1振动和波一、振动的有关概念教学目标1．掌握简谐运动的动力学特征和描述简谐运动的物理量．2．掌握两种典型的简谐运动模型——弹簧振子和单摆．掌握单摆的周期公式．教师归纳1．简谐运动的基本概念几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系．①由定义知：F∝x，方向相反．②由牛顿第二定律知：F∝a，方向相同．③由以上两条可知：a∝x，方向相反．④v和x、F、a之间的关系最复杂：当v、a同向(即v、F同向，也就是v、x反向)时，v一定增大；当v、a反向(即v、F反向，也就是v、x同向)时，v一定减小．2．典型的简谐运动(1)弹簧振子在水平方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧的弹力；在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力．(2)单摆①单摆振动的回复力是重力的切向分力，不能说成是重力和拉力的合力．在平衡位置振子所受回复力是零，但合力是向心力，指向悬点，不为零．②当单摆的摆角很小时(小于5°)时，单摆的周期T＝2πlg，与摆球质量m、振幅A都无关．其中l为摆长，表示从悬点到摆球质心的距离，要区分摆长和摆线长．③小球在光滑圆弧上的往复滚动，和单摆完全等同．只要摆角足够小，这个振动就是简谐运动．这时周期公式中的l应该是圆弧半径R和小球半径r的差．④摆钟问题．单摆的一个重要应用就是利用单摆振动的等时性制成摆钟．在计算摆钟类的问题时，利用以下方法比较简单：在一定时间内，摆钟走过的格子数n与频率f成正比(n可以是分钟数，也可以是秒数、小时数……)，再由频率公式可以得到：n∝f＝12πgl∝1l分类剖析(一)弹簧振子例1有一弹簧振子做简谐运动，则()2A．加速度最大时，速度最大B．速度最大时，位移最大C．位移最大时，回复力最大D．回复力最大时，加速度最大【解析】振子加速度最大时，处在最大位移处，此时振子的速度为零，由F＝－kx知道，此时振子所受回复力最大，所以选项A错，C、D对．振子速度最大时，是经过平衡位置时，此时位移为零，所以选项B错．故正确选项为C、D.【点评】分析振动过程中各物理量如何变化时，一定要以位移为桥梁理清各物理量间的关系：位移增大时，回复力、加速度、势能均增大，速度、动量、动能均减小；位移减小时，回复力、加速度、势能均减小，速度、动量、动能均增大．各矢量均在其值为零时改变方向，如速度、动量均在最大位移处改变方向，位移、回复力、加速度均在平衡位置改变方向．例2试证...
