)值為振幅A,在t=T/8角形。要強(qiáng)調(diào)圖線為正弦曲線。)三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象描述振動(dòng)的物理量通過(guò)圖5振動(dòng)圖象,回答直接描述量。答:振幅為5cm,周期為4s,及t=1s,x=5cm,t=4s,x=0等。1直接描述量: 振幅A;周期T;任意時(shí)刻的位移t。2間接描述量:(請(qǐng)學(xué)生總結(jié)回答) x-t圖線上一點(diǎn)的切線的斜率等于V。例:求出上圖振動(dòng)物體的振動(dòng)頻率
19、,角及t=5s時(shí)的瞬時(shí)速度。(請(qǐng)同學(xué)計(jì)算并回答)t=5s,x=5cm處曲線的斜率為0,速度v=0。四、從振動(dòng)圖象中的x分析有關(guān)物理量(v,a,F(xiàn))簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下,物體的運(yùn)動(dòng)在空間上有往復(fù)性,即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速(或變減速)運(yùn)動(dòng);在時(shí)間上有周期性,即每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間,運(yùn)動(dòng)就要重復(fù)一次。我們能否利用振動(dòng)圖象來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)x,F(xiàn),v,a的變化,它們變化的周期雖相等,但變化步調(diào)不同,只有真正理解振動(dòng)圖象的物理意義,才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。例:圖6所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象。分析: 求A,f 求t=0時(shí)刻,單擺的位置; 若規(guī)定振子以偏離平衡位置向右為正,求圖中O,A,
20、B,C,D各對(duì)應(yīng)振動(dòng)過(guò)程中的位置; t=1.5s,對(duì)質(zhì)點(diǎn)的x,F(xiàn),v,a進(jìn)行分析。 畫出34秒內(nèi)的圖像由振動(dòng)圖象知A=3cm,T=2s,t=0時(shí)刻從振動(dòng)圖象看,x=0,質(zhì)點(diǎn)正擺在E點(diǎn)即將向G方向運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)圖象中的O,B,D三時(shí)刻,x=0,故擺都在E位置,A為正的最大位移處,即G處,C為負(fù)的最大位移處,即F處。t=1.5s,x=-3cm,由F=-kx,F(xiàn)與X反向,F(xiàn)X,由回復(fù)力F為正的最大值,aF,并與F同向,所以a為正的最大值,C點(diǎn)切線的斜率為零,速度為零。由F= -kx,F(xiàn)=ma,分析可知:1x0, F0, a0;x0, F0, a0。2x-t圖線上一點(diǎn)切線的斜率等于v;v-t圖線上一點(diǎn)切線
21、的斜率等于a。3x,v,a的變化周期都相等,但它們變化的步調(diào)不同。五、應(yīng)用:心電圖 地震儀繪制的圖線六、課堂小結(jié)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象表示做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系,是一條正弦(或余弦曲線)曲線,不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。2從振動(dòng)圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)的振幅、周期以及它在任意時(shí)刻的位移。3凡與位移x有關(guān)的物理量(速度v,加速度a,回復(fù)力F等)都可按位移x展開,均可在圖象上得到間接描述,為進(jìn)一步分析質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況奠定基礎(chǔ)。七、板書設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 1.圖象 諧運(yùn) 2.物理意義:振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律 動(dòng) 3.從圖象上直接看出的振動(dòng)情況有:的 任意時(shí)刻對(duì)平衡位置的位移,或由振動(dòng)位移判定對(duì)應(yīng)的時(shí)
22、刻.圖 振動(dòng)周期T,振幅A象 任意時(shí)刻回復(fù)力和加速度的方向任意時(shí)刻的速度方向4.應(yīng)用心電圖、地震監(jiān)測(cè)儀等四、單擺【教學(xué)目標(biāo)】1.理解單擺振動(dòng)的特點(diǎn)及它做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件;2.觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出周期的影響因素,培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力。3.掌握并學(xué)會(huì)應(yīng)用單擺振動(dòng)的周期公式?!局攸c(diǎn)、難點(diǎn)分析】1本課重點(diǎn)在于掌握好單擺的周期公式及其成立條件。2本課難點(diǎn)在于單擺回復(fù)力的分析。解決方案:對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容通過(guò)課堂鞏固練習(xí)加深印象。本課難點(diǎn)在于力的分析上,由教師畫好受力分析圖,用彩粉筆標(biāo)示,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生看書,這部分內(nèi)容屬于A類要求及了解內(nèi)容,只要使大部分學(xué)生能明白基本過(guò)程即可,重在強(qiáng)調(diào)最后結(jié)論?!窘?/p>
