1、机械振动 机械波教材教法分析教材教法分析永乐店中学永乐店中学 杨旭升杨旭升2014年年 3月月 13日日课程标准的要求课程标准的要求（ 1）通过观察和分析，理解简谐运动的特征。能用）通过观察和分析，理解简谐运动的特征。能用公式和图像描述简谐运动的特征。公式和图像描述简谐运动的特征。 （ 2）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。 （ 3）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。会）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。用单摆测定重力加速度。 （ 4）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产生共振
2、的条件以及在技术上的应用。振的条件以及在技术上的应用。 课程标准的要求课程标准的要求（ 5）通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传）通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。波。理解波速、波长和频率（周期）的关系。 （ 6）了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射）了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。 （ 7）通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。）通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。 （ 8）通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应产）通过实验感受多普勒效应。解释
3、多普勒效应产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。生的原因。列举多普勒效应的应用实例。 内内 容容 要求要求 说明说明29 简谐运动简谐运动 .简谐运动的周期、振幅和频率简谐运动的周期、振幅和频率 .简谐运动的公式和图像简谐运动的公式和图像 .振动中的能量转化振动中的能量转化30 单摆、单摆周期公式单摆、单摆周期公式 31 受迫振动、共振及其常见的应用受迫振动、共振及其常见的应用 32 机械波、横波和纵波机械波、横波和纵波 33 横波的图像、波速、波长和频率横波的图像、波速、波长和频率 (周期周期 )的关系的关系 34 波的叠加、波的干涉、衍射现象波的叠加、波的干涉、衍射现象 35 多普勒效多普
4、勒效 应应 其其 应应 用用 2014年年 北京市高考考试说明要求北京市高考考试说明要求只在考核目标中增添只在考核目标中增添 有利于考生的继续学习和终身发展有利于考生的继续学习和终身发展 新旧教材的比较新旧教材的比较新教材 （教科版选修 3-4） 旧教材 （北京师范大学出版社） 第十章 机械振动（第一册）1机械振动 简谐运动2探究影响单摆振动周期的因素3简谐运动的图像4受迫振动第二十三章 机械波（第三册）1机械波的形成2波的描述3波的叠加4声波* 5.驻波6.多普勒效应编写思想 ： 即循序渐进、改变学习方式、贯穿探究精神、增强实践意识、重视科学思想与科学方法、渗透情感 、 态度 与 价值观的教
5、育等几个方面 。第一章 机械振动1简谐运动2单摆3简谐运动的图像和 公式4阻尼振动 受迫振动5实验探究 用单摆测重力加速度第二章 机械波1波的形成和传播2波速与波长、频率的关系3波的图像4 惠更斯原理 波的反射和折射5. 波的干涉 波的衍射6. 多普勒效应两种版本的比较两种版本的比较人教版 教科版 第十一章 机械振动1简谐运动2简谐运动的描述3简谐运动的回复力和能量4单摆5外力作用下的振动第十二章 机械波1波的形成和传播2波的图像3波长、频率和波速4波的反射和折射5. 波的衍射6. 波的干涉7. 多普勒效应第一章 机械振动1简谐运动2 单摆3简谐运动的图像和 公式4阻尼振动 受迫振动5实验探究
6、 用单摆测重力加速度第二章 机械波1波的形成和传播2波速与波长、频率的关系3波的图像4 惠更斯原理 波的反射和折射5. 波的干涉 波的衍射6. 多普勒效应简谐运动是高中物理中最复杂的机械运动，学会分析振子位移、速度、加速度、动能和动量的变化情况可以进一步巩固力学基本概念的学习。对简谐运动应用牛顿定律、动能定理、动量定理、机械能守恒定律可以巩固对力学基本规律的理解。振动和波动规律描述，高中主要利用图像法， 读图能力是本部分培养的重点能力。单摆周期公式中的 “g” 是和万有引力、自由落体、平抛运动进行综合的 “桥梁 ”注意灵活应用简谐运动的特点对称性和周期性。机械波是机械振动在介质中的传播，高考中
7、大部分是以波动图来同时考察波动和振动规律。机械波因其时间和空间对称性以及传播的双向性往往出现多解，从中可以培养思维的周密性。概述概述：物理学思想和方法物理学思想和方法（ 1）控制变量法）控制变量法 ： 采用控制因素的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题 ,每次只改变其中的某一个因素 ,而控制其余几个因素不变 ,从而研究被改变的这个因素对事物的影响 ,最后在综合解决。在探究单摆周期与哪些因素有关时，用到控制变量法。在探究单摆周期与哪些因素有关时，用到控制变量法。（ 2）表征思想： 表征指信息被记载和表示的方式。我们知道广义的知识分为陈述性知识和程序性知识，陈述性知识用于回答 “是什么 ”的问
8、题，即符号、事实、有组织的知识，而程序性知识却用于回答 “怎么办 ”的问题。一般说来，陈述性知识主要以命题、命题网络和图式的形式来表征的，而程序性知识的表征则是通过产生式来实现的。 运动的表征：简谐运动是从 3方面描述：（ 1）物理量：振幅、周期、频率、相位、回复力、能量（ 2）表达式： x Asin(t )；（ 3）位移 -时间图像。还有机械波从 2方面描述：（ 1）用波长、振幅、频率、波速描述；（ 2）用波动图像来描述 。（ 3）模型法 :指所研究的系统、过程、事物或概念的一种表达形式，它可以是根据实验、图样放大或缩小而制作的样品，也可以是人们抽象出来的反映事物本质特征的研究对象。 弹簧振子和单摆都是理想化实物模型。弹簧振子和单摆都是理想化实物模型。 简谐运动是理想化运动模型。简谐运动是理想化运动模型。 绳波中的绳可以简化为大量弹性质点模型。绳波中的绳可以简化为大量弹性质点模型。
