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高三物理《機械振動(dòng)機械波》教學(xué)案例
目的要求：理解簡(jiǎn)諧振動(dòng)和波的傳播過(guò)程中各量變化的規律特點(diǎn)，掌握單擺模型的有關(guān)計算橫波的傳播規律和利用波的圖象進(jìn)行綜合分析
知識簡(jiǎn)析
一、機械振動(dòng)
1、機械振動(dòng)：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側做的往復運動(dòng)。
振動(dòng)的特點(diǎn)：①存在某一中心位置；②往復運動(dòng)，這是判斷物體運動(dòng)是否是機械振動(dòng)的條件。
產(chǎn)生振動(dòng)的條件：①振動(dòng)物體受到回復力作用；②阻尼足夠��；
2、回復力：振動(dòng)物體所受到的總是指向平衡位置的合外力。
�、倩貜土r(shí)刻指向平衡位置；②回復力是按效果命名的， 可由任意性質(zhì)的力提供�？梢允菐讉�(gè)力的合力也可以是一個(gè)力的分力； ③合外力：指振動(dòng)方向上的合外力，而不一定是物體受到的合外力。④在平衡位置處：回復力為零，而物體所受合外力不一定為零。如單擺運動(dòng)，當小球在最低點(diǎn)處，回復力為零，而物體所受的合外力不為零。
3、平衡位置：是振動(dòng)物體受回復力等于零的位置；也是振動(dòng)停止后，振動(dòng)物體所在位置；平衡位置通常在振動(dòng)軌跡的中點(diǎn)。平衡位置不等于平衡狀態(tài)。平衡位置是指回復力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。（如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)，沿振動(dòng)方向的合力為零，但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài)）
二、簡(jiǎn)諧振動(dòng)及其描述物理量
1、振動(dòng)描述的物理量
�。�1）位移：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線(xiàn)段。
�、偈鞘噶�，其最大值等于振幅；②始點(diǎn)是平衡位置，所以跟回復力方向永遠相反；③位移隨時(shí)間的變化圖線(xiàn)就是振動(dòng)圖象。
�。�2）振幅：離開(kāi)平衡位置的最大距離。
�、偈菢肆�； ②表示振動(dòng)的強弱；
�。�3）周期和頻率：完成一次全變化所用的時(shí)間為周期T，每秒鐘完成全變化的次數為頻率f。
�、俣叨急硎菊駝�(dòng)的快慢；②二者互為倒數；T=1/f；③當T和f由振動(dòng)系統本身的性質(zhì)決定時(shí)（非受迫振動(dòng)），則叫固有頻率與固有周期是定值，固有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無(wú)關(guān)。
2、簡(jiǎn)諧振動(dòng)：物體所受的回復力跟位移大小成正比時(shí)，物體的振動(dòng)是簡(jiǎn)偕振動(dòng)。
�、偈芰μ卣鳎夯貜土=—KX。
�、谶\動(dòng)特征：加速度a=一kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。簡(jiǎn)諧運動(dòng)是一種變加速運動(dòng)，在平衡位置時(shí)，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。
說(shuō)明：①判斷一個(gè)振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運動(dòng)的依據是看該振動(dòng)中是否滿(mǎn)足上述受力特征或運動(dòng)特征。
�、诤�(jiǎn)諧運動(dòng)中涉及的位移、速率、加速度的參考點(diǎn)，都是平衡位置。