23、學(xué)過(guò)程】一、 單擺振動(dòng)的特點(diǎn)(回復(fù)力和平衡位置)1、 單擺及其平衡位置一根繩子上端固定,下端系著一個(gè)球。物理上的單擺,是在一個(gè)固定的懸點(diǎn)下,用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩,系住一個(gè)一定質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn),在豎直平面內(nèi)小角度地?cái)[動(dòng)。如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略,線長(zhǎng)又比球的直徑大得多,這樣的裝置叫單擺.問(wèn)題:為什么對(duì)單擺有上述限制要求呢?線的伸縮和質(zhì)量可以忽略使擺線有一定的長(zhǎng)度而無(wú)質(zhì)量,質(zhì)量全部集中在擺球上.線長(zhǎng)比球的直徑大得多,可把擺球當(dāng)作一個(gè)質(zhì)點(diǎn),只有質(zhì)量無(wú)大小,懸線的長(zhǎng)度就是擺長(zhǎng).單擺是實(shí)際擺的理想化的物理模型.另外,單擺繩要輕而長(zhǎng),球要小而重都是為了減少阻力。2、單擺的回復(fù)力答:?jiǎn)螖[的回復(fù)力由繩
24、的拉力和重力的合力來(lái)提供。分析過(guò)程:1、不可能是重力或繩子的拉力。2、不可能是重力和拉力的合力。在研究擺球沿圓弧的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),要以不考慮與擺球運(yùn)動(dòng)方向垂直的力,而只考慮沿?cái)[球運(yùn)動(dòng)方向的力,如圖乙所示.因?yàn)榇怪庇冢?,我們可將重力G分解到速度的方向及垂直于的方向.且1sinmgsin2Gcosmgcos說(shuō)明:正是沿運(yùn)動(dòng)方向的合力1mgsin提供了擺球擺動(dòng)的回復(fù)力.二、 單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)推導(dǎo):在擺角很小時(shí),sin又回復(fù)力mgsin mg(表示擺球偏離平衡位置的位移,表示單擺的擺長(zhǎng))在擺角很小時(shí),回復(fù)力的方向與擺球偏離平衡位置的位移方向相反,大小成正比,單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦(
25、或余弦曲線),那么在擺角很小的情況下,既然單擺做的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它振動(dòng)的圖象也是正弦或余弦曲線.三、單擺的周期1、周期與振幅無(wú)關(guān)演示1擺角小于5的情況下,把兩個(gè)擺球從不同高度釋放。現(xiàn)象:擺球同步振動(dòng),說(shuō)明單擺振動(dòng)的周期和振幅無(wú)關(guān)。2、周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)演示2將擺長(zhǎng)相同,質(zhì)量不同的擺球拉到同一高度釋放?,F(xiàn)象:兩擺球擺動(dòng)是同步的,即說(shuō)明單擺的周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)。那么就可以用這兩個(gè)單擺去研究周期和振幅的關(guān)系了,在做之前還要明確一點(diǎn),振幅是不是可任意取?這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是為研究屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺振動(dòng)的周期,所以擺角不要超過(guò)5。3、剛才做過(guò)的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),證實(shí)了單擺振動(dòng)周期和擺球質(zhì)量、振幅無(wú)關(guān),那么周期和什么
26、有關(guān)?由前所說(shuō)這兩個(gè)擺擺長(zhǎng)相等,如果L不等,改變了這個(gè)條件會(huì)不會(huì)影響周期?演示3取擺長(zhǎng)不同,兩個(gè)擺球從某一高度同時(shí)釋放,注意要5?,F(xiàn)象:兩擺振動(dòng)不同步,而且擺長(zhǎng)越長(zhǎng),振動(dòng)就越慢。這說(shuō)明單擺振動(dòng)和擺長(zhǎng)有關(guān)。具體有什么關(guān)系呢?實(shí)驗(yàn),將擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的四倍,再測(cè)周期。荷蘭物理學(xué)家通過(guò)精確測(cè)量得到單擺周期公式:4、單擺周期的這種與振幅無(wú)關(guān)的性質(zhì),叫做等時(shí)性。單擺的等時(shí)性是由伽利略首先發(fā)現(xiàn)的。(此處可以講一下伽利略發(fā)現(xiàn)單擺等時(shí)性的小故事。)鐘擺的擺動(dòng)就具有這種性質(zhì),擺鐘也是根據(jù)這個(gè)原理制成的,據(jù)說(shuō)這種等時(shí)性最早是由伽利略從教堂的燈的擺動(dòng)發(fā)現(xiàn)的。如果條件改變了,比如說(shuō)(拿出擺鐘展示)這個(gè)鐘走得慢了,那么就要
