人教版高中物理選修3-4教案

1教學(xué)目的（1）了解什么是機(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。能力培養(yǎng)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出機(jī)械振動(dòng)的特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力教學(xué)重點(diǎn)：使學(xué)生掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：偏離平衡位置的位移與位移的概念容易混淆；在一次全振動(dòng)中速度的變化課型：?jiǎn)l(fā)式的講授課教具：鋼板尺、鐵架臺(tái)、單擺、豎直彈簧振子、皮筋球、氣墊彈簧振子、微型氣源教學(xué)過(guò)程（教學(xué)方法）教學(xué)內(nèi)容[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)，今天學(xué)習(xí)一種更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)——簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)是自然界中普遍存在的一種運(yùn)動(dòng)形式，請(qǐng)舉例說(shuō)明什么樣的運(yùn)動(dòng)就是振動(dòng)？[講授]微風(fēng)中樹枝的顫動(dòng)、心臟的跳動(dòng)、鐘擺的擺動(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)們觀察幾個(gè)振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，注意邊看邊想：物體振動(dòng)時(shí)有什么特征？[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）]{提問(wèn)}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)情況相同的、不同的……它們的運(yùn)動(dòng)有什么共同特征？{歸納}物體振動(dòng)時(shí)有一中心位置，物體（或物體的一部分）在中心位置兩側(cè)做往復(fù)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)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)。演示實(shí)驗(yàn)：氣墊彈簧振子的振動(dòng)[討論]a．滑塊的運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)，可以看作質(zhì)點(diǎn)b．彈簧的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑動(dòng)的質(zhì)量，可以忽略不計(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(méi)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(méi)有阻力的理想條件下彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí)，一定受到指向中心位置的力，這個(gè)力的作用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，對(duì)于彈簧振子，它是彈力?；貜?fù)力可以是彈力，或其它的力，或幾個(gè)力的合力，或某個(gè)力的分力。在O點(diǎn)，回復(fù)力是零，叫振動(dòng)的平衡位置。（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，回復(fù)力的大小和方向與振子偏離平衡位置的位移有直接關(guān)系。在研究機(jī)械振動(dòng)時(shí)，我們把偏離平衡位置的位移簡(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)平衡位置的位移）【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說(shuō)明：勻速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶移動(dòng)的距離與時(shí)間成正比，紙帶拉動(dòng)一定的距離對(duì)應(yīng)振子振動(dòng)一定的時(shí)間，因此紙帶的運(yùn)動(dòng)方向可以代表時(shí)間軸的方向，紙帶運(yùn)動(dòng)的距離就可以代表時(shí)間。介紹這種記錄振動(dòng)方法的實(shí)際應(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讓學(xué)生思考后回答：振動(dòng)圖象在什么情況下是正弦，什么情況下是余弦？（由開始計(jì)時(shí)的位置決定）3．知道振動(dòng)物體的固有周期和固有頻率，并正確理解與振幅無(wú)關(guān)。重點(diǎn)難點(diǎn)：振幅、周期和頻率的物理意義；理解振動(dòng)物體的固有周期和固有頻率與振幅無(wú)關(guān)。教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)觀察、講授、討論，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。教學(xué)過(guò)程3上節(jié)課講了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象和受力情況。我們知道振子在回復(fù)力作用下，總以某一位置為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在我們觀察彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。