高中物理選修3-4全套教案(人教版)

高中物理選修3-4全套教課設(shè)計(jì)(人教版).(DOC)

高二物理選修3-4教課設(shè)計(jì)

11、1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、認(rèn)識(shí)什么是機(jī)械振動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

2、正確理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理含義，知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余弦曲線

過程與方法

經(jīng)過察看演示實(shí)驗(yàn)，歸納出機(jī)械振動(dòng)的特色，培育學(xué)生的察看、歸納能力

感情態(tài)度與價(jià)值觀

讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)的奇特，實(shí)驗(yàn)的樂趣

二、教課要點(diǎn)

使學(xué)生掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的答復(fù)力特色及有關(guān)物理量的變化規(guī)律

三、教課難點(diǎn)

偏離均衡地點(diǎn)的位移與位移的看法簡(jiǎn)單混雜；在一次全振動(dòng)中速度的變化

四、教課過程

引入：我們學(xué)習(xí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜：勻速運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、

平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，今日學(xué)習(xí)一種更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)——簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

1、機(jī)械振動(dòng)

振動(dòng)是自然界中廣泛存在的一種運(yùn)動(dòng)形式，請(qǐng)舉例說明什么樣的運(yùn)動(dòng)就是振動(dòng)？

細(xì)風(fēng)中樹枝的抖動(dòng)、心臟的跳動(dòng)、鐘擺的搖動(dòng)、聲帶的振動(dòng)這些物體的運(yùn)動(dòng)都是振

動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們察看幾個(gè)振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，注意邊看邊想：物體振動(dòng)時(shí)有什么特色？

[演示實(shí)驗(yàn)]

（1）一端固定的鋼板尺[見圖1（a）]（2）單擺[見圖1（b）]

（3）彈簧振子[見圖1（c）（d）]（4）穿在橡皮繩上的塑料球[見圖1（e）]

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發(fā)問：這些物體的運(yùn)動(dòng)各不相同：運(yùn)動(dòng)軌跡是直線的、曲線的；運(yùn)動(dòng)方向水平的、豎直的；

物體各部分運(yùn)動(dòng)狀況相同的、不一樣的它們的運(yùn)動(dòng)有什么共同特色？

歸納：物體振動(dòng)時(shí)有一中心地點(diǎn)，物體（或物體的一部分）在中心地點(diǎn)雙側(cè)做來去運(yùn)動(dòng)，振

動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)的簡(jiǎn)稱。

2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，我們以彈簧振子為例學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

（1）彈簧振子

演示實(shí)驗(yàn)：氣墊彈簧振子的振動(dòng)

議論：a．滑塊的運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)，能夠看作質(zhì)點(diǎn)

b．彈簧的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑動(dòng)的質(zhì)量，能夠忽視不計(jì),一個(gè)輕質(zhì)彈簧聯(lián)接一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，

彈簧的另一端固定，就構(gòu)成了一個(gè)彈簧振子

c．沒有氣墊時(shí)，阻力太大，振子不振動(dòng)；有了氣墊時(shí)，阻力很小，振子振動(dòng)。我們

研究在沒有阻力的理想條件下彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。

（2）彈簧振子為何會(huì)振動(dòng)？

物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)，必定遇到指向中心地點(diǎn)的力，這個(gè)力的作用總能使物體回到中心

地點(diǎn)，這個(gè)力叫答復(fù)力，答復(fù)力是依據(jù)力的成效命名的，對(duì)于彈簧振子，它是彈力。

答復(fù)力能夠是彈力，或其余的力，或幾個(gè)力的協(xié)力，或某個(gè)力的分力，在O點(diǎn)，答復(fù)力是零，

叫振動(dòng)的均衡地點(diǎn)。

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（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特色

彈簧振子在振動(dòng)過程中，答復(fù)力的大小和方向與振子偏離均衡地點(diǎn)的位移有直接關(guān)

系。在研究機(jī)械振動(dòng)時(shí)，我們把偏離均衡地點(diǎn)的位移簡(jiǎn)稱為位移。

3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖象——振動(dòng)圖象

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象是一條什么形狀的圖線呢？簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移指的是什么位移？

（相對(duì)均衡地點(diǎn)的位移）

演示：當(dāng)彈簧振子振動(dòng)時(shí)，沿垂置于振動(dòng)方向勻速拉動(dòng)紙帶，毛筆P就在紙帶上畫出一條振

動(dòng)曲線

說明：勻速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶挪動(dòng)的距離與時(shí)間成正比，紙帶

拉動(dòng)必定的距離對(duì)應(yīng)振子振動(dòng)必定的時(shí)間，所以紙帶的運(yùn)動(dòng)方向可

以代表時(shí)間軸的方向，紙帶運(yùn)動(dòng)的距離就能夠代表時(shí)間。

介紹這類記錄振動(dòng)方法的實(shí)質(zhì)應(yīng)用例子：心電圖儀、地震儀

理論和實(shí)驗(yàn)都證明：（1）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象都是正弦或余弦曲

線讓學(xué)生思慮后回答：振動(dòng)圖象在什么狀況下是正弦，什么狀況下是余弦？

指引學(xué)生回答：由開始計(jì)時(shí)的地點(diǎn)決定。

五、板書設(shè)計(jì)

11、1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

1、機(jī)械振動(dòng)

物體振動(dòng)時(shí)有一中心地點(diǎn)，物體（或物體的一部分）在中心地點(diǎn)雙側(cè)做來去運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)

是機(jī)械振動(dòng)的簡(jiǎn)稱

2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)

3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖象——振動(dòng)圖象

正弦曲線

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手段

鋼板尺、鐵架臺(tái)、單擺、豎直彈簧振子、皮筋球、氣墊彈簧振子、微型氣源

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八、課后反省

本節(jié)課主要讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)機(jī)械振動(dòng)和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從實(shí)驗(yàn)中感覺簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)究竟是一個(gè)什么樣

的運(yùn)動(dòng)，不論從形式上仍是圖像上。

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11、2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描繪

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻次的含義

2、理解周期和頻次的關(guān)系

3、知道振動(dòng)物體的固有周期和固有頻次，并正確理解與振幅沒關(guān)

過程與方法

經(jīng)過察看歸納出機(jī)械振動(dòng)的特色，培育學(xué)生的歸納能力

感情態(tài)度與價(jià)值觀

經(jīng)過學(xué)生總結(jié)歸納，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心和興趣

二、教課要點(diǎn)

振幅、周期和頻次的物理意義

三、教課難點(diǎn)

理解振動(dòng)物體的固有周期和固有頻次與振幅沒關(guān)

四、教課過程

引入

上節(jié)課講了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象和受力狀況。我們知道振子在答復(fù)力作用下，總以某一位

置為中心做來去運(yùn)動(dòng)。此刻我們察看彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。將振子拉到均衡地點(diǎn)O的右邊，松手

后，振子在O點(diǎn)的雙側(cè)做來去運(yùn)動(dòng)。振子的運(yùn)動(dòng)能否擁有周期性？

在圓周運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)因?yàn)閾碛兄芷谛裕瑸榱搜芯科溥\(yùn)動(dòng)規(guī)律，我們引入了角速