27、把擺長(zhǎng)調(diào)整一下,應(yīng)縮短L,使T減??;如果這個(gè)鐘在北京走得好好的,帶到廣州去會(huì)怎么樣?由于廣州g小于北京的g值,所以T變大,鐘也會(huì)走慢;同樣,把鐘帶到月球上鐘也會(huì)變慢。5、思考:用空心鐵球內(nèi)部裝滿水做擺球,若球正下方有一小孔,水不斷從孔中流出,從球內(nèi)裝滿水到水流完為止的過(guò)程中,其振動(dòng)周期的大小是_.A.不變 B.變大 C.先變大后變小再回到原值 D.先變小后變大再回到原值四、幾種非常規(guī)擺1、雙線擺2、弧形槽內(nèi)的擺五、小結(jié)1.單擺是一種理想化的振動(dòng)模型,單擺振動(dòng)的回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線方向的分力mgsin提供的.2.在擺角小于時(shí),回復(fù)力.單擺的振動(dòng)可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).3.單擺的振動(dòng)周期跟振幅、擺
28、球質(zhì)量的大小無(wú)關(guān),跟擺長(zhǎng)的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,即.六、板書設(shè)計(jì)組成擺線結(jié)實(shí)的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,線長(zhǎng)比球的直徑大得多擺球選用密度大的實(shí)心球 理論證明:(很小時(shí))回復(fù)力mgsin單 單擺在擺 F與方向相反擺 角很小時(shí) F= 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:用砂擺的圖象驗(yàn)證單擺的周期 與振幅無(wú)關(guān)等時(shí)性T=2 與擺長(zhǎng)的二次方根成正比 與重力加速度的二次方根成反比七、思考題1.如圖為一雙線擺,二擺線長(zhǎng)均為,懸點(diǎn)在同一水平面上,使擺球A在垂直于紙面的方向上振動(dòng),當(dāng)A球從平衡位置通過(guò)的同時(shí),小球B在A球的正上方由靜止放開,小球A、B剛好正碰,則小球B距小球A的平衡位置的距離等于多少?2.如右圖所示,光滑軌道的
29、半徑為,C點(diǎn)為圓心正下方的點(diǎn),A、B兩點(diǎn)與C點(diǎn)相距分別為與,、兩小球分別從A、B兩點(diǎn)由靜止同時(shí)放開,則兩小球相碰的位置是_.A.C點(diǎn) B.C點(diǎn)右側(cè) C.C點(diǎn)左側(cè) D.不能確定3.一個(gè)擺鐘從甲地拿到乙地,它的鐘擺擺動(dòng)加快了,則下列對(duì)此現(xiàn)象的分析及調(diào)準(zhǔn)方法的敘述中正確的是_.A.甲乙,將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng) B.甲乙,將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短C.甲乙,將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng) D.甲乙,將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短4.一個(gè)單擺掛在電梯內(nèi),發(fā)現(xiàn)單擺的周期增大為原來(lái)的2倍,可見(jiàn)電梯在做加速運(yùn)動(dòng),加速度為_.A.方向向上,大小為 B.方向向上,大小為C.方向向下,大小為 D.方向向下,大小為3/4五、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量 阻尼振動(dòng)【教學(xué)目標(biāo)】1.知道
30、振幅越大,振動(dòng)的能量(總機(jī)械能)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(shuō)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.5.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)】1.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(guò)程】一、導(dǎo)入新課1.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)象;2.現(xiàn)象:?jiǎn)螖[的振幅會(huì)越來(lái)越小,最后停下來(lái).3.教師講解引入:實(shí)際振動(dòng)的單擺為什么會(huì)停下來(lái),今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)問(wèn)題.板書:簡(jiǎn)諧運(yùn)