將振子拉到平衡位置O的右側(cè)，放手后，振子在O點(diǎn)在圓周運(yùn)動(dòng)中，物體的運(yùn)動(dòng)由于具有周期性，為了研究其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，我們引入了角速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量。為了描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和頻率。實(shí)驗(yàn)演示：觀察彈簧振子的運(yùn)動(dòng)，可知振子總在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。說(shuō)明振子離開平衡位置的距離在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，這就是我們要學(xué)的第一個(gè)概念——（1）、振幅A：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。我們要注意，振幅是振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離，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?！景鍟?、振動(dòng)的周期和頻率振動(dòng)的頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)演示：下面我們觀察兩個(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)，用秒表或者脈搏計(jì)時(shí)，比較一下這兩個(gè)振子的周期和頻率。演示實(shí)驗(yàn)表明，周期越小的彈簧振子，頻【板書】(3)、周期和頻率都是表示振動(dòng)快慢的物理量。兩者的關(guān)系為：T=1/f或f=1/T【板書】3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期或頻率與振幅無(wú)關(guān)實(shí)驗(yàn)演示（引導(dǎo)學(xué)生注意聽）：敲一下音叉,聲音逐漸減弱,即振幅逐漸減小,但音調(diào)不發(fā)生變化,即頻率不變.【板書】振子的周期(或頻率)由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定,稱為振子的固有周期或固有頻率.例如: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).擺動(dòng)著的秋千,雖擺動(dòng)幅度發(fā)生變化,但頻率不發(fā)生變化.彈簧振子在實(shí)際的振動(dòng)中,會(huì)逐漸停下來(lái),但頻率是不變的.這些都說(shuō)明所有能振動(dòng)的物體,都有自己的固有周期或固有頻率.鞏固練習(xí):1．A、B兩個(gè)完全一樣的彈簧振子，把A振A.A、B運(yùn)動(dòng)的方向總是相同的.B.A、B運(yùn)動(dòng)的方向總是相反的.C.A、B運(yùn)動(dòng)的方向有時(shí)相同、有時(shí)相反.D.無(wú)法判斷A、B運(yùn)動(dòng)的方向的關(guān)系.1．動(dòng)手作業(yè)：同學(xué)們自己制作一個(gè)彈簧振子,觀察其運(yùn)動(dòng).分別改變振子振動(dòng)的振幅、彈簧的勁度和振子的質(zhì)量，其周期和頻率是否變化?43、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量1．掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義；了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征；掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)公式；了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量變化規(guī)律。2．引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，概括簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量變化規(guī)律，培3．結(jié)合舊知識(shí)進(jìn)行分析，推理而掌握新知識(shí)，以培養(yǎng)其觀察和邏輯思維能力。二、教學(xué)難點(diǎn)2．難點(diǎn)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析和能量分析。三、教具：彈簧振子，掛圖。四、主要教學(xué)過(guò)程（一）引入新課答：物體在平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫機(jī)械振動(dòng)。日常生活中經(jīng)常會(huì)遇到機(jī)械振動(dòng)的情況：機(jī)器的振動(dòng)，橋梁的振動(dòng)，樹枝的振動(dòng)，樂(lè)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)的組成的，因此，我們的研究仍從最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振動(dòng)開始。剛才演示的就是一種最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振提問(wèn)3：過(guò)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？今天，我們?nèi)砸獜倪\(yùn)動(dòng)學(xué)（位移、速度、加速度）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)的特征，再研究能量變化的情況。