1、学科：物理教学内容：简谐运动的能量阻尼振动【学习目标】(1)知道振幅越大，振动的能量( 总机械能)越大(2)对单摆，应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，应能半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【学习障碍】1理解障碍如何理解简谐运动的能量；如何理解阻尼振动2解题障碍简谐运动及阻尼振动的能量问题【学习策略】1理解障碍(1)层析法理解简谐运动的能量在简谐运动中的机械能，是指任一时刻动能和势能的总和，它等于质点在平衡位置的动能，或在最大位移处的势能振动的能量既然等于质点在最大位移处
2、的势能(此时动能为零) ，而最大位移处的势能由振幅决定，振幅越大，质点在最大位移的势能越大，故振幅越大，整个振动系统能量越大简谐运动中，质点的动能和势能不断发生转化，(因只有弹簧振子所受弹力或单摆摆球所受重力做功)，总机械能守恒，故简谐运动是振幅不变的振动(2)层析法理解阻尼振动定义：振幅逐渐减小的振动，叫做阻尼振动严格地说，一切实际的振动都是阻尼振动阻尼振动周期不变，只是振幅和能量逐渐减少有阻尼的振动不一定是阻尼振动因为所谓阻尼振动是指振幅越来越小，即振动的能量越来越小的振动若在振动过程中受到阻力，但在其间又能及时补充能量，仍可维持振幅不变，而不是阻尼振动2解题障碍能量观点破解简谐运动和阻尼
3、振动的能量问题能量观点就是利用动能定理、机械能守恒定律、能量转化守恒定律来分析处理问题的一种科学方法用能量观点解题往往比用牛顿运动定律、运动学知识更简便，是解决动力学问题的首选方法之一例题一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法中正确的是A振动能逐渐转化为其他形式的能B后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能解析：单摆振动过程中，因不断克服空气阻力做功使振动能逐渐转化为内能，A 和 D对；虽然单摆总的机械能在逐渐减小，但在振动过程中动能和势能仍不断地相互转化，动能转化为势能时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，而势能转化为
4、动能时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，故 B、C 不对点评：机械能守恒定律对振动的形式为EE kE pE kmE pmE 表示振动的机械能(振动能 )；E k、E p 表示任一时刻( 位置)的动能和势能；ERm 表示振子通过平衡位置的动能(最大值 )；E pm 表示振子在最大位移处的势能(最大值) 学后一忆本节讲述了简谐运动的能量和阻尼振动，重点是掌握简谐运动的能量概念及运动过程中能量转化，会用能量的观点对弹簧振子、单摆振动中的能量进行定性分析或定量计算牢记简谐运动的能量守恒且与振幅有关，振幅越大，能量越大知道阻尼振动中振幅和能量都要逐渐减少在新课程考纲中，振动中的能量转化、简谐振动中机械能守恒
5、为级要求题型多以选择题、填空题形式出现【同步达纲练习】1如果存在摩擦和空气阻力，那么任何物体的机械振动严格地讲都不是简谐运动，在振动过程中振幅、周期和机械能将A振幅减小，周期减小，机械能减小B振幅减小，周期不变，机械能减小C振幅不变，周期减小，机械能减小D振幅不变，周期不变，机械能减小2弹簧振子做简谐运动，下面说法中不正确的是A振子在平衡位置，动能最大，势能最小B振子在最大位移处，势能最大，动能最小C振子在向平衡位置振动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小D在任意时刻，振子的振幅不变，动能与势能之和保持不变3做简谐运动的单摆的回复力由大变小时，下面物理量中由大变小的是A摆球的速度B摆线的拉力C
6、摆球的重力势能D摆球的机械能4图 961 是一弹簧振子的简谐运动的图象，由图象可知振动系统图 961A在 t1 和 t3 时刻具有相等的动能和相同的动量B在 t3 和 t4 时刻具有相等的势能和相同的动量C在 t1 和 t7 时刻具有相同的位移和速度D在 t1 和 t6 时刻具有相同的速度和加速度5一个摆长为 l 的单摆，在竖直平面内做简谐运动，最大摆角为 ，摆球的质量为m如果取摆球的最低位置所在的平面为参考平面，这个单摆的机械能为_；摆球的最大动能为_若取单摆的悬点位置所在的平面为参考平面，单摆具有的机械能为_参考答案【同步达纲练习】1B 提示：阻尼振动的周期不变，等于振动系统的固有周期2C 提示：简谐运动的振幅不变，机械能不变3C 提示：单摆回复力变小时，摆线拉力变大，摆球机械能不变4BC5mgL(1cos )；mgL (1cos )；mgLcosa
