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高一物理第二学期教学计划2007.3.7对教学计划的说明一、指导思想1、学习和落实教学大纲2、研究初高中的衔接3、加强教学研究，提高教学效益教研侧重点：物理思想方法在教学中的体现在物理教学中如何培养学生能力课堂教学设计对教学计划的说明二、教学要求：注重教学效益1、教学起点要适当2、明确教学要求3、重视教师的示范作用，注意规范对教学计划的说明三、教学进度安排第八章功动能定理1.5周第九章机械能守恒定律2.0周第十章机械振动1.5周第十一章动量动量守恒定律2.0周力学复习1.0周第十二章分子热运动能量守恒2.0周第十三章固体、液体和气体1.5周第十四章电场电场强度1.0周第十五章电场力的功电势差1.5周期末复习与练习2.0周1、做好竞赛学生辅导工作高一物理力学竞赛时间预赛时间2007年5月13日上午9：00-11：00范围不要求动量、机械振动和机械波要求按高考考试说明的要求复赛时间2007年5月27日上午9：00-11：00范围不要求机械振动和机械波要求按《全国中学生物理竞赛内容提要》的要求2、期中全区统练补充说明：第十章机械振动教材分析200.3.7主要内容：一、全章概述二、内容要求三、课时安排四、教法建议☞振动是较为复杂的运动形式•从运动学看它是加速度不断改变的运动；•从动力学来看，它是在变力作用下的运动。☞承接了全部力学知识（本章的核心内容是要综合运用运动学、动力学及功和能的知识研究简谐运动的基本特征和基本规律）一、全章概述（一）教材地位☞振动和波的知识跟现代生活、社会、科技密切相关,有着广泛的应用。(例如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等)。☞振动是学习机械波的重要基础。振动和波在教材中属于重要的非主干知识。高考试题的选择题中常有一道相关知识的题目。（如，北京卷04-16、05-17、06-17）理想模型1——弹簧振子：忽略摩擦力和弹簧质量的一种理想模型。理想模型2——单摆：忽略摆线的质量和摆线的长度变化。☞物理模型理想化：忽略次要因素，突出主要因素，即把物理模型理想化的方法是本章重要的物理方法。（二）渗透的研究物理问题的方法•☞近似的思想•☞图像：应用图像描述物理规律。•☞依据所研究不同运动的特点，研究问题的思路和方法也会有所不同。•如回复力、振动的位移、振动的平衡位置等概念都是研究机械振动特有的概念。振动图像（三）知识结构简谐振动动力学特征描述振动的物理量：振幅、周期和频率弹簧振子单摆两个实例模型机械振动产生振动的必要条件自由振动运动学特征描述振动规律的方法公式法y=Asin(t+)振动图象能量转化共振振动频率与振幅的特点受迫振动现象条件（一）教学大纲中的内容和要求内容和要求演示简谐运动(A)弹簧振子的振动简谐运动的振幅、周期和频率(A)简谐运动的振动图象(A)简谐运动的振动图象单摆(A)单摆周期公式(A)单摆运动的等时性单摆的振动周期与摆长有关*用三角函数表示简谐运动*相位自由振动和受迫振动(A)共振(A)受迫振动和共振二、教学内容和要求（二）2006年高考考试说明中的内容要求和说明34弹簧振子.简谐运动.简谐振动的振幅、周期和频率.简谐振动的位移——时间图像Ⅱ35单摆.在小振幅条件下单摆作简谐运动.周期公式Ⅱ36振动中的能量转化Ι37自由振动和受迫振动.受迫振动的振动频率,共振及其常见的应用ΙⅠ.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用它们。Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。（三）新课标中的内容标准（1）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。例1比较做简谐运动的物体在不同位置所受的力、速度、加速度、动能和势能。例2用两个摆长相同的单摆演示简谐运动的相位差。（2）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。