（二）新課教學(xué)（第二次演示豎直方向的彈簧振子）提問(wèn)4：大家應(yīng)明確觀察什么？（物體）提問(wèn)6：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體受的是恒力還是變力？力的大小、方向如何變？小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：回復(fù)力的大小與位移成正比，回復(fù)力的方向指向平衡位置小結(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)。加速度最大時(shí)，速度等于零；速度最大時(shí)，提問(wèn)8：從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，我們來(lái)看它在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量如何變化？讓我們?cè)賮?lái)提問(wèn)9：振動(dòng)前為什么必須將振子先拉離平衡位置？（外力對(duì)系統(tǒng)做功）小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程。5一、教學(xué)目標(biāo)（2）理解單擺振動(dòng)的回復(fù)力來(lái)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。2．能力目標(biāo)：觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出影響周期的因素，培養(yǎng)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力。二、教學(xué)重點(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。三、教具:兩個(gè)單擺（擺長(zhǎng)相同，質(zhì)量不同）(-)引入新課答：物體做機(jī)械振動(dòng)，受到的回復(fù)力大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反。今天我們學(xué)習(xí)另一種機(jī)械振動(dòng)——單擺的運(yùn)動(dòng)（二）進(jìn)行新課答：一根細(xì)線上端固定，下端系著一個(gè)小球，如果懸掛小球的細(xì)線的伸長(zhǎng)和質(zhì)量可以忽略，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。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)擺動(dòng)。所以，實(shí)際的單擺要求繩子輕而長(zhǎng)，擺球要小而重。擺長(zhǎng)指的是從懸點(diǎn)到擺球擺球靜止時(shí)所處的位置就是單擺的平衡位置。物體做機(jī)械振動(dòng)，必然受到回復(fù)力的作用，彈簧振子的回復(fù)力由彈簧彈力提供，單擺同樣做機(jī)械振動(dòng)，思考：?jiǎn)螖[的回復(fù)力由誰(shuí)來(lái)提供，如何1）平衡位置當(dāng)擺球靜止在平衡位置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平衡，O點(diǎn)就是擺球的平衡位置。2）回復(fù)力單擺的回復(fù)力F回=G1=mgsinθ,單擺的振動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧圖2單擺受到的回復(fù)力F回=mgsinθ,如圖：雖然隨著單擺位移X增大，sinθ也增大，但是回復(fù)力F的大小并不是和位移成正比，單擺的振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。但是，在θ值較小的情況下（一般取θ≤10°),在誤差允許的范圍內(nèi)可以近似的認(rèn)為sinθ=X/L，近似的有F=mgsinθ=(mg/L)x=kx（k=mg/L）,又回復(fù)力的方向始終指向O點(diǎn)，與位移方向相反，滿足簡(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回復(fù)力作用下的振動(dòng)，F(xiàn)=-(mg/L)x=-kx（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°6位移大時(shí)，單擺的回復(fù)力大，位移小，回復(fù)力小，當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，單擺的位移為0，回復(fù)力也為0，思考：此時(shí)，單擺所受的合外力是否為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，單擺也不能例外，也受到向心力的作用（引導(dǎo)學(xué)生思考，單擺作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力從何而來(lái)？）。在平衡位置，擺球受繩的拉力F和重力G的作用，繩的拉力大于重力G，它們的合力充當(dāng)所以，單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，受到的回復(fù)力為0，但是所受的合外力不為0。我們知道做機(jī)械振動(dòng)的物體都有振動(dòng)周期，請(qǐng)思考：生：可能和擺球質(zhì)量、振幅、擺長(zhǎng)有關(guān)。單擺的周期是否和這些因素有關(guān)呢？下面我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)我們的猜想為了減小對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，每次實(shí)驗(yàn)中我們只改變一個(gè)物理量，這種研究問(wèn)題的方法就是——控制變量法。