31、動(dòng)的能量 阻尼振動(dòng).二、新課教學(xué)1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量(1)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(2)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)AOOAAOOA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:?jiǎn)螖[的運(yùn)動(dòng)AOOAAOOA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(3)學(xué)生討論分析后,抽代表回答,并把結(jié)果填入表中.(4)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
32、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? (5)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(lái).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(lái)的.因?yàn)樵谡褡雍蛿[球的振動(dòng)過(guò)程中,只有彈力或只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.(6)教師總結(jié)在外力的作用下,使振子或擺球振動(dòng)起來(lái),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(lái)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
33、化的振動(dòng),振動(dòng)過(guò)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.(7)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)(1)過(guò)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,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(lái)觀察兩個(gè)實(shí)際振動(dòng).(2)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).(3)學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象:?jiǎn)螖[和音
34、叉的振幅越來(lái)越小,最后停下來(lái).(4)討論并解釋現(xiàn)象在單擺和音叉的振動(dòng)過(guò)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(lái)了.(5)要求學(xué)生畫出上述單擺和音叉的運(yùn)動(dòng)圖象:(6)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(guò)大時(shí),系統(tǒng)將不能發(fā)生振動(dòng);阻尼越小,振幅減小得越慢.(7)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
35、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(wú)阻尼振動(dòng).無(wú)阻尼振動(dòng)也是等幅振動(dòng).(8)學(xué)生閱讀課文,回答在什么情況下,阻尼振動(dòng)可以作為簡(jiǎn)諧振動(dòng)來(lái)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(lái)處理.四、小結(jié)1.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(lái),這一個(gè)能量就始終保持不變,只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.3.振動(dòng)系統(tǒng)由于受到外界阻尼作用,振動(dòng)系統(tǒng)的能量逐漸減小,振幅逐漸減小,這種振動(dòng)
36、叫阻尼振動(dòng),實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)都是阻尼振動(dòng),簡(jiǎn)諧振動(dòng)只是一種理想的模型.六、受迫振動(dòng)、共振【教學(xué)目標(biāo)】1.知道什么是受迫振動(dòng),知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率.2.知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件.3.知道共振的應(yīng)用和防止的實(shí)例.【教學(xué)重點(diǎn)】1.什么是受迫振動(dòng).2.什么是共振及產(chǎn)生共振的條件.【教學(xué)難點(diǎn)】1.物體發(fā)生共振決定于驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體固有頻率的關(guān)系,與驅(qū)動(dòng)力大小無(wú)關(guān).2.當(dāng)f驅(qū)固時(shí),物體做受迫振動(dòng)的振幅最大.【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課1.什么是阻尼振動(dòng)?學(xué)生答:實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響,系統(tǒng)的機(jī)械能損耗,導(dǎo)致振動(dòng)完全停止,這類振動(dòng)叫阻尼振動(dòng).2.引入:同學(xué)們
