第十一章机械振动 2
简谐运动 2
2、简谐运动的描述 6
3、简谐运动的回复力和能量 13
4、单摆 18
5、外力作用下的振动 24
第十二章机械波 29
1、波的形成和传播 29
2、波的图象 33
3、波长、频率和波速 36
4、波的衍射和干涉（1课时） 43
4、波的衍射和干涉（2课时） 47
5、多普勒效应 51
6、惠更斯原理 54
第十三章光 60
1、光的反射和折射 60
2、全反射 66
3、光的干涉 72
4、实验：用双缝干涉测量光的波长 79
5、光的衍射 83
6、光的偏振 89
7、光的颜色色散 93
8、激光 99
第十四章电磁波 104
14.1 电磁波的发现 104
2、电磁振荡 109
3、电磁波的发射和接收 113
4、电磁波与信息化社会 119
5、电磁波谱 123
第十五章相对论简介 126
1、相对论的诞生 126
2、时间和空间的相对性 130
3、狭义相对论的其他结论 137
4、广义相对论简介 140
课标要求。一）知识与技能。
1、知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移。
2、知道弹簧振子的位移－时间图象，知道简谐运动及其图象。
二）过程与方法。
通过对简谐运**象的绘制，认识简谐运动的特点。
三）情感、态度与价值观。
1、通过对简谐运**象的绘制，培养认真、严谨、实事求是的科学态度。
2、从图像中了解简谐运动的规律，培养分析问题的能力及审美能力（逐步认识客观存在的简洁美、对称美等）。
教学重点。理解简谐运动的位移－时间图象。
教学难点。根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移、路程及运动方向。
教学方法。实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多**模拟展示。
教学用具：一端固定的钢尺、单摆、音叉、小槌、水平弹簧振子、竖直弹簧振子、cai课件。
教学过程。一）引入新课。
在自然界中有一种很常见的运动，如微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物行走时扁担的颤动、声带的振动、**时大地的剧烈振动……，这些物体的运动称之为机械振动，简称振动。振动是自然界中普遍存在的一种运动形式。
演示振动实例，建立振动的概念，归纳振动的特点）
演示：一端固定的钢尺、单摆、水平和竖直的弹簧振子、穿在橡皮绳上的塑料球、音叉的叉股等物体的振动。
问题：这些物体的运动各不相同，运动轨迹有的是直线，有的是曲线；运动方向有的在水平方向，有的在竖直方向；物体各部分的运动情况有的相同、有的不同……，那么它们的运动有什么共同特征呢？
归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动。
物体振动时有一个中心位置，如琴弦振动的中心位置就是琴弦静止时或未开始振动时的位置。这个位置称为平衡位置。
1）平衡位置：物体振动时的中心位置，振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置。
2）机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动。
3）振动特点：振动是一种往复运动，具有周期性和往复性。
用多**展示振动的几个实例，在多**展示过程中强化“平衡位置”和“往复运动”）
教师： 振动是一种新的运动形式。我们研究问题的方法都是由浅入深、由简到繁的。简谐运动是机械振动中最简单的运动形式，所以我们下面先来研究简谐运动。
二）进行新课。
1．弹簧振子。
演示：水平放置的弹簧振子的振动。
观察、分析、讨论：
小球原来静止的位置就是平衡位置。小球在平衡位置附近所做的往复运动，是一种机械振动。
小球的运动是平动，可以看作质点。
忽略小球与水平杆之间的摩擦，弹簧的质量与小球质量相比也忽略不计，将小球拉离平衡位置后由静止释放，小球能够自由滑动。这样的系统称为弹簧振子。
演示：竖直方向上弹簧振子的振动。
引导学生观察、体会弹簧振子的“平衡位置”和“往复运动”，增强感性认识。）
说明：在中学阶段只研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。小球称为振子。弹簧振子是一个理想化的模型，它忽略了一些次要的因素。
2．弹簧振子的位移－时间图象。
教师：要进一步研究弹簧振子的运动规律，我们首先来研究振子的位移如何变化。
说明：以小球的平衡位置为坐标原点，沿运动方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时，位移为正，在平衡位置左边时，位移为负。
教师：用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置。
投影］如图11.1－2。
思考：如何理解这就是振子的位移时间图象，即x-t图象。
学生：思考、讨论。发表见解。
因为摄像底片从下向上匀速运动，底片运动的距离与时间成正比。因此，可用底片运动的距离代表时间轴。振子的频闪**反映了不同时刻，振子离开平衡位置的位移。也就是位移随时间变化的规律。
教师：板画，如图所示。
引导学生观察振子从a→o→a＇→o→a的一个循环，这一循环可分为四个阶段：a→o、o→a＇、a＇→o、o→a，分析在这四个阶段中振子位移的变化，并将定性分析的结论填入**中。
由a到o运动过程中，位移方向由ｏ→a，随着振子不断地向o靠近，位移越来越小。
总结：振动物体的位移与运动学中的位移含义不同，振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，末位置是振子所在的位置。因而振子对平衡位置的位移方向始终背离平衡位置。
3．简谐运动及其图象。
教师：观察弹簧振子的位移－时间图象，可以发现该图象像数学中学过的何种图象？
学生：正弦图线。
教师：精确的实验和理论研究表明，弹簧振子的位移随时间按正弦规律变化。
像这样，质点的位移随时间按正弦规律变化的振动，叫做简谐运动。简谐运动的位移－时间图象为正弦曲线。
简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。弹簧振子的运动就是简谐运动。
教师：怎样来记录振动的图象呢？
演示：在弹簧振子的小球上安装一只绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振**象。
教师：介绍这种方法在实际中的重要应用。如医院里的心电图仪、**仪中绘制**曲线的装置等，都用类似的方法记录振动情况。如图所示。
三）课堂总结、点评。
物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动。
弹簧振子是我们学习的又一个理想化的物理模型。忽略小球与水平杆之间的摩擦，弹簧的质量与小球质量相比也忽略不计，这样的系统称为弹簧振子。
弹簧振子的位移随时间按正弦规律变化，其位移－时间图象是一条正弦曲线。这样的振动叫做简谐运动。
简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。
课余作业。完成p5“问题与练习”的题目。
教学体会。课标要求。
一）知识与技能。
1、知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。
2、了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振**象。
二）过程与方法。
1、在学习振幅、周期和频率的过程中，培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
2、学会从相位的角度分析和比较两个简谐运动。
三）情感、态度与价值观。
1、每种运动都要选取能反映其本身特点的物理量来描述，使学生知道不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾。
2、通过对两个简谐运动的超前和滞后的比较，学会用相对的方法来分析问题。
教学重点。简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。
教学难点。1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别。
2、对全振动概念的理解，对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解。
3、相位的物理意义。
教学方法。分析类比法、讲解法、实验探索法、多**教学。
教学用具：cai课件、劲度系数不同的弹簧、质量不同的小球、秒表、铁架台、音叉、橡皮槌；两个相同的单摆、投影片。
教学过程。一）引入新课。
教师：描述匀速直线运动的物理量有位移、时间和速度；描述匀变速直线运动的物理量有时间、速度和加速度；描述匀速圆周运动的物体时，引入了周期、频率、角速度等能反映其本身特点的物理量。
上节课我们学习了简谐运动，简谐运动也是一种往复性的运动，所以研究简谐运动时我们也有必要像匀速圆周运动一样引入周期、频率等能反映其本身特点的物理量。本节课我们就来学习描述简谐运动的几个物理量。
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