首先，我們研究擺球的質(zhì)量對(duì)單擺周期的影響：那么就先來(lái)看一下擺球質(zhì)量不同，擺長(zhǎng)和振幅相同，單擺振動(dòng)周期是不是相同。［演示1］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)，不會(huì)受影響。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)10°。接下來(lái)看一下振幅對(duì)周期的影響。教師加以指導(dǎo)）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)。剛才做過(guò)的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了如果兩個(gè)擺擺長(zhǎng)相等，單擺振動(dòng)周期和擺球質(zhì)量、振幅無(wú)關(guān)。［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θ≤10°驗(yàn)驗(yàn)證，教師加以指導(dǎo)）現(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？荷蘭物理學(xué)惠更斯研究了單擺的振動(dòng)，在大量可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)一系列的理論推導(dǎo)和證明得到：?jiǎn)螖[的周期和擺長(zhǎng)l的平方根成正比，和重力加速度g的平方根成反同時(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°L，g都一定，T就一定了，對(duì)應(yīng)每一個(gè)單擺有一個(gè)固有周期T，（三）課堂小結(jié)：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)周期例1：已知某單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，振動(dòng)周期為T，試表示出單擺所在地的重力加速度g.7例2：有兩個(gè)單擺，甲擺振動(dòng)了15次的同時(shí)，乙擺振動(dòng)了5次，則甲乙兩個(gè)擺的擺長(zhǎng)之比為________一、教學(xué)目標(biāo)（1）知道阻尼振動(dòng)和無(wú)阻尼振動(dòng)，并能從能量的觀點(diǎn)給予說(shuō)明。（2）知道受迫振動(dòng)的概念。知道受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，而跟振動(dòng)物體的（3）理解共振的概念，知道常見的共振的應(yīng)用和危害。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：受迫振動(dòng)，共振。三、教具：彈簧振子、受迫振動(dòng)演示儀、擺的共振演示器讓學(xué)生注意觀察教師的演示實(shí)驗(yàn)。教師把彈簧振子的振子向右移動(dòng)至B點(diǎn)，然后釋放，則振子在彈性力作用下，在平衡位置附近持續(xù)地沿直線振動(dòng)起來(lái)。重復(fù)兩次讓學(xué)生在黑板上畫出振動(dòng)圖象的示意圖（圖1中的Ⅰ)。再次演示上面的振動(dòng)，只是讓起始位置明顯地靠近平衡位置，再讓學(xué)移）減少，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為振子的動(dòng)能時(shí)，振子的動(dòng)能越大，則系統(tǒng)所具有的機(jī)械能越大8舉幾個(gè)等幅振動(dòng)的例子，例如電鈴響的時(shí)候，鈴錘是做等幅振動(dòng)。電針是做等幅振動(dòng)。掛鐘的擺是做等幅振動(dòng)?！鼈兊墓餐攸c(diǎn)是，工作時(shí)振動(dòng)再讓學(xué)生舉幾個(gè)受迫振動(dòng)的例子，例如內(nèi)燃機(jī)氣缸中活塞的運(yùn)動(dòng)，縫雜，但達(dá)到穩(wěn)定后，振子的運(yùn)動(dòng)就比較穩(wěn)定，可以明顯地觀察到受迫振動(dòng)的演示擺的共振（裝置如圖4在一根繃緊的繩上掛幾個(gè)單擺，其中A、B、G球的擺長(zhǎng)相等。當(dāng)使A擺講解一下共振在技術(shù)上有其有利的一面，也存在不利的一面。結(jié)合課本讓9(-)引入新課水波、聲波、地震波都是機(jī)械波，無(wú)線電波、光波都是電磁波。這一章我們［演示］敲擊音叉，聽到聲音，這是聲波在空氣中傳？（？（②分析：彈簧上疏密相間的波形是怎樣產(chǎn)生的類比絲帶①不論橫波還是縱波，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)并不②波傳來(lái)前，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)是靜止的，波傳來(lái)后開始振動(dòng)，說(shuō)明他們獲得了能量。這個(gè)能量？（③根據(jù)某一時(shí)刻的波的圖象和波的傳播方向，能畫出下一時(shí)刻和前一時(shí)刻的波的圖象，個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可確定出經(jīng)T/4后各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所在的位置，將這些點(diǎn)所在位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，可波的圖象描述的是某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，振動(dòng)圖象描述的是某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)二、教學(xué)重點(diǎn)：理解波長(zhǎng)、周期（頻率）和波速的物理意義及它們之間的關(guān)系在物理中，一些物理現(xiàn)象、過(guò)程、規(guī)律等，都需要用物理量進(jìn)行描述。