度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量。為了描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也需要引入新的

物理量，即振幅、周期和頻次

進(jìn)行新課

實(shí)驗(yàn)演示：察看彈簧振子的運(yùn)動(dòng)，可知振子總在必定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，說明振子走開均衡

地點(diǎn)的距離在必定的數(shù)值范圍內(nèi)，這就是我們要學(xué)的第一個(gè)看法——振幅。

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1、振幅A：振動(dòng)物體走開均衡地點(diǎn)的最大距離。我們要注意，振幅是振動(dòng)物體走開均衡位

置的最大距離，而不是最大位移。這就意味著，振幅是一個(gè)數(shù)值，指的是最大位移的絕對(duì)值。

2、振動(dòng)的周期和頻次

（1）、振動(dòng)的周期T：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體達(dá)成一次全振動(dòng)的時(shí)間

振動(dòng)的頻次f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)達(dá)成全振動(dòng)的次數(shù)

（2）、周期的單位為秒（s）、頻次的單位為赫茲（Hz）

實(shí)驗(yàn)演示：下邊我們察看兩個(gè)勁度系數(shù)相差較大的彈簧振子，讓這兩個(gè)彈簧振子開始振動(dòng)，

用秒表或許脈搏計(jì)時(shí)，比較一下這兩個(gè)振子的周期和頻次。演示實(shí)驗(yàn)表示，周期越小的彈簧

振子，頻次就越大

（3）、周期和頻次的關(guān)系。二者的關(guān)系為：T=1/f或f=1/T

舉例來說，若周期T=0.2s，即達(dá)成一次全振動(dòng)需要0.2s，那么1s內(nèi)達(dá)成全振動(dòng)的次數(shù)，就是

1/0.2=5s-1.也就是說，1s鐘振動(dòng)5次，即頻次為5Hz.

3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期或頻次與振幅沒關(guān)

實(shí)驗(yàn)演示（指引學(xué)生注意聽）：敲一下音叉,聲音漸漸減弱,即振幅漸漸減小,但音調(diào)不發(fā)生變

化,即頻次不變

振子的周期(或頻次)由振動(dòng)系統(tǒng)自己的性質(zhì)決定,稱為振子的固有周期或固有頻次

比如:一面鑼,它只有一種聲音,用錘敲鑼,發(fā)出響亮的鑼聲,鑼聲很快弱下去,但不會(huì)變調(diào).搖動(dòng)

著的秋千,雖搖動(dòng)幅度發(fā)生變化,但頻次不發(fā)生變化.彈簧振子在實(shí)質(zhì)的振動(dòng)中,會(huì)漸漸停

下來,但頻次是不變的.這些都說明所有能振動(dòng)的物體,都有自己的固有周期或固有頻次

穩(wěn)固練習(xí):

A、B兩個(gè)完好相同的彈簧振子，把A振子移到A的均衡地點(diǎn)右邊10cm，把B振子移到B

的均衡地點(diǎn)右邊5cm，而后同時(shí)松手，那么：

A、B運(yùn)動(dòng)的方向老是相同的

A、B運(yùn)動(dòng)的方向老是相反的

A、B運(yùn)動(dòng)的方向有時(shí)相同、有時(shí)相反

沒法判斷A、B運(yùn)動(dòng)的方向的關(guān)系.

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五板書設(shè)計(jì)

11、2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描繪

一、振幅A：振動(dòng)物體走開均衡地點(diǎn)的最大距離

二、振動(dòng)的周期和頻次

振動(dòng)的周期T：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體達(dá)成一次全振動(dòng)的時(shí)間單位s

振動(dòng)的頻次f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)達(dá)成全振動(dòng)的次數(shù)單位Hz

三、周期和頻次的關(guān)系

T=1/f或f=1/T

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手段彈簧振子音叉

八、課后反省

本節(jié)課波及的描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量有周期、頻次、振幅、位移，對(duì)于位移應(yīng)要點(diǎn)

解說，不一樣于以前的所學(xué)的位移是偏離均衡地點(diǎn)的位移，初始地點(diǎn)必定是均衡地點(diǎn)，學(xué)生

易混雜。

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11、3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的答復(fù)力和能量

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義，認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特色

2、掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)公式

3、認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量變化規(guī)律

過程與方法

指引學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)察看，歸納簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特色和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量變化規(guī)律，培育歸納

總結(jié)能力

感情態(tài)度與價(jià)值觀

聯(lián)合舊知識(shí)進(jìn)行剖析，推理而掌握新知識(shí)，以培育其察看和邏輯思想能力

二、教課要點(diǎn)

1、要點(diǎn)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義

2、難點(diǎn)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)剖析和能量剖析

三、教課難點(diǎn)

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的答復(fù)力

四、教課過程

（一）引入新課

復(fù)習(xí)發(fā)問：1什么是機(jī)械振動(dòng)？

2振子做什么運(yùn)動(dòng)？

平時(shí)生活中常常會(huì)碰到機(jī)械振動(dòng)的狀況：機(jī)器的振動(dòng)，橋梁的振動(dòng)，樹枝的振動(dòng)，樂器的

發(fā)聲，它們的振動(dòng)比較復(fù)雜，但這些復(fù)雜的振動(dòng)都是由簡(jiǎn)單的振動(dòng)的構(gòu)成的，所以，我們的研究

仍從最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振動(dòng)開始。

演示豎直方向的彈簧振子，演示的就是一種最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

發(fā)問3：過去我們研究自由落體等勻變速直線運(yùn)動(dòng)是從哪幾個(gè)角度進(jìn)行研究的？

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今日，我們?nèi)砸獜倪\(yùn)動(dòng)學(xué)（位移、速度、加快度）研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；從動(dòng)力學(xué)（力

和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系）研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特色，再研究能量變化的狀況。

（二）新課教課

第二次演示豎直方向的彈簧振子

發(fā)問4：大家應(yīng)明確察看什么？

學(xué)生：物體

發(fā)問5：上述四個(gè)物理量中，哪個(gè)比較簡(jiǎn)單察看？（位移）

學(xué)生：位移

發(fā)問6：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受的是恒力仍是變力？力的大小、方向如何變？

學(xué)生：變力

小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特色：答復(fù)力的大小與位移成正比，答復(fù)力的方向指向均衡位

置

發(fā)問7：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)能否是勻變速運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生：不是

小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，但不是勻變速運(yùn)動(dòng)。加快度最大時(shí)，速度等于零；速度最

大時(shí)，加快度等于零。

發(fā)問8：從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特色，我們來看它在運(yùn)動(dòng)過程中能量如何變化？讓我們

