源于名校,成就所托标准教案6.1机械振动和机械波(一)简谐振动高考对应考点:1、简谐振动(学习水平B)2、单摆及其振动周期(学习水平B)3、用单摆测定重力加速度(学生实验)(学习水平B)课时目标:1、理解简谐运动的概念、公式和图象,掌握简谐运动的回复力的特点和描述简谐运动的物理量。2、掌握单摆的振动规律和周期公式.重点难点:1、简谐振动是一种理想化模型:对振动过程中速度、加速度、位移的矢量性的判断。2、单摆的振动规律和周期公式知识精要:一、简谐运动1.概念:如果质点的位移与时间的关系遵从________函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条________曲线,这样的振动叫简谐运动.2.动力学表达式F=________.运动学表达式x=Asin(ωt+φ).3.描述简谐运动的物理量(1)位移x:由____________指向______________________的有向线段表示振动位移,是矢量.(2)振幅A:振动物体离开平衡位置的____________,是标量,表示振动的强弱.(3)周期T和频率f:做简谐运动的物体完成____________所需要的时间叫周期,而频率则等于单位时间内完成________________;它们是表示振动快慢的物理量.二者互为倒数关系.4.简谐运动的图象(1)物理意义:表示振动物体的位移随时间变化的规律.(2)从平衡位置开始计时,函数表达式为x=Asinωt,图象如图1所示.从最大位移处开始计时,函数表达式为x=Acosωt,图象如图2所示.图1图21图35.简谐运动的能量简谐运动过程中动能和势能相互转化,机械能守恒,振动能量与________有关,________越大,能量越大.二、单摆如图3所示,平衡位置在最低点.(1)定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的________和________都不计,球的直径比________短得多,这样的装置叫做单摆.(2)视为简谐运动的条件:________________.(3)回复力:小球所受重力沿________方向的分力,即:F=G2=Gsinθ=x,F的方向与位移x的方向相反.(4)周期公式:T=2π.(5)单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系.注意:单摆振动时,线的张力与重力沿摆线方向的分力的合力提供单摆做圆周运动的向心力.重力沿速度方向的分力提供回复力,最大回复力大小为A,在平衡位置时回复力为零,但合外力等于向心力,不等于零.三、用单摆测重力加速度1.实验原理单摆在摆角很小(小于5°)时,其摆动可以看作简谐运动,其振动周期T=2π,其中l为摆长,g为当地重力加速度...