同樣，機(jī)械波動(dòng)，因而這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)完全一致。也就是說(shuō)，至兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)中的任何時(shí)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)相鄰由于波的周期（或頻率）就是波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期【板書】三、波速（v）波速和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度有著完全不同的含義。前者在同種均勻介質(zhì)中具有某一定大家都熟悉“聞其聲不見其人”的物理現(xiàn)象，這是什么原因呢？通過(guò)這節(jié)課波在向前傳播遇到障礙物時(shí)，會(huì)發(fā)生波線彎曲，偏離原來(lái)的直線方向而繞到障礙），），A.(1)和(2)B.(2)和(3)C.(1)和(3)(1)面對(duì)障礙物大喊一聲，過(guò)一會(huì)聽見自己的聲音。(2)將一個(gè)音叉敲響，人圍繞它走一周，將聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音。(3)在障礙物的后面可以聽到前面的人說(shuō)話的聲音。（1）知道波的疊加原理.（2）知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣.（3）知道干涉現(xiàn)象也是波所特有的現(xiàn)象.前面研究的波的衍射現(xiàn)象，是從波源發(fā)出的一列波的傳播特性。在實(shí)際情我們有這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：將兩塊石子投到水面上的兩個(gè)不同地方，會(huì)激起兩列一般地說(shuō)，振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時(shí)，情形表示，實(shí)線圓弧表示波峰中央，虛線圓弧表示波谷中央。某一時(shí)刻，如果介質(zhì)中某點(diǎn)正處周期，該點(diǎn)就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處，再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，該如果兩列波的振幅相等，這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水頻率相同的波，疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減只有兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的波源發(fā)出火車離你而去時(shí)，汽笛本身的音調(diào)如何變？人聽到的汽笛音調(diào)如何變？同是汽笛發(fā)[板書]：多普勒效應(yīng)如果波源和觀察者相對(duì)于介質(zhì)靜止,則觀察源人A.多普勒效應(yīng)是由波的干涉引起的B.多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生了改變A.越來(lái)越高B.越來(lái)越低C.先變高后變低題型標(biāo)(3)掌握介質(zhì)的折射率的概念.通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解到光在兩種介質(zhì)界面上通過(guò)相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理能力.德育目標(biāo)滲透物理研究和學(xué)習(xí)的科學(xué)態(tài)度的教育．實(shí)驗(yàn)的客觀性與人的觀察的主觀性的矛盾應(yīng)如何解決，人的直接觀察與用儀器探測(cè)是有差用儀器探測(cè)的結(jié)果.點(diǎn)點(diǎn)法段具重點(diǎn)是光的折射定律、折射率．折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，由介質(zhì)來(lái)決定.的方法.1.光的折射演示器．附件：接線板、火柴、煙霧我們?cè)诔踔幸褜W(xué)過(guò)光的折射規(guī)律：折射光線跟入射光線和法線在同行研究.演示：將光的激光演示儀接通電源，暫不打開開關(guān)，將煙霧發(fā)生器點(diǎn)后改變?nèi)肷浣沁M(jìn)行記錄，再次觀察能量改變的情況．最后進(jìn)行概括、歸納、小結(jié).我們可以得出結(jié)論：隨入射角的增大，反射光線的能量比例逐漸增減小.德國(guó)物理學(xué)家開普勒也做了研究.將一組測(cè)量數(shù)據(jù)抄寫在黑板上讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算(用計(jì)算器)，光線從空氣射入某種玻璃.學(xué)這就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律.在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的．(在反射現(xiàn)象們把它叫做介質(zhì)的折射率.i是光線在真空中與法線之間的夾角.r是光線在介質(zhì)中與法線之間的夾角．光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)的折射率，(2)光線由空氣射入某種介質(zhì)，折射光線與反射光線恰好垂直，已知入射角是53°,則這種介質(zhì)可能是什么？水.（1）認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光干涉的條件.（2）理解光的干涉條紋形成原理，認(rèn)識(shí)干涉條紋的特征.力.