机械振动和机械4
6页1、机械振动和机械波简谐运动的图象教案 一、教学目标1在物理知识方面的要求:(1)理解振动图象的物理意义;(2)利用振动图象求振动物体的振幅、周期及任意时刻的位移;(3)会将振动图象与振动物体在某时刻位移与位置对应,并学会在图象上分析与位移x有关的物理量。(速度v,加速度a,恢复力F。)2观察砂摆演示实验中拉动木板匀速运动,让学生学会这是将质点运动的位移按时间扫描的基本实验方法。3渗透物理方法的教育:提高学生观察、分析、实验能力和动手能力,从而让学生知道实验是研究物理科学的重要基础。二、重点、难点分析1重点:简谐运动图象的物理意义。2难点:振动图象与振动轨迹的区别。三、教具演示砂摆实验:砂摆、砂子、玻璃板(或长木板)。四、主要教学过程(一)引入新课质点做直线运动时,x-t图象形象地说明质点的位移随时间变化的规律。若以质点的初始位置为坐标原点,x表示质点的位移。提问1:初速度为零的匀加速直线运动物体的位移随时间变化规律如何?并画出位移-时间的图象。(答案见图1)。提问2:x-t图象是抛物线,其图象的横纵坐标、原点分别表示什么?物体运动的轨迹是什么?答2:横轴表示时间;纵轴表示位移;坐标原点表
2、示计时、位移起点。物体运动的轨迹是直线。物体做简谐运动,是周期性变化的运动,它的位移随时间变化的规律又是什么样的呢?这正是本节要解决的问题。(二)教学过程设计演示一:下面的木板不动,让砂摆振动。让学生观察现象:1砂在木板上来回划出一条直线,说明振动物体仅仅只在平衡位置两侧来回运动,但由于各个不同时刻的位移在木板上留下的痕迹相互重叠而呈现为一条直线。2砂子堆砌在一条直线上,堆砌的沙子堆,它的纵剖面是矩形吗?学生答:砂子不是均匀分布的,中央部分(即平衡位置处)堆的少,在摆的两个静止点下方,砂子堆的多(如图2),因为摆在平衡位置运动的最快。讲解:质点做的是直线运动,但它每时刻的位移都有所不同。如何将不同时刻的位移分别显示出来呢?演示二:让砂摆振动,同时沿着与振动垂直的方向匀速拉动摆下的长木板(即平板匀速抽动实验,如图3所示)。让学生观察现象:原先成一条直线的痕迹展开成一条曲线。讨论图线:(请同学们相互讨论)1图线的x、y轴(横、纵坐标)分别表示什么物理量?2曲线是不是质点的运动轨迹?质点做的是什么运动?3图象的物理意义是什么?4这条图线的特点是什么?请同学回答,并讨论得出正确结果。一、简谐运
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