再察看。

學(xué)生：動(dòng)能先增添，后減??；勢(shì)能先減小后增大

發(fā)問9：振動(dòng)前為何一定將振子先拉離均衡地點(diǎn)？

學(xué)生：外力對(duì)系統(tǒng)做功

發(fā)問10：在A點(diǎn)，振子的動(dòng)能多大？系統(tǒng)有勢(shì)能嗎？

發(fā)問11：在O點(diǎn)，振子的動(dòng)能多大？系統(tǒng)有勢(shì)能嗎？

發(fā)問12：在D點(diǎn)，振子的動(dòng)能多大？系統(tǒng)有勢(shì)能嗎？

發(fā)問13：在B，C點(diǎn)，振子有動(dòng)能嗎？系統(tǒng)有勢(shì)能嗎？

小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程是一個(gè)動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)變過程。

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五、板書設(shè)計(jì)

11、3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的答復(fù)力和能量

一、答復(fù)力：答復(fù)力的大小與位移成正比，答復(fù)力的方向指向均衡地點(diǎn)

二、能量：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程是一個(gè)動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)變過程

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手彈簧振子，多媒體

八、課后反省

本節(jié)課主假如老師依據(jù)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生察看，而后以發(fā)問的形式進(jìn)行，有的物理量便于

察看，有的物理量就需要力學(xué)剖析，學(xué)生對(duì)力學(xué)掌握的不太扎實(shí)，力學(xué)的確也是高中物理的一個(gè)

難點(diǎn)，教師在此后教課中要著重這方面的剖析。

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11、4單擺

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道什么是單擺

2、理解單擺振動(dòng)的答復(fù)力根源及做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件

3、知道單擺的周期和什么有關(guān)，掌握單擺振動(dòng)的周期公式，并能用公式解題

過程與方法

察看演示實(shí)驗(yàn)，歸納出影響周期的要素，培育由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力

感情態(tài)度與價(jià)值觀

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心

二、教課要點(diǎn)

掌握好單擺的周期公式及其建立條件

三、教課難點(diǎn)

單擺答復(fù)力的剖析

四、教課過程

（－）引入新課

在前面我們學(xué)習(xí)了彈簧振子，知道彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。那么：物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是什

么？

答：物體做機(jī)械振動(dòng)，遇到的答復(fù)力大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反。

今日我們學(xué)習(xí)另一種機(jī)械振動(dòng)——單擺的運(yùn)動(dòng)

（二）進(jìn)行新課

閱讀課本第13頁(yè)第一二段，思慮：什么是單擺？

答：一根細(xì)線上端固定，下端系著一個(gè)小球，假如懸掛小球的細(xì)線的伸長(zhǎng)和質(zhì)量能夠忽視，

細(xì)線的長(zhǎng)度又比小球的直徑大得多，這樣的裝置就叫單擺。

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物理上的單擺，是在一個(gè)固定的懸點(diǎn)下，用一根不行伸長(zhǎng)的細(xì)繩，系住一個(gè)必定質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)，

在豎直平面內(nèi)搖動(dòng)。所以，實(shí)質(zhì)的單擺要求繩索輕而長(zhǎng)，擺球要小而重。

擺長(zhǎng)指的是從懸點(diǎn)到擺球重心的距離。將擺球拉到某一高度由靜止開釋，

單擺振動(dòng)近似于鐘擺振動(dòng)。擺球靜止時(shí)所處的地點(diǎn)就是單擺的均衡地點(diǎn)。

物體做機(jī)械振動(dòng)，必定遇到答復(fù)力的作用，彈簧振子的答復(fù)力由彈簧

彈力供給，單擺相同做機(jī)械振動(dòng)，思慮：?jiǎn)螖[的答復(fù)力由誰來供給，如何

表示？

圖２

1、均衡地點(diǎn)當(dāng)擺球靜止在均衡地點(diǎn)O點(diǎn)時(shí)，細(xì)線豎直下垂，擺

球所受重力G和懸線的拉力F均衡，O點(diǎn)就是擺球的均衡地點(diǎn)。

、答復(fù)力單擺的答復(fù)力θ，單擺的振動(dòng)能否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)呢？

2F回=G1=mgsin

單擺遇到的答復(fù)力θ，如圖：固然跟著單擺位移增大，θ也增大，可是答復(fù)

F回=mgsinXsin

力F的大小其實(shí)不是和位移成正比，單擺的振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?？墒?，在θ值較小的狀況下（一般

取θ≤10）°，在偏差同意的范圍內(nèi)能夠近似的以為sinθ=X/L，近似的有F=mgsinθ=(mg/L)x=k

x（k=mg/L）,又答復(fù)力的方向一直指向O點(diǎn)，與位移方向相反，知足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件，即物

體在大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反的答復(fù)力作用下的振動(dòng)，F(xiàn)=-(mg/L)x=-k

x（k=mg/L）為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。所以，當(dāng)θ≤10時(shí)°，單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

條件：擺角θ≤10°

位移大時(shí)，單擺的答復(fù)力大，位移小，答復(fù)力小，當(dāng)單擺經(jīng)過均衡地點(diǎn)時(shí)，單擺的位移為0，

答復(fù)力也為0，思慮：此時(shí)，單擺所受的合外力能否為0？

單擺此時(shí)做的是圓周運(yùn)動(dòng)，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受向心力，單擺也不可以例外，也遇到向心力的

作用（指引學(xué)生思慮，單擺作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力從何而來？）。在均衡地點(diǎn)，擺球受繩的拉力F

和重力G的作用，繩的拉力大于重力G，它們的協(xié)力充任向心力。

所以，單擺經(jīng)過均衡地點(diǎn)時(shí)，遇到的答復(fù)力為0，可是所受的合外力不為0。

3、單擺的周期

我們知道做機(jī)械振動(dòng)的物體都有振動(dòng)周期，請(qǐng)思慮：

單擺的周期受那些要素的影響呢？

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生：可能和擺球質(zhì)量、振幅、擺長(zhǎng)有關(guān)。

單擺的周期能否和這些要素有關(guān)呢？下邊我們用實(shí)驗(yàn)來證明我們的猜想

為了減小對(duì)實(shí)驗(yàn)的擾亂，每次實(shí)驗(yàn)中我們只改變一個(gè)物理量，這類研究問題的方法就是——控制

變量法。第一，我們研究擺球的質(zhì)量對(duì)單擺周期的影響：

那么就先來看一下擺球質(zhì)量不一樣，擺長(zhǎng)和振幅相同，單擺振動(dòng)周期能否是相同。

演示1：將擺長(zhǎng)相同，質(zhì)量不一樣的擺球拉到同一高度開釋。

現(xiàn)象：兩擺球搖動(dòng)是同步的，即說明單擺的周期與擺球質(zhì)量沒關(guān)，不會(huì)受影響。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)主假如為研究屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺振動(dòng)的周期，所以擺角不要超出10°。

接下來看一下振幅對(duì)周期的影響。

演示2：擺角小于10°的狀況下，把兩個(gè)擺球從不一樣高度開釋。（由一名學(xué)生來達(dá)成實(shí)驗(yàn)考證，

教師加以指導(dǎo)）

現(xiàn)象：擺球同步振動(dòng)，說明單擺振動(dòng)的周期和振幅沒關(guān)。

方才做過的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，證明了假如兩個(gè)擺擺長(zhǎng)相等，單擺振動(dòng)周期和擺球質(zhì)量、振幅無