（1）波的干涉條件，相干光源.λλ=:λ=λ0(光從真空進(jìn)入介質(zhì)后波長(zhǎng)變小)n例1、已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為θ,則()r2r2r22d:r+r=2Ld？（例1、用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋.在其他條件不變的情況下，A.相鄰干涉條紋之間的距離相等明膜的另一表面是平面；如果局部出現(xiàn)彎曲，說(shuō)明彎曲處面不平。A.在右側(cè)觀察到的干涉條紋是由光線在肥皂液薄膜為了增加通光量，在鏡頭上鍍上了增透膜的緣故。因?yàn)槿说囊曈X(jué)最敏感的色于博物館、商店等處.這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃4.知道白光通過(guò)三棱鏡折射后，色散光譜的七色排列順序顏色之謎”科技系列活動(dòng)內(nèi)容豐富、充實(shí)，實(shí)驗(yàn)新穎，饒有氛中自主愉快地學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮創(chuàng)新精神，開發(fā)科學(xué)潛能為了我國(guó)下個(gè)世紀(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，我們必須進(jìn)一1、明顯地向著棱鏡的底邊偏折——來(lái)改變光的傳播方向。從另一個(gè)側(cè)面射出來(lái)時(shí)，方向發(fā)生了明顯的變化：光線向棱鏡的底面結(jié)論：光線在棱鏡的兩個(gè)側(cè)面上發(fā)生折射時(shí)發(fā)出的兩條光線經(jīng)棱鏡折射后射出，我們根據(jù)光沿直線傳：（3、說(shuō)明：同一媒質(zhì)對(duì)不同色光折射率不同。光屏上形成的彩色光帶，說(shuō)明各種色光通過(guò)棱鏡后的偏“彩虹”是常見的一種色散現(xiàn)象，形成的原因是太陽(yáng)光被懸在空中的許多小水珠色散而在媒質(zhì)中的光速較大較小單色光：嚴(yán)格說(shuō)，單色光是指只有一個(gè)頻率或波長(zhǎng)的光；實(shí)際紅、綠、藍(lán)叫做色光的三原色，利用這三種色光可藍(lán)色光的物質(zhì)，當(dāng)三束電子流分別打到這三種物質(zhì)上時(shí)，就發(fā)出紅、綠的強(qiáng)弱分別影響著這三種色光的強(qiáng)弱，由此混合出絢麗多彩的各種色彩觀察電視機(jī)的熒光屏，就能看到屏上紅、綠、藍(lán)的光點(diǎn)。畫家用顏料調(diào)講的色光的混合不同，顏料的三原色是紅、黃、藍(lán)，這三種顏料按一定反射一些其他的色光，例如黃顏料除了反射黃光，還反射橙光和綠光，除了反射藍(lán)光，還反射綠光，同時(shí)吸收其他色光；這兩種顏料混合在一（多媒體模擬）兩個(gè)直角邊AB和BC代表了棱鏡上兩個(gè)互相垂直的鏡面，當(dāng)光垂直AB面進(jìn)面上發(fā)生全反射，射到BC上，再在BC面上發(fā)結(jié)論：我們把這種能夠?qū)鈱?shí)行全反射的棱鏡全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面，效果是相同的。但是，通（3）正確認(rèn)識(shí)光發(fā)生明顯衍射的條件.絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫)，可以看A.黑白相間的直條紋B.黑白相間的弧形條紋片(只能透過(guò)紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光)，這時(shí)()A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失？（有限，為增加放大率就應(yīng)物鏡及目鏡的孔徑。當(dāng)孔徑小到一定程度可見光將發(fā)生衍射A.不需要光線，也能看到目標(biāo)(3)了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用.能力目標(biāo)通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，理解光的全反射現(xiàn)象，概括出發(fā)生全反射的條件，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力；通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生思維海析本質(zhì)的方法、能力.德育目標(biāo)滲透學(xué)生愛科學(xué)的教育，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣，生活中的物理現(xiàn)象很多，能否用科學(xué)的理論來(lái)解釋它，更科學(xué)的應(yīng)用生活中常見的儀器、物品.全反射的應(yīng)用，對(duì)全反射現(xiàn)象的解釋．光導(dǎo)纖維、自行車的尾燈是利用蜃樓、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈現(xiàn)的自然現(xiàn)象.演示Ⅰ將光亮鐵球出示給學(xué)生看，在陽(yáng)光下很刺眼，將光亮鐵燭上熏黑，將試管夾和鐵球置于燭焰的內(nèi)焰進(jìn)行熏制，一定要全部熏黑，再黑的鐵球浸沒(méi)在盛有清水的燒杯中，現(xiàn)象發(fā)生了，放在水中的鐵球變得比在生誤認(rèn)為是水泡掉了鐵球上黑色物，當(dāng)老師把試管夾從水中取出時(shí)，發(fā)現(xiàn)熏將其再放入水中時(shí)，出現(xiàn)的現(xiàn)象和前述一樣，學(xué)生大惑不解，讓學(xué)生帶著這光傳播到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，通常要同時(shí)發(fā)生反射和折射不再發(fā)生折射現(xiàn)象，而全部返回到原介質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象.