了解产生共振的条件以及在技术上的应用。例3调查生活和生产中受迫振动的应用实例及利用和防止共振的实例。实验专题：研究弹簧振子的周期与小球质量的关系。☞在新课标中,振动知识被认为是学生进行自主探究学习的重要内容.第一节机械振动简谐运动2课时第二节探究影响单摆振动周期的因素1课时第三节简谐振动的图像1课时第四节受迫振动1课时实验用单摆测定重力加速度1课时三、课时安排:6课时•机械振动、回复力、简谐运动•位移、振幅、周期、频率•简谐运动的特征•全振动过程中各量的变化抽象第一节机械振动简谐运动四、教学建议本节知识特点：概念多机械振动系统：是指围绕其静平衡位置作来回往复运动的机械系统，单摆就是一种简单的机械振动系统。构成机械振动系统的基本要素有惯性、恢复性和阻尼。1、机械振动相关知识点的说明：机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动．振动的分类（1）按产生振动的原因来分类：自由振动受迫振动（2）按振幅分类：阻尼振动无阻尼振动（3）按振动的规律来分类：•简谐振动•复合周期振动•准周期振动•瞬态振动•随机振动复合周期振动:是由两个或两个以上的频率之比为有理数的简谐振动复合而成。准周期振动:是由频率比不全为有理数的简谐振动叠加而成。瞬态振动:是指在极短时间内仅持续几个周期的振动。随机振动:没有确定的周期，振动量与时间也无一定的关系。建议：抓住典型振动的观察与分析观察与思考：运动特点？☞运动特点：（1）有一个“中心位置”（平衡位置）（2）运动具有往复性☞产生机械振动的必要条件：受到回复力的作用2.回复力:☞物体偏离平衡位置后受到的总是指向平衡位置的力。☞使物体回到平衡位置的力。☞以效果命名的力。（不是一种特殊性质的力.）☞不同振动中回复力的来源不同。OGNGNFGNF弹簧弹力回复力OGFGFGF弹簧弹力与重力的合力回复力分析归纳：物体回到平衡位置的原因？☞认识回复力建议：典型振动受力分析☞平衡位置：回复力为零的位置3.位移：在振动中指平衡位置到振动物体所在位置的有向线段。所以在振动中位移与某时刻对应。这有别于前几章中位移指初位置到末位置的有向线段，与某段时间对应。建议：通过练习来巩固弹簧振子：弹簧—物体系统物体在平衡位置的两侧，在弹性恢复力和惯性两个因素互相制约下，不断重复相同的运动过程。（1）弹簧振子理想模型理想化条件：弹簧的质量远小于小球的质量，可忽略;摩擦忽略不计4、简谐运动☞振幅（1）振幅的定义：振动物体离开平衡位置的最大距离（2）振幅的意义：是表示物体振动强弱的物理量，也是振动能量多少的一个标志。（3）振幅与位移的关系•振幅是标量；位移是矢量。•简谐振动的振幅不变，而位移的大小时刻在变。•最大位移的大小等于振幅。（2）描述振动特性的物理量（1）周期T：（单位：秒）振动物体完成一次全振动所经历的时间（2）频率f：（单位：赫兹、赫、Hz）1秒内完成全振动的次数（3）（4）周期和频率是表示振动快慢的物理量（5）简谐运动的周期（或频率）与振幅无关由振动系统本身的性质决定——固有周期（频率）T=1/f☞周期和频率位移大小成正比方向与位移相反物体在与的回复力的作用下的振动说明：通过对弹簧振子的分析，从中认识简谐运动的一般概念及其产生条件，且从胡可定律论证弹簧振子的回复力满足F回=-kx的条件，把弹簧振子的结论推广到一半，须向学生指出式中的k不再是弹簧的劲度系数，而是由振动系统本身因素决定的比例系数。简谐运动的条件：F回=-kxk：F与x的比例系数，由振动系统本身因素决定负号含义：F与x的方向相反（3）简谐运动☞☞☞☞振动过程的运动学量的变化和运动特点位移x、速度v☞振动过程的力学量的变化回复力F、加速度a与位移x变化的关系☞振动过程中的能量变化动能、势能、机械能与位移变化的关系☞理解简谐运动的时空对称性时间相差T或nT的两个时刻,物体运动状态相同.时间相差T/2或(2n+1)T/2的两个时刻,x、v、a大小相同方向相反.关于平衡位置对称的两点,如图所示的C点和D点，速度大小相等，动能、势能相等。