關(guān)。假如擺長(zhǎng)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)不一樣，兩個(gè)擺球從某一高度同時(shí)開釋，注意要θ≤10。（°由一名學(xué)生來達(dá)成實(shí)

驗(yàn)考證，教師加以指導(dǎo)）

現(xiàn)象：兩擺振動(dòng)不一樣步，并且擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，振動(dòng)就越慢。這說明單擺振動(dòng)和擺長(zhǎng)有關(guān)。

詳細(xì)有什么關(guān)系呢？荷蘭物理學(xué)惠更斯研究了單擺的振動(dòng)，在大批靠譜的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過

一系列的理論推導(dǎo)和證明獲?。?jiǎn)螖[的周期和擺長(zhǎng)l的平方根成正比，和重力加快度g的平方根

成反比

周期公式：

同時(shí)這個(gè)公式的提出，也是在單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的前提下，條件：擺角θ≤10°

由周期公式我們看到T與兩個(gè)要素有關(guān)，當(dāng)g必定，T與成正比；當(dāng)L必定，T與成

反比；L，g都必定，T就必定了，對(duì)應(yīng)每一個(gè)單擺有一個(gè)固有周期T，

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五、板書設(shè)計(jì)

11、4單擺

一、均衡地點(diǎn)

二、答復(fù)力單擺的答復(fù)力θ

2F回=G1=mgsin

三、單擺的周期

與單擺的質(zhì)量、振幅沒關(guān)

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手兩個(gè)單擺（擺長(zhǎng)相同，質(zhì)量不一樣）

八、課后反省

本節(jié)課主要講了單擺振動(dòng)的規(guī)律，只有在θ<10時(shí)°單擺振動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；單擺振動(dòng)周

期某單擺，演示實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生做的較慢，浪費(fèi)了好多時(shí)間，能夠讓學(xué)生做好預(yù)習(xí)，

再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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5、外力作用下的振動(dòng)

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道阻尼振動(dòng)和無阻尼振動(dòng)，并能從能量的看法賜予說明

2、知道受迫振動(dòng)的看法。知道受迫振動(dòng)的頻次等于驅(qū)動(dòng)力的頻次，而跟振動(dòng)物體的固有頻次

沒關(guān)

3、理解共振的看法，知道常有的共振的應(yīng)用和危害

過程與方法

學(xué)生經(jīng)過察看演示實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步理解自由振動(dòng)、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)

感情態(tài)度與價(jià)值觀

經(jīng)過物理實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

二、教課要點(diǎn)

受迫振動(dòng)、共振

三、教課難點(diǎn)

受迫振動(dòng)

四、教課過程

（一）復(fù)習(xí)發(fā)問

讓學(xué)生注意察看教師的演示實(shí)驗(yàn)。教師把彈簧振子的振子向右挪動(dòng)至B點(diǎn)，而后開釋，則振

子在彈性力作用下，在均衡地點(diǎn)鄰近連續(xù)地沿直線振動(dòng)起來。重復(fù)兩次讓學(xué)生在黑板上畫出振動(dòng)圖

象的表示圖（圖1中的Ⅰ）。

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再次演示上邊的振動(dòng)，不過讓開端地點(diǎn)顯然地湊近均衡地點(diǎn)，再讓學(xué)生在原坐標(biāo)上畫出第

二次振子振動(dòng)的圖象（圖1中的Ⅱ）。Ⅰ和Ⅱ應(yīng)同頻、同相、振幅不一樣。

聯(lián)合圖象和振子運(yùn)動(dòng)與學(xué)生一同剖析能量的變化并引入新課

（二）新課教課

此刻以彈簧振子為例議論一下簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量問題。

問：振子從B向O運(yùn)動(dòng)過程中，它的能量是如何變化的？指引學(xué)生答出彈性勢(shì)能減少，動(dòng)能

增添。

問：振子從O向C運(yùn)動(dòng)過程中能量如何變化？振子由C向O、又由O向B運(yùn)動(dòng)的過程中，能量

又是如何變化的？

問：振子在振動(dòng)過程中總的機(jī)械能如何變化？指引學(xué)生運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，得出在不計(jì)阻

力作用的狀況下，總機(jī)械能保持不變。

教師指出：將振子從B點(diǎn)開釋后在彈簧彈力（答復(fù)力）作用下，振子向左運(yùn)動(dòng)，速度加大，

彈簧形變（位移）減少，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎褡拥膭?dòng)能。當(dāng)回到均衡地點(diǎn)O時(shí)，彈簧無形變，

彈性勢(shì)能為零，振子動(dòng)能達(dá)到最大值，這時(shí)振子的動(dòng)能等于它在最大位移處（B點(diǎn)）彈簧的彈性

勢(shì)能，也就是等于系統(tǒng)的總機(jī)械能。

在任何一地點(diǎn)上，動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，都等于開始振動(dòng)時(shí)的彈性勢(shì)能，也就是系統(tǒng)的

總機(jī)械能

因?yàn)楹?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中總機(jī)械能守恒，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振幅不變。假如初始時(shí)B點(diǎn)與O點(diǎn)的距離越

大，到O點(diǎn)時(shí)，振子的動(dòng)能越大，則系統(tǒng)所擁有的機(jī)械能越大。相應(yīng)地，振子的振幅也就越

大，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅與能量相對(duì)應(yīng)。

問：如何才能使受阻力的振動(dòng)物體的振幅不變，而向來振動(dòng)下去呢？指引學(xué)生答出，應(yīng)不

停地向系統(tǒng)增補(bǔ)消耗的機(jī)械能，以使振動(dòng)物體的振幅不變。

指出：這類振幅不變的振動(dòng)叫等幅振動(dòng)。

舉幾個(gè)等幅振動(dòng)的例子，比如電鈴響的時(shí)候，鈴錘是做等幅振動(dòng)。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)，

打點(diǎn)針是做等幅振動(dòng)。掛鐘的擺是做等幅振動(dòng)。它們的共同特色是，工作時(shí)振動(dòng)物體不停地遇到周

期性變化外力的作用。

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這類周期性變化的外力叫驅(qū)動(dòng)力。

在驅(qū)動(dòng)力作用下物體的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。

再讓學(xué)生舉幾個(gè)受迫振動(dòng)的例子，比如內(nèi)燃機(jī)氣缸中活塞的運(yùn)動(dòng)，縫紉機(jī)針頭的運(yùn)動(dòng)，揚(yáng)

聲器紙盆的運(yùn)動(dòng)，電話耳機(jī)中膜片的運(yùn)動(dòng)等都是受迫振動(dòng)。

問：受迫振動(dòng)的頻次跟什么有關(guān)呢？

讓學(xué)生注意察看演示（圖3）。用不一樣的轉(zhuǎn)速勻速地轉(zhuǎn)動(dòng)把手，能夠發(fā)現(xiàn)，開始振子的運(yùn)動(dòng)