(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì).而光在其中傳播速度較大的介質(zhì)，即絕對(duì)折射率較小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)，對(duì)的．例如：水、空氣和玻璃三種物質(zhì)相比較，水對(duì)空氣來(lái)說(shuō)是光密介質(zhì)介質(zhì)，根據(jù)折射定律可知，光線由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)演示Ⅱ?qū)雸A柱透鏡的半圓一側(cè)靠近激光光源一側(cè)，使直平面連線，點(diǎn)燃煙霧發(fā)生器中的煙霧源置于激光演示儀中，將接線板接通電源，打開激光器的開關(guān)．一束激光垂直于半圓柱透鏡的直平面入射，讓學(xué)生觀察．我們研究光從半情況，此時(shí)入射角0°,折射角亦為零度，即沿直線透出，當(dāng)入射角增大一些時(shí)，此時(shí)，會(huì)有微弱種介質(zhì)射到空氣(或真空)時(shí)的臨界角C就是折射角等于90°時(shí)的入射角，根據(jù)折射定律可得：(3)發(fā)生全反射的條件.②入射角等于或大于臨界角.對(duì)水來(lái)說(shuō)是不浸潤(rùn)的，當(dāng)該球從空氣進(jìn)入水中時(shí)，在其外表面上會(huì)形成一這是入射角小于臨界角的區(qū)域，明白了這個(gè)道理再來(lái)看這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)有另一番感受.器．在講完全反射棱鏡再來(lái)體會(huì)它的原理就更清楚了．可先讓學(xué)生觀察想在夜間看到的現(xiàn)象．引導(dǎo)學(xué)生注意生活中的物理現(xiàn)象，用科學(xué)知識(shí)來(lái)們?yōu)槿祟惙?wù).從細(xì)玻璃棒一端射進(jìn)棒內(nèi)的光線，在棒的內(nèi)壁多次發(fā)生全反射，沿著鋸齒形路線由棒的另一端傳了出來(lái)，玻璃棒就像一個(gè)能傳光的管子一樣.外套兩層組成的，光線在內(nèi)心外套的界面上發(fā)生全反射，如排列的相對(duì)位置相同，這樣的纖維就可以傳遞圖像.(4)讓學(xué)生閱讀大氣中的光現(xiàn)象——蒙氣差，海市蜃樓，沙漠里的蜃景.就組成了發(fā)生全反射的充要條件.兩個(gè)條件．回答這類問(wèn)題要注意邏輯推理，一般是依據(jù)條件要敘述清明.不深入討論臨界的情況.無(wú)線電廣播是利用電磁波傳播的，電視廣播也是利用電磁波傳播的，導(dǎo)彈，人造地面的通信聯(lián)系都是利用電磁波。那么，電磁波是什么呢？它是怎樣產(chǎn)生的，有些什么εG3、振蕩電流是一種交變電流，是一種頻率很高的交變電——iq甲→乙：電場(chǎng)能↓,磁場(chǎng)能↑,電路中電流i↑,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫放電過(guò)程。乙→丙：電場(chǎng)能↑,磁場(chǎng)能↓,電路中電流i↓,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫充電過(guò)程。丙→?。弘妶?chǎng)能↓,磁場(chǎng)能↑,電路中電流i↑,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫放電過(guò)程。丁→戊：電場(chǎng)能↑,磁場(chǎng)能↓,電路中電流i↓,電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫充電過(guò)程。③充電過(guò)程：電場(chǎng)能在增加，磁場(chǎng)能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。④放電過(guò)程：電場(chǎng)能在減少，磁場(chǎng)能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少歸納：在振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上②下列分析情況正確的是D）BBCitABMBMB麥克斯韋預(yù)言：這種電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向無(wú)限遠(yuǎn)處的空間傳播就形成了電磁波。且麥克斯韋的預(yù)言最后由物理學(xué)家赫子證實(shí)了電磁波的存在，并進(jìn)一步分2美國(guó)最早的電視機(jī)，熒光屏是圓形的，只有5-9英寸大，這天晚上，我國(guó)電視廣播中心在北京第一次試播電視節(jié)目，國(guó)營(yíng)天津無(wú)線電廠（收機(jī)的任務(wù)交給國(guó)營(yíng)天津無(wú)線電廠，廠領(lǐng)導(dǎo)立即組織試制小組，黃仕機(jī)同志主持設(shè)計(jì)。當(dāng)年料、國(guó)外樣機(jī)、樣件的研究，他們根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)元器件生產(chǎn)能力和工藝加工水平，制定了“我國(guó)第一臺(tái)電視機(jī)的試制成功，填補(bǔ)了我國(guó)電視機(jī)生產(chǎn)的空白，是我國(guó)電視機(jī)攝像鏡頭把被攝景物的像投射在攝像管的屏上，電子槍發(fā)出在電視接收端，天線收到電磁波后產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)過(guò)調(diào)諧、解調(diào)等處理，將得到的步。同時(shí)，顯像管電子槍發(fā)射電子束的強(qiáng)弱受圖像信號(hào)的控制，這樣在熒光屏上便出現(xiàn)了現(xiàn)代化的辦公室常常用到傳真機(jī)。