六、简谐运动的能量阻尼振动教材：《全日制高级中学物理试验修订本.PPT

六、简谐运动的能量 阻尼振动  教材：《全日制高级中学物理试验修订本》第九章第六节 知识目标 1、知道振幅越大，振动的能量（总机械能）越大； 2、对单摆，能根据机械能守恒定律进行定量计算； 3、对水平的弹簧振子，应能定量地说明弹性势能与动能的转化； 4、知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况； 5、知道在什么情况下可以把实际发生的振动看作简谐运动。 能力目标 1、分析单摆和弹簧振子振动过程中能量的转化情况，提高学生分析和解决问题的能力。 2、通过有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体表现。 德育目标 1、简谐运动过程中能量的相互转化情况，对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透。 2、振动有多种不同类型说明各种运动形式都是普遍性下的特殊性的具体体现。 教学重点 1、对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。 2、什么是阻尼振动。 教学难点 关于简谐运动中能量的转化。 教学方法 1、多媒体展示弹簧振子和单摆的振动过程，观察、讨论、阅读课文，得到水平弹簧振子和单摆的振动过程中动能和势能的转化情况。 2、多媒体、结合实验演示，得到阻尼振动的概念。 3、对比认识各种振动的特点。 教学用具 CAI课件、单摆、水平弹簧振子、阻尼振动. 导入新课1、演示：取一个单摆，将其摆球拉到一定高度后释放，观察单摆摆 动，最后学生概括现象；  2、现象：单摆的振幅会越来越小，最后停下来。 3、教师讲解引入：实际振动的单摆为什么会停下来，今天我们来学习这个问题。板书：简谐运动的能量 阻尼振动 1、简谐运动的能量 （1）用多媒体模拟： 水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸，松开手后所做的简谐运动。 单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动，如下图甲、乙所示： ? ? （2）试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情况，并填入表格： （4）用实物投影仪出示思考题： ①弹簧振子或单摆在振幅位置时具有什么能？该能量是如何获得的？ ②振子或单摆在平衡位置时具有什么能？该能量是如何获得的？ ③为什么在表格的总能量一栏填不变？ （5）学生讨论后得到： ①弹簧振子或单摆在振幅位置时具有弹性势能或重力势能，这些能量是由于外力对振子或摆球做功并使外界的能量转化为弹性势能或重力势能储存起来。 ②在平衡位置时振子或摆球都具有动能，这个能量是由重力势能转化而来的。 ③因为在振子和摆球的振动过程中，只有弹力或只有重力做功，系统的机械能守恒。 （6）教师总结：在外力作用下，使振子或摆球振动起来，外力对它们做的功越多，振子或摆球获得的势能也越大，同时振幅也越大； 巩固训练 1、关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法中正确的有： A、等于在平衡位置时振子的动能； B、等于在最大位移时弹簧的弹性势能； C、等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和； D、位移越大振动能量也越大。 2、一个单摆，摆长为L，摆球质量为m，做简谐运动的振幅为A，以平衡位置为重力势能的参考平面，其振动能量为E，在保证摆球做简谐运动的前提下，下列哪些情况会使E增大。 A、保持L、m不变，增大A； B、保持L、A不变，增大m； C、保持A、m不变，增大L； D、保持A、m不变，减小L。 小　　结 通过本节课的学习，我们知道了： 1、振动的物体都具有能量，能量的大小与振幅有关。振幅越大，振动的能量也越大； 2、对简谐运动而言，振动系统一旦获得一定的机械能，振动起来，这一个能量就始终保持不变，只发生动能与势能的相互转化。 3、振动系统由于受外界阻尼作用，振动系统的能量逐渐减小，振幅逐渐减小，这种振动叫阻尼振动，实际的振动系统都是阻尼振动，简谐运动只是一种理想的模型。 板书设计简谐运动的能量 阻尼振动及其图象 一、简谐运动的能量： 1、做简谐运动的物体，其动能和势能之间做周期性的转换，而总量保持不变，即机械能守恒； 2、简谐运动系统是一个能量守恒系统。 二、阻尼振动及其图象： 1、振动系统因克服摩擦力和其他阻力做功，而使振动能量或振幅随时间逐渐减小的振动。 2、图象： ? 作业 P174练习六（1）、（3） * * A A’ O A A’ O *