狀況比較復(fù)雜，但達(dá)到穩(wěn)固后，振子的運(yùn)動(dòng)就比較穩(wěn)固，能夠顯然地察看到受迫振動(dòng)的周期等于

驅(qū)動(dòng)力的周期。這樣就能夠獲取物體做受迫振動(dòng)的頻次等于驅(qū)動(dòng)力的頻次，而跟振子的固有頻次

沒關(guān)。

問：受迫振動(dòng)的振幅又跟什么有關(guān)呢？

演示擺的共振（裝置如圖4），在一根繃緊的繩上掛幾個(gè)單擺，此中A、B、G球的擺長(zhǎng)相等。當(dāng)使

A搖動(dòng)起來后，A球的振動(dòng)經(jīng)過張緊的繩給其余各擺施加周期性的驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)一段時(shí)間后，

它們都會(huì)振動(dòng)起來。驅(qū)動(dòng)力的頻次等于A擺的頻次。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在A擺多次搖動(dòng)后，各球都將以

A球的頻次振動(dòng)起來，但振幅不一樣，固有頻次與驅(qū)動(dòng)力頻次相等的B、G球的振幅最大，而頻次

與驅(qū)動(dòng)力頻次相差最大的D、E球的振幅最小。

明確指出：驅(qū)動(dòng)力的頻次跟物體的固有頻次相等時(shí)，振幅最大，這類現(xiàn)象叫共振。

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解說一下共振在技術(shù)上有其有益的一面，也存在不利的一面。聯(lián)合課本讓同學(xué)思慮，在生

活實(shí)質(zhì)中利用共振和防備共振的實(shí)例。

小結(jié)

1．振動(dòng)物體都擁有能量，能量的大小與振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)能量也越大；

2．當(dāng)振動(dòng)物體的能量漸漸減小時(shí)，振幅也跟著減小，這樣的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng)；

3．振幅保持不變的振動(dòng)叫等幅振動(dòng)；

4．物體在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的頻次等于驅(qū)動(dòng)力的頻次；

5．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻次等于物體的固有頻次時(shí)，受迫振動(dòng)振幅最大的現(xiàn)象叫共振；共振在技術(shù)

上有其有益的一面，也存在不利的一面；有益的要盡量利用，不利的要盡量防備。

五、板書設(shè)計(jì)

5、外力作用下的振動(dòng)

一、等幅振動(dòng)

振幅保持不變的振動(dòng)叫等幅振動(dòng)

二、阻尼振動(dòng)

振動(dòng)物體的能量漸漸減小時(shí)，振幅也跟著減小，這樣的振動(dòng)叫阻尼振動(dòng)

三、受迫振動(dòng)

物體在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)

受迫振動(dòng)的頻次等于驅(qū)動(dòng)力的頻次

當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻次等于物體的固有頻次時(shí)，受迫振動(dòng)振幅最大的現(xiàn)象叫共振

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

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七、教課協(xié)助手

彈簧振子、受迫振動(dòng)演示儀、擺的共振演示器

八、課后反省

本節(jié)課知識(shí)比較簡(jiǎn)單，主要讓學(xué)生劃分幾種振動(dòng)，在受迫振動(dòng)中，做受迫振動(dòng)的物體

其振動(dòng)周期與物體的固有周期沒關(guān)等于驅(qū)動(dòng)力的周期，學(xué)生不好理解需要教師多擺列一些生活中

的實(shí)例，并且做好演示實(shí)驗(yàn)。對(duì)于共振因?yàn)榕c生活聯(lián)系密切，學(xué)生反而簡(jiǎn)單接受。

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12.1波的形成和流傳

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道直線上機(jī)械波的形成過程

2、知道什么是橫波,波峰和波谷

3、知道什么是縱波,密部和疏部

4、知道“機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中流傳，形成機(jī)械波”，知道波在流傳運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)也傳達(dá)了能

量

過程與方法

1、培育學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的能力

2、培育學(xué)生察看、剖析和歸納的能力

感情態(tài)度與價(jià)值觀

培育學(xué)生的空間想象能力和思想能力

二、教課要點(diǎn)

機(jī)械波的形成過程及流傳規(guī)律

三、教課難點(diǎn)

機(jī)械波的形成過程

四、教課過程

（－）引入新課

［演示］抖動(dòng)絲帶的一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上流傳

在這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中，我們接觸到一種寬泛存在的運(yùn)動(dòng)形式——顛簸，請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出幾個(gè)有關(guān)

波的例子。

學(xué)生會(huì)列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟迪，大家聽聞過地震嗎？學(xué)生會(huì)想到地震

波。

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水波、聲波、地震波都是機(jī)械波，無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械波的知

識(shí)，此后還會(huì)學(xué)習(xí)電磁波的知識(shí)。

（二）進(jìn)行新課

此刻學(xué)習(xí)第一節(jié)，波的形成和流傳

［演示］撥動(dòng)水平懸掛的柔嫩長(zhǎng)彈簧一端，產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧流傳

［演示］敲擊音叉，聽到聲音，這是聲波在空氣中流傳（指明，固然眼睛看不到波形，但它

客觀存在，也是疏密相間的波形）

師生共同剖析，得出波產(chǎn)生的條件：①波源，②介質(zhì)

波是如何形成的呢？為何會(huì)有不一樣的波形？波流傳的是什么呢？（設(shè)置疑問，激發(fā)學(xué)生的研究欲

念）

實(shí)驗(yàn)研究

發(fā)放“研究波的形成和流傳規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究并達(dá)成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯坎ǖ男纬稍珊土鱾饕?guī)律

實(shí)驗(yàn)（一）學(xué)生疏組實(shí)驗(yàn)：每?jī)扇艘粭l絲帶（60cm左右），察看絲帶上凹凸相間的波。

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）、將絲帶一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖動(dòng)，在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相

間的波向另一端流傳。

（2）、在絲帶上每隔大概2~3cm用墨水染上一個(gè)點(diǎn)，代表絲帶上的質(zhì)點(diǎn)。重復(fù)步驟（1）。

察看絲帶上的質(zhì)點(diǎn)挨次被帶動(dòng)著振動(dòng)起來，振動(dòng)沿絲帶流傳開去，在絲帶上形成凹凸相間的波。

①思慮：絲帶的一端振動(dòng)后，為何后邊的質(zhì)點(diǎn)能被帶動(dòng)著運(yùn)動(dòng)起來？假如將絲帶剪斷，后

面的質(zhì)點(diǎn)還可以運(yùn)動(dòng)嗎？（質(zhì)點(diǎn)間存在力的作用，不可以0

②剖析：絲帶上凹凸相間的波形是如何產(chǎn)生的？(質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間不一樣）

③察看絲帶上的質(zhì)點(diǎn)能否隨波向遠(yuǎn)處遷徙？(不隨波遷徙）

實(shí)驗(yàn)（二）察看顛簸演示器上凹凸相間的波：（因器械有限，能夠教師操作，指引學(xué)生注意

察看）

實(shí)驗(yàn)步驟：

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（1）、逆時(shí)針轉(zhuǎn)搖動(dòng)柄，演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。（表示各質(zhì)點(diǎn)都處在均衡地點(diǎn)）

