高中物理人教版选修3-4机械振动和第机械波教材分析

1、机械振动和机械波教材分析第十一章课时安排 机械振动 1简谐运动 1节课 2简谐运动的描述 1节课 3简谐运动的回复 1节课 4单摆 2节课 5外力作用下的振动 1节课 习题处理 1节课第十二章单元划分和课时安排 机械波 1波的形成和传播 1节课 2波的图象 1节课 3波长、频率和波速（含习题） 1节课 习题处理 1节课 4波的反射和折射 （建议普通校舍去） 5波的衍射 6波的干涉 2节课 7多普勒效应教学内容分析和建议 第一部分 机械振动 为什么研究简谐振动？ 怎 么研究简谐振动？ 从运动学 从动力学 分析 从能 量2 简谐运动的描述 周期的研究 带着学生共同测量周期，探究弹簧振子周期相关因素

2、。 位相的概念 在在新课程标准新课程标准中：中： 要求：能用公式和图象描述简谐运要求：能用公式和图象描述简谐运动的特征动的特征 举例：用两个摆长相同的单摆演示举例：用两个摆长相同的单摆演示简谐运动的相位差简谐运动的相位差1简谐运动简谐运动的定义与过去不同： 过去：是从动力学角度去定义 现在：是从运动学角度去定义如何从照片得到简谐振动的“位移-时间”关系？ 方法一、从照片上取坐标EXCEL拟合 方法二、用正弦函数图象通过变换振幅、周期，让它与频闪照片“吻合” 2 简谐运动的描述 要求程度： （1）相位、初相的物理意义是什么？ （2）给一个振动图象，能根据数学知识，写出其方程，并知道初相是多少。

3、（3）类似于两个单摆的摆动，知道两个振动的相位差大小。3简谐运动的回复 建议可以将能量问题讨论置于4后5前 课后习题中： 建议带着同学证明竖直放置的弹簧振子的振动是简谐振动4单摆 1、研究思路 运动学动力学 动力学运动学 2、当摆角很小时，单摆回复力才可以写成F-kx的形式。 -sin 的近似的合理性4单摆 -sin 的近似的合理性4单摆3、实验 建议不论是“探究单摆周期公式”， 还是“用单摆求重力加速度”，该实验还是要当成重点学生实验去完成。5外力作用下的振动 关于自由振动、受迫振动；阻尼振动；等幅振动、减幅振动等等的划分，可以参考选修3-4教师用书 做好受迫振动的演示实验教学内容和建议 第

4、二部分 机械波 为什么研究机械波 怎 么研究机械波 从宏观 从微观分析 宏观：波形的匀速平移。速度由介质决定 微观：后面的质点重复前面质点的运动 宏观的运动和微观的运动的联系点之一： 周期相同利用上述思想对机械波（横波）的研究利用上述思想对机械波（横波）的研究1 1、波长、波长 宏：相邻波峰波谷之间距离。宏：相邻波峰波谷之间距离。 微：相邻振动总相同的质点间距离。（相位）微：相邻振动总相同的质点间距离。（相位）二者结合：质点完成一次全振动，波传播的距离二者结合：质点完成一次全振动，波传播的距离利用上述思想对机械波（横波）的研究利用上述思想对机械波（横波）的研究 2、波传播方向与质点振动方向的关

5、系宏：波形向右移动，所以下一刻，该质点在现在位置的上方出现；微：因为该质点前面的质点在它的上方，所以它要重复它们的运动，也得往上振动利用上述思想对机械波（横波）的研究利用上述思想对机械波（横波）的研究 3、波形变化利用上述思想对机械波（横波）的研究利用上述思想对机械波（横波）的研究 4、某质点在t后的振动状态，可以往前 x= ；反之亦然。tT两种波的问题的研究1 1、空间周期性的考察：、空间周期性的考察： 例：在波的传播方向上，有相距1.05m的两质点a、b，当a到达正最大位移时，b恰好在平衡位置。 （1）求这列波的波长可能是多少？ （2）若此时b具有正向速度，则波的波长可能是多少？ （3）若

6、已知a、b间的距离小于2个波长，波的频率为200Hz，求波传播的可能速度。2 2、时间周期性的考察：、时间周期性的考察： 例：图中的实线是一列简谐波在t1时刻的 波形图线，虚线是t2=t1+0.2s后它的波形图线。（1）这列波传播的速度可能是多少？（2）给定3T(t2-t1)4T，若图中M在t1时刻速度沿y轴正方向，则波速多大？（3）若波速为v=74m/s，则这列波向哪个方向传播。 M1波的形成和传播 2波的图象 3波长频率和波速 1、教学内容安排上，可以1 3先讲，后讲2； 2、注意波动图象和振动图象的比较4波的反射和折射 5波的衍射 6波的干涉7多普勒效应 4波的反射和折射 课程标准要求“了解惠更斯原理，能用其分析反射和折射”。（球面波和平面波） 5波的衍射 明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸与波长差不多，或小于波长； 做好衍射的实验 6波的干涉 做好干