如图所示中，物体由C直接到O和由O直接到D的时间相等；物体由B直接到C和由A直接到D的时间相等。BOADC观察：弹簧振子的运动思考：描述各振动物理量的变化？振子的运动A→OO→BB→OO→A位移的变化回复力的变化加速度的变化速度的变化A建议：加强物理过程分析由学生总结得出：x↑(离开平衡位置)→F、a、Ep↑→v、Ek↓F、a一定跟x方向相反,v、跟x方向可同可反。关键是抓住位移x!回复力：大小：与位移成正比，F=-kx方向：总指向平衡位置，与位移方向相反（变力）加速度：大小：a=-kx/m与位移成正比方向：与位移方向相反，与F回方向相同（加速度变化）速度大小：振幅处v=0平衡位置v最大方向：与运动方向相同振子远离平衡位置：位移x：（）、加速度（）、速度（）最大位移处（x=A）：a最大、v=0振子靠近平衡位置：位移x：（）、加速度（）、速度（）平衡位置时：（x=0）：a=0、v最大问题1：弹簧振子先后连续经过同一点时，哪些物理量是相同的？☞理解一次全振动•从任一初始时刻起，物体的运动状态（位置，速度）再次恢复到与初始时刻完全相同所经历的过程。•一次全振动经过4个振幅的路程。问题2：振子在某时经过某点向右运动，经历怎样的运动才能再次恢复到与此时完全相同的运动状态？问题3：弹簧振子在过程中的机械能是否守恒？建议：在过程分析中突出问题思考☞理解简谐运动的周期性和对称性从局部来看：是变加速直线运动从整体来看:周期性运动☞对简谐振动的认识一个运动物体，它的加速度a与它离开平衡位置的距离恒成正比而反向，那么此物体一定作简谐振动。物体离开平衡位置后，总是受到一个方向指向平衡位置，大小与物体离开平衡位置的距离成正比的力的作用，则此物体一定在作简谐振动。运动学特征动力学特征kxma-=F回=-kx简谐运动实例1.弹簧振子在光滑水平面上以O为平衡位置在AB两点间做简谐运动，AB间距为10cm,振子从A到B的运动时间为0.4s，则1）弹簧振子的振幅,周期,频率.2）若从振子经过A点开始计时，经过1s振子处在位置，位移大小，振子所走过的路程为。3）若从振子经过A点开始计时，经过4.6s振子处在位置，位移大小，振子所走过的路程为。4）若振子的质量为200g,弹簧的劲度系数为10N/m，振子振动时在位置具有最大加速度，大小为。ABO参考题2.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（D）A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大C．振子的速度逐渐减小D．振子的加速度逐渐减小3.一弹簧振子从O点开始做简谐运动，它从O点第一次到达O点附近的M点，用了时间3s,再经过2s，振子再次经过M点，则振子振动的周期为s，振子第三次经过M点，还要经过时间s。16，144.如图所示。弹簧振子在振动过程中，振子经a、b两点的速度相同，若它从a到b历时0.2s,从b再回到a的最短时间为0.4s,则该振子的振动频率为：（B）A.1Hz;B.1.25Hz;C.2Hz;D.2.5Hz.bdocaVaVb5.竖直悬挂的轻质弹簧劲度系数为40N/m,下端系着A、B两个重球，质量分别为100g、500g，系统静止时未超出弹性限度。若剪断A、B间的绳后，A在竖直方向做简谐运动，则1）A振动的平衡位置在何处？2）A振动的振幅多大？3）A的最大加速度多大？AB6.如图所示，一个轻弹簧竖直固定在水平地面上，将一个小球轻放在弹簧上，M点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置，在小球下落的过程中，小球以相同的速度通过A、B两点，历时1s，过B点后再经过1s，小球再一次通过B点，小球在2s内通过的路程为6cm，N点为小球下落的最低点，则小球在做简谐运动的过程中1）周期为；振幅为；2）小球由M点下落到N点的过程中，动能EK、重力势能EP、弹性势能EP’的变化为；3）小球在最低点N点的加速度大小重力加速度g（填、＝、）。MAOBN（1）4s，3cm；（2）先增大后减小，一直减小，一直增大；（3）=7.如图所示，木块质量为M，