（2）、順時(shí)針轉(zhuǎn)搖動(dòng)柄，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)挨次振動(dòng)起來。（注意察看各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的先后次序）

現(xiàn)象：①后邊的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)辰遲些，從整體上看形成凹凸相間的波

②各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿豎直方向，波的流傳沿水平方向，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的流傳方向垂直

③質(zhì)點(diǎn)能否沿波的流傳方向遷徙？(不遷徙）

這類波叫做橫波，在橫波中突出的最高處叫做波峰，凹下的最低處叫做波谷

實(shí)驗(yàn)（三）察看彈簧上產(chǎn)生的疏密相間的波實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）、撥動(dòng)水平懸掛的柔嫩長(zhǎng)彈簧一端，產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧流傳

（2）、在彈簧上某一地點(diǎn)系一根紅布條，代表彈簧上的質(zhì)點(diǎn)，重復(fù)步驟（1）①察

看:：紅布條能否隨波遷徙？（不遷徙）說了然什么？

②剖析：彈簧上疏密相間的波形是如何產(chǎn)生的？（類比絲帶上波產(chǎn)生的剖析方法，鍛煉學(xué)生

的知識(shí)遷徙能力）

實(shí)驗(yàn)（四）察看顛簸演示器上疏密相間的波：

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）、逆時(shí)針轉(zhuǎn)搖動(dòng)柄，演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線

（2）、順時(shí)針轉(zhuǎn)搖動(dòng)柄，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)挨次振動(dòng)起來

現(xiàn)象：①后邊的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)辰遲些，從整體上看形成疏密相間的波②各質(zhì)

點(diǎn)的振動(dòng)沿水平方向，波的流傳沿水平方向，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的流傳方向在一條直

線上

③質(zhì)點(diǎn)能否沿波的流傳方向遷徙？（不遷徙）

這類波叫做縱波，在縱波中最密處叫做密部，最疏處叫做疏部

剖析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：

①不論橫波仍是縱波，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)其實(shí)不隨波遷徙

②波傳來前，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)是靜止的，波傳來后開始振動(dòng)，說明他們獲取了能量。這個(gè)能量是從

波源經(jīng)過前面的質(zhì)點(diǎn)傳來的。所以：波是傳達(dá)信息能量的一種方式。

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（三）知識(shí)應(yīng)用

1、課本中提到地震波既有橫波，又有縱波。你能想象在某次地震時(shí)，位于震源正上方的建

筑物，在縱波和橫波分別傳來時(shí)的振動(dòng)狀況嗎？為何？

2、本來是靜止的質(zhì)點(diǎn)，跟著波的傳來開始振動(dòng)，有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有：

A、該現(xiàn)象表示質(zhì)點(diǎn)獲取了能量

B、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是從波源傳來的

C、該質(zhì)點(diǎn)以前面的質(zhì)點(diǎn)獲取能量，同時(shí)也將振動(dòng)的能量向后傳達(dá)

D、波是傳達(dá)能量的一種方式

E、假如振源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中流傳的波也立刻停止

F、介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動(dòng)

五、板書設(shè)計(jì)

12.1波的形成和流傳

一、機(jī)械波

機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的流傳，形成機(jī)械波

二、機(jī)械波的分類

橫波、縱波

三、波流傳的是振動(dòng)形式，是振動(dòng)的能量

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手絲帶、顛簸演示箱、水平懸掛的長(zhǎng)彈簧、音叉

八、課后反省

波的形成過程對(duì)于學(xué)生們來說不好理解，需要掌握的細(xì)節(jié)知識(shí)特別多，教師要經(jīng)過分組實(shí)驗(yàn)

和演示實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生們的印象。

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12.2波的圖象

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道波的圖象，知道橫、縱坐標(biāo)各表示什么物理量，知道什么是簡(jiǎn)諧波

2、知道什么是波的圖象，能在簡(jiǎn)諧波的圖象中讀出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅

3、依據(jù)某一時(shí)辰的波的圖象和波的流傳方向，能畫出下一時(shí)辰和前一時(shí)辰的波的圖象，并

能指出圖象中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)辰的振動(dòng)方向。

4、認(rèn)識(shí)波的圖象的物理意義，能差異簡(jiǎn)諧波與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)二者的圖象

過程與方法

能夠利用波的圖象解決實(shí)質(zhì)問題

感情態(tài)度與價(jià)值觀

培育學(xué)生從圖像直接獲守信息并進(jìn)行深加工的能力

二、教課要點(diǎn)

波的圖象的物理意義

三、教課難點(diǎn)

波的圖象與振動(dòng)圖像的差異

四、教課過程

（一）引入新課

經(jīng)過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了什么是機(jī)械波，同時(shí)認(rèn)識(shí)了波的形成和流傳過程

我們還清楚，圖象是描繪物理過程、物理現(xiàn)象和反應(yīng)物理規(guī)律的一種簡(jiǎn)單、直觀的方法，如

物體的運(yùn)動(dòng)圖象、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象等。相同，波的運(yùn)動(dòng)狀況及流傳過程也能夠用圖象直觀的表示

出來，這就是波的圖象。

（二）進(jìn)行新課

一、波的圖象

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振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)辰的地點(diǎn)連成的一條曲線，叫波的圖象

這就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的流傳方向之間的關(guān)系問題

二、振動(dòng)方向和波的流傳方向的關(guān)系

【例題1】一列橫波在某一時(shí)辰的波形圖如圖10-1所示。若此時(shí)辰質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方向向下，則波向

什么方向流傳？

剖析：取和a相鄰的兩個(gè)點(diǎn)b、c。若a點(diǎn)此時(shí)辰向下振動(dòng)，則b點(diǎn)應(yīng)是帶動(dòng)a點(diǎn)振動(dòng)的，c

點(diǎn)應(yīng)是在a點(diǎn)帶動(dòng)下振動(dòng)的。所以b點(diǎn)先振動(dòng)，其次是a、c兩點(diǎn)。所以，波是向左流傳的。

三、波的圖象變化狀況

確立波的圖象變化的狀況有兩種方法：一是描點(diǎn)作圖法，二是圖象平移作圖法。

1、描點(diǎn)作圖法

【例題2】某一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)辰的波形圖如圖10-2中的實(shí)線所示。若波向右流傳，畫出

T/4后和T/4前兩個(gè)時(shí)辰的波的圖象。

剖析：依據(jù)t=o時(shí)辰波的圖象及流傳方向，可知此時(shí)辰A、B、C、D、E、F各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)

刻的振動(dòng)方向，由各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可確立出經(jīng)T/4后各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所在的地點(diǎn)，將這些點(diǎn)所在位

置用光滑曲線連結(jié)起來，即可獲取經(jīng)T/4后時(shí)辰的波的圖象。如圖10-2中虛線所示。

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若波向左流傳，相同道理能夠畫出從t=o時(shí)辰開始的T/4后和T/4前兩個(gè)時(shí)辰的波的圖象。