電視傳遞的是活動(dòng)的圖像，而傳真?zhèn)鬟f的是靜數(shù)字電視是電視數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化后的產(chǎn)物。相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬電視，它可以同他數(shù)字化信息，同時(shí)令信息數(shù)字化存儲(chǔ)以便觀眾隨時(shí)調(diào)用。其圖像水平清晰度達(dá)到1200線以上，聲音質(zhì)量也非收到和前端播出效果基本相同的電視信號(hào)。第三，可以提供數(shù)據(jù)廣播。第四，逐步改變觀氣體，施加電壓使之產(chǎn)生離子氣體，然后使等離子氣體放電并與基板中的熒光體發(fā)生反應(yīng)視產(chǎn)品。它以等離子管作為發(fā)光元件，大量的等離子管排列在一起構(gòu)成屏幕，每個(gè)等離子氖氙氣體，在等離子管電極間加上高壓后，封在兩層玻璃之間的等離子管小室中的氣體會(huì)顯示屏上的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見光。每個(gè)等離子管作為一個(gè)像素，由這些像素的身纖薄、重量輕、屏幕大、色彩鮮艷、畫面清晰、亮度高、失真度小、視覺(jué)感受舒適、節(jié)實(shí)際上，障礙物的距離等情況是由雷達(dá)的指示器直接顯示出來(lái)的。當(dāng)雷呈現(xiàn)第二個(gè)尖形脈沖，如圖所示。根據(jù)兩個(gè)脈屏上的刻度讀出障礙物的距離．現(xiàn)代雷達(dá)往往機(jī)、船只導(dǎo)航。在天文學(xué)上可以用雷達(dá)研究飛課題：相對(duì)論簡(jiǎn)介章中我們還將看到，對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)，即使是宏觀物體，牛頓力學(xué)也不適用.度傳播的，因此在電磁場(chǎng)的研究中不斷遇到一些矛盾，這些矛盾導(dǎo)致了相對(duì)論的出現(xiàn).相對(duì)論不僅給出了物體在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所遵循的規(guī)律，而且改變了我們對(duì)于時(shí)間和空間和哲學(xué)的發(fā)展史上樹立了一座重要的里程碑.如果牛頓運(yùn)動(dòng)定律在某個(gè)參考系中成立，這個(gè)參考系叫做慣性系，相對(duì)一個(gè)系也是慣性系.都以等速向各方向飛行，魚向各個(gè)方向隨意游動(dòng)，水滴滴進(jìn)下面的罐中；你把任何東西扔給情之后，再使船以任何速度前進(jìn)，只要運(yùn)動(dòng)是勻速的，也不忽左忽右地?cái)[動(dòng)，你將發(fā)現(xiàn)，所化.你也無(wú)法從其中任何一個(gè)現(xiàn)象來(lái)確定，船是在運(yùn)動(dòng)還是停著不動(dòng)”通過(guò)這段例如還可以表述為：在一個(gè)慣性參考系內(nèi)進(jìn)行任何力學(xué)實(shí)驗(yàn)都不能判斷它是否在相對(duì)于另一線運(yùn)動(dòng)；或者說(shuō)，任何慣性系都是平權(quán)的.它可能是運(yùn)動(dòng)的，在不同的參考系中它們運(yùn)動(dòng)的速度和方向也可能不同.但是，它們?cè)诓煌膽T性系中遵從的力學(xué)規(guī)律是一樣的，例如遵從同樣的牛頓運(yùn)動(dòng)定律于是物理學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了許多巧妙的實(shí)驗(yàn)，力圖測(cè)出不同參考系中光速的差別.最著名的一個(gè)實(shí)驗(yàn)是美籍物理學(xué)家麥克爾遜設(shè)計(jì)的.他把一束光分成互相垂直的兩束，一束的傳播方向和地球運(yùn)動(dòng)的地球在宇宙中運(yùn)動(dòng)的速度很大，希望它對(duì)光速能有較大的影響.但是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)驗(yàn)都表明，不論光源和觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是相同的.這些否定的結(jié)果使當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家感到震驚，因?yàn)樗蛡鹘y(tǒng)的觀度合成的法則，是矛盾的.選擇了后者.他認(rèn)為，既然在不同的慣性系中力學(xué)規(guī)律都一樣，我們會(huì)很自然是一樣的，也就是說(shuō)，并不存在某一個(gè)特殊參考系（例如地球變?cè)?這兩個(gè)假設(shè)似乎是麥克爾遜實(shí)驗(yàn)的直接結(jié)論，為什么還要叫做假設(shè)？這是因?yàn)?，容，但這終歸是有限的幾次實(shí)驗(yàn).只有在從這兩個(gè)假設(shè)出發(fā)，經(jīng)過(guò)邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推導(dǎo)）所得出的事實(shí)相符時(shí)，它們才能成為真正意義上的原理.作為相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)的直接推論，現(xiàn)在討論“同時(shí)”的相對(duì)性，以體會(huì)相對(duì)論有多大的差別.假設(shè)一列很長(zhǎng)的火車在沿平直軌道飛快地勻速行駛.車廂中央有一個(gè)光源發(fā)出了一個(gè)閃光，閃光照到了車后傳播的速度相同，光源又在車廂的中央，閃光當(dāng)然會(huì)同時(shí)到達(dá)前后兩壁（圖甲）.車下的觀察者則不以為然.他觀測(cè)到，閃光先到達(dá)后壁，后到達(dá)前壁.他的解釋是：前、后傳播的速度對(duì)地面也是相同的，但是在閃光飛向兩壁的過(guò)程中，車廂向前行進(jìn)這一點(diǎn)似乎天經(jīng)地義，無(wú)需討論.但是，如果接受了愛因斯坦的兩個(gè)假設(shè)，我們自然會(huì)得出“同時(shí)是個(gè)結(jié)論.為什么在日常生活中沒(méi)有