37、,我們知道,物體之所以做阻尼振動(dòng),是由于機(jī)械能在損耗,那么如果在機(jī)械能損耗的同時(shí)我們不斷地給它補(bǔ)充能量物體的振動(dòng)情形又如何呢?本節(jié)課我們來(lái)研究有關(guān)的問(wèn)題.二、新課教學(xué)1.受迫振動(dòng)(1)演示,用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置向下拉一下振子,觀察它的振動(dòng)情況.學(xué)生答:振子做的是阻尼振動(dòng).請(qǐng)一位同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手,觀察振動(dòng)物體的振動(dòng)情形和剛才有什么不同?學(xué)生答:剛才振子振動(dòng)一會(huì)就停下來(lái),而現(xiàn)在振子能夠持續(xù)地振動(dòng)下去.教師問(wèn):使振子能夠持續(xù)振動(dòng)下去的原因是什么?學(xué)生答:是把手給了振動(dòng)系統(tǒng)一個(gè)周期性的力的作用.(2)通過(guò)上述演示分析后,教師總結(jié)并板書作用于振動(dòng)系統(tǒng),使系統(tǒng)能持續(xù)地振動(dòng)下去的外力叫驅(qū)動(dòng)力.物體在外界驅(qū)動(dòng)
38、力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng).(3)教師問(wèn):如果我們給系統(tǒng)施加一作用時(shí)間很短的驅(qū)動(dòng)力,系統(tǒng)能持續(xù)地振動(dòng)下去嗎?學(xué)生討論后得到要想使物體能持續(xù)地振動(dòng)下去,必須給振動(dòng)系統(tǒng)施加一個(gè)周期性的驅(qū)動(dòng)力作用.(4)同學(xué)們想一想:有哪些物體做的是受迫振動(dòng)?學(xué)生答:發(fā)動(dòng)機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)汽車本身的振動(dòng);正在發(fā)聲的揚(yáng)聲器紙盒的振動(dòng);飛機(jī)從房屋上飛過(guò)時(shí)窗玻璃的振動(dòng);我們聽到聲音時(shí)耳膜的振動(dòng)等.教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行激勵(lì)評(píng)價(jià),提醒學(xué)生要注意多觀察生活,并把學(xué)到的物理知識(shí)聯(lián)系實(shí)際加以應(yīng)用.(5)多媒體展示幾個(gè)受迫振動(dòng)的實(shí)例電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針;工作時(shí)縫紉機(jī)的振針;揚(yáng)聲器的紙盒;跳水比賽時(shí),人在跳板上走過(guò)時(shí),跳板的振動(dòng);機(jī)器底座在機(jī)器
39、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的振動(dòng).(6)教師講:通過(guò)剛才的學(xué)習(xí),我們知道物體在周期性的驅(qū)動(dòng)力作用下所做的振動(dòng)叫受迫振動(dòng);那么周期性作用的驅(qū)動(dòng)力的頻率、受迫振動(dòng)的頻率、系統(tǒng)的固有頻率之間有什么關(guān)系呢?還以上圖中的裝置進(jìn)行如下演示:用不同的轉(zhuǎn)速分別勻速地轉(zhuǎn)動(dòng)把手,觀察振子的振動(dòng)快慢情況.學(xué)生敘述觀察到的現(xiàn)象:當(dāng)把手轉(zhuǎn)速小時(shí),振子振動(dòng)較慢;當(dāng)把手轉(zhuǎn)速大時(shí),振子振動(dòng)較快.定性總結(jié):物體做受迫振動(dòng)時(shí),振子振動(dòng)的快慢隨驅(qū)動(dòng)力變化的快慢而變化.(7)教師:經(jīng)過(guò)定量實(shí)驗(yàn)證明物體做受迫振動(dòng)時(shí),振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率.受迫振動(dòng)的頻率跟物體的固有頻率沒(méi)有關(guān)系.三、共振過(guò)渡引言:受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,與物體的固有頻率無(wú)關(guān),但是如果驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率時(shí)又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?(1)演示實(shí)驗(yàn)(二)介紹右圖所示的共振演示儀在一根張緊的繩子ab上掛了幾個(gè)擺,其中A、B、C的擺長(zhǎng)相等.演示:先讓A擺擺動(dòng),觀察在擺動(dòng)穩(wěn)定后的現(xiàn)象.學(xué)生描述看到的現(xiàn)象.A擺動(dòng)起來(lái)后,B、C、D、E也隨之?dāng)[動(dòng),但是它們擺動(dòng)的振幅不同,A、B、C擺動(dòng)的振幅差不多,而D擺動(dòng)的振幅最小.(2)出示分析思考題a:A、B
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