下邊請(qǐng)同學(xué)們?cè)诰毩?xí)本上畫出波向左流傳，從t=0時(shí)辰開始的T/4后和T/4前兩個(gè)時(shí)辰的波

的圖象。

2、圖象平移作圖法

從波的圖象中的波形曲線我們看到，波的圖象和振動(dòng)圖象從圖線形狀看，能夠完好相同，但

兩種圖象有著實(shí)質(zhì)的差異。

四、波的圖象與振動(dòng)圖象的差異

1、兩種圖象橫、縱坐標(biāo)的意義不一樣。

波的圖象橫坐標(biāo)x表示在波的流傳方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的均衡地點(diǎn)，振動(dòng)圖象橫坐標(biāo)t表示該質(zhì)

點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間。

2、兩種圖象描繪的對(duì)象不一樣

波的圖象描繪的是某一時(shí)辰各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離均衡地點(diǎn)的位移，振動(dòng)圖象描繪的是某一質(zhì)點(diǎn)在不

同時(shí)辰偏離均衡地點(diǎn)的位移。

3、兩種圖象相鄰兩個(gè)正向（或負(fù)向）位移最大值之間的距離含義不一樣。

波的圖象中相鄰兩個(gè)正向（或負(fù)向）位移最大值之間的距離表示波在一個(gè)周期內(nèi)流傳的距離，

振動(dòng)圖象中相鄰兩個(gè)正向（或負(fù)向）位移最大值之間的距離表示振動(dòng)的周期。

（三）穩(wěn)固練習(xí)

1、一列橫波在某一時(shí)辰的波形如圖10-4所示，若質(zhì)點(diǎn)O此時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，則波的流傳方向？

若波向左流傳，則此時(shí)振動(dòng)方向向下的質(zhì)點(diǎn)有？

2、如圖10-5所示是一列橫波在t=o時(shí)辰的波形圖。若波向左流傳，用“描點(diǎn)法”作出3T/4

前時(shí)辰的波形圖。

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五、板書設(shè)計(jì)

12.2波的圖象

一、波的圖象

振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)辰的地點(diǎn)連成的一條曲線，叫波的圖象

二、振動(dòng)方向和波的流傳方向的關(guān)系

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法、上下坡法

三、波的圖象變化狀況

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法和波的平移

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手顛簸演示儀

八、課后反省

振動(dòng)圖像和顛簸圖像學(xué)生易混雜，從不一樣的圖像中學(xué)生能捕捉不一樣的信息，

教師要增強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。

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12.3波長(zhǎng)、頻次和波速

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道什么是波的波長(zhǎng)，能在波的圖象中求出波長(zhǎng)

2、知道什么是波流傳的周期（頻次），理解周期與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的關(guān)系

3、理解決定波的周期的要素，并知道其在波的流傳過程中的特色

4、理解波長(zhǎng)、周期（頻次）和波速的物理意義及它們之間的關(guān)系，并會(huì)應(yīng)用這一關(guān)系進(jìn)行

計(jì)算和剖析實(shí)質(zhì)問題

過程與方法

學(xué)會(huì)應(yīng)用波長(zhǎng)、周期（頻次）和波速的關(guān)系剖析解決實(shí)質(zhì)問題的方法

感情態(tài)度與價(jià)值觀

培育學(xué)生用聯(lián)系的看法解決物理問題

二、教課要點(diǎn)

理解波長(zhǎng)、周期（頻次）和波速的物理意義及它們之間的關(guān)系，并會(huì)應(yīng)用這一關(guān)系進(jìn)行計(jì)

算和剖析實(shí)質(zhì)問題

三、教課難點(diǎn)

波的多解問題

四、教課過程

（一）引入新課

在物理中，一些物理現(xiàn)象、過程、規(guī)律等，都需要用物理量進(jìn)行描繪，相同，機(jī)械波及其流

傳過程，也需要一些物理量進(jìn)行描繪。在上一節(jié)我們認(rèn)識(shí)和理解波的圖象的基礎(chǔ)上，這節(jié)課，我

們來學(xué)習(xí)和研究描繪波的幾個(gè)物理量，即波長(zhǎng)、頻次和波速（二）進(jìn)行新課

一、波長(zhǎng)（λ）

在教材中能夠看出，由質(zhì)點(diǎn)1發(fā)出的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)13，使質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1達(dá)成

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一次全振動(dòng)，因此這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步伐完好一致。也就是說，至兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)中的任何時(shí)辰，

對(duì)均衡地點(diǎn)的位移大小和方向老是相等的。我們就把這樣兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離叫做波長(zhǎng)。

1、在顛簸中，對(duì)均衡地點(diǎn)的位移老是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長(zhǎng)

對(duì)于波長(zhǎng)這個(gè)物理量，我們還需要聯(lián)合波的圖象，進(jìn)一步加深理解

2、幾點(diǎn)說明

要理解“位移總相等”的含義。這里要求的是時(shí)時(shí)辰刻都相等。如圖10-10所示，如E、F

兩點(diǎn)在圖示的時(shí)辰位移是相等的，但過一段時(shí)間后，位移就不必定相等，所以E、F兩點(diǎn)的距離

就不等于一個(gè)波長(zhǎng)。

（1）“位移總相等”的含義是“時(shí)時(shí)辰刻都相等”

從波的圖象中不難看出，位移總相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其速度也老是相等的

（2）位移總相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，其速度也老是相等的

在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)。在縱波中，兩個(gè)相鄰密部或

兩個(gè)相鄰疏部之間的距離也等于波長(zhǎng)。

聯(lián)合圖10-10，我們能夠看到，相距λ/2的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)老是相反的。從而能夠總結(jié)出這樣的結(jié)

論：相距λ整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步伐老是相同的；相距λ/2奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步伐老是相反的。

為了描繪波的流傳過程，還需要引入物理量——周期和頻次

二、周期（T）、頻次（f）

波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻次）也就是波流傳的周期（頻次）

1、波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻次）就是波的周期（或頻次）

對(duì)于波的周期（或頻次）我們也需要理解幾個(gè)問題

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2、幾點(diǎn)說明

因?yàn)椴ǖ闹芷冢ɑ蝾l次）就是波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期（或頻次）,所以波的周期（或頻次）應(yīng)由

波源決定，與流傳波的介質(zhì)沒關(guān)。

（1）、同一種波在同一種介質(zhì)中流傳時(shí)周期（或頻次）保持不變

（2）、每經(jīng)過一個(gè)周期的時(shí)間波就沿流傳方向流傳一個(gè)波長(zhǎng)的距離

（3）、每經(jīng)歷一個(gè)周期，原有的波形圖不改變

三、波速（v）

波速的含義和物體運(yùn)動(dòng)速度的含義是相同的，波速描繪的是振動(dòng)在介質(zhì)中流傳的快慢程度

1、單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)所流傳的距離叫做波速。即v=s/t

2、幾點(diǎn)說明

同一振動(dòng)在不一樣介質(zhì)中流傳的快慢程度是不一樣的，也就是說，同一列波在不一樣介質(zhì)中流傳的

速度不一樣。由此我們還可以夠想到，在同一平均介質(zhì)中，同一列波的波速應(yīng)是不變的。

（1）波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不一樣介質(zhì)中流傳速度不一樣

（2）一列波在同一平均介質(zhì)中是勻速流傳的，即s=vt.

波速和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度有著完好不一樣的含義，前者在同種平均介質(zhì)中擁有某必定值，后者的

大小和方向都是隨時(shí)間改變的。

（3）要?jiǎng)澐植ㄋ倥c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的含義

由波長(zhǎng)、周期、（或頻次）和波速的定義，我們能夠看到三者有著必定的聯(lián)系

四、波長(zhǎng)、周期（或頻次）和波速的關(guān)系

在顛簸中，每經(jīng)過一個(gè)周期T，振動(dòng)在介質(zhì)中流傳的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)λ。由此我們能夠找

到λ、T（或f）和v三者之間的關(guān)系。

1、v=λ/T

因?yàn)橹芷赥和頻次f互為倒數(shù)（即f=1/T），所以v、λ與f還應(yīng)有以下對(duì)應(yīng)關(guān)系

2、v=λf

由上式我們還可以夠這樣理解波速這個(gè)物理量，波速等于波長(zhǎng)和頻次的乘積，這個(gè)關(guān)系固然是

從機(jī)械波獲取的，可是它對(duì)于我們此后要學(xué)習(xí)的電磁波、光波也是合用的。

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對(duì)于式v=λ/T或v=λf，我們不只要理解，還要能應(yīng)用他們解決實(shí)質(zhì)問題。為了加深對(duì)以

上兩式的理解和提升應(yīng)用以上兩式剖析問題和解決問題的能力。五、板書設(shè)計(jì)

12.3波長(zhǎng)、頻次和波速

一、波長(zhǎng)（λ）

在顛簸中，對(duì)均衡地點(diǎn)的位移老是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長(zhǎng)

在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)。在縱波中，兩個(gè)

相鄰密部或兩個(gè)相鄰疏部之間的距離也等于波長(zhǎng)。

二、周期（T）、頻次（f）

波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻次）就是波的周期（或頻次）

三、波速（v）

單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)所流傳的距離叫做波速。即v=s/t

四、波長(zhǎng)、周期（或頻次）和波速的關(guān)系

1、v=λ/T

2、v=λf

六、課后作業(yè)優(yōu)化方案

七、教課協(xié)助手多媒體smart

八、課后反省

本節(jié)課學(xué)生感覺難度加大，第一三個(gè)物理量是由誰決定的學(xué)生有些雜亂，需要進(jìn)

一步增強(qiáng)，其次波的多解性問題也是學(xué)生需要掌握的難點(diǎn)，學(xué)生需要頻頻練習(xí)。

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12．4波的衍射和干預(yù)

一、三維目標(biāo)

知識(shí)與技術(shù)

1、知道什么是波的衍射現(xiàn)象

2、知道波發(fā)生顯然衍射現(xiàn)象的條件

3、知道波的疊加原理

4、知道什么是波的干預(yù)現(xiàn)象和干預(yù)圖樣

5、知道干預(yù)現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象是波所獨(dú)有的現(xiàn)象

過程與方法

能夠利用波的實(shí)驗(yàn)解決實(shí)質(zhì)問題

感情態(tài)度與價(jià)值觀

培育學(xué)生擅長(zhǎng)察看、擅長(zhǎng)總結(jié)的能力

二、教課要點(diǎn)

波發(fā)生顯然衍射現(xiàn)象的條件

波發(fā)生干射現(xiàn)象的條件

三、教課難點(diǎn)

波的疊加原理

四、教課過程

（一）引入新課

大家都熟習(xí)“聞其聲不見其人”的物理現(xiàn)象，這是什么原由呢？經(jīng)過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們就

會(huì)知道，本來波碰到狹縫、小孔或較小的阻礙物時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種特有得現(xiàn)象，這就是波的衍射

（二）進(jìn)行新課

一、波的衍射

波在向前流傳碰到阻礙物時(shí)，會(huì)發(fā)生波線曲折，偏離本來的直線方向而繞到阻礙物的背后繼

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續(xù)轉(zhuǎn)播，這類現(xiàn)象就叫做波的衍射。

1、波的衍射：波能夠繞過阻礙物連續(xù)流傳，這類現(xiàn)象叫做波的衍射。

大家想想，你見過的哪些現(xiàn)象是波的衍射現(xiàn)象？

答：在水塘里，細(xì)風(fēng)激起的水波碰到露出水面的小石頭、蘆葦?shù)拿煨〉淖璧K物，會(huì)繞過它們

連續(xù)流傳

下邊我們用水波槽和小擋板來做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)大家仔細(xì)察看

現(xiàn)象：水波繞過小擋板連續(xù)流傳

將小擋板換成長(zhǎng)擋板，從頭做實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)想：水波不可以繞到長(zhǎng)擋板的背后流傳

這個(gè)現(xiàn)象說明發(fā)生衍生的條件與阻礙物的大小有關(guān)

下邊經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)生顯然衍射現(xiàn)象的條件

【演示】在水波槽里放兩快小擋板，中間留一狹縫，察看波源發(fā)出的水波經(jīng)過窄縫后如何傳

播。

（1）保持水波的波長(zhǎng)不變，該變窄縫的寬度（由窄到寬），察看波的流傳狀況有什么變化,

察看到的現(xiàn)象：

在窄縫的寬度跟波長(zhǎng)相差不多的狀況下，發(fā)生顯然的衍射現(xiàn)象,水波繞到擋板后邊連續(xù)流傳

在窄縫的寬度比波長(zhǎng)大得多的狀況下，波在擋板后邊的流傳就好像光芒沿直線流傳相同，在

擋板后邊留下了“暗影區(qū)”

（2）保持窄縫的寬度不變，改變水波的波長(zhǎng)（由小到大），將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用投影儀投影在大屏

幕上。

能夠看到：在窄縫不變的狀況下，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越顯然。

將課本圖12.4-2中的甲、乙、丙一同投影在屏幕上，它們是做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)拍下的照片。甲

中波長(zhǎng)是窄縫寬度的3/10，乙中波長(zhǎng)是窄縫寬度的5/10，丙中波長(zhǎng)是窄縫寬度的7/10。

經(jīng)過對(duì)照能夠看出：窄縫寬度跟波長(zhǎng)相差不多時(shí)，有顯然的衍射現(xiàn)象。

窄縫寬度比波長(zhǎng)大得多時(shí)，衍射現(xiàn)象越不顯然。

窄縫寬度與波長(zhǎng)對(duì)比特別大時(shí)，水波將直線流傳，察看不到衍射現(xiàn)象。

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高中物理選修3-4全套教課設(shè)計(jì)(人教版).(DOC)

2、發(fā)生顯然衍射現(xiàn)象的條件

只有縫、孔的寬度或阻礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或許比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能察看到顯然的

衍射現(xiàn)象。

全部波都能發(fā)生衍射，衍射是波的特有現(xiàn)象。

前面研究的波的衍射現(xiàn)象，是從波源發(fā)出的一列波的流傳特征。