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第八章
 

  编号:2-09

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§8-1 简谐振动

教材的重点、难点分析

重点:1. 简谐振动的运动学特征和动力学特征

      2. 周期、频率、振幅、位相的概念

难点:位相概念

 

 

1. 了解振动问题的重要性;

2. 掌握线性回复力(矩)的概念;

3. 掌握简谐振动的动力学特征和运动学特征;

4. 掌握周期、频率的概念和关系,理解振幅、位相的概念;

5. 掌握位相概念的内涵。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

演示单摆的振动

 

 

第八章  振动

绪言:振动的定义;振动现象的普遍性;研究振动的意义

§8-1 简谐振动

  (一)弹簧振子和单摆的振动

     弹簧振子模型;频率公式;单摆模型;频率公式

  (二)简谐振动的动力学特征

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

简谐振动的定义;扭摆;动力学特征

(三)简谐振动的运动学特征

   运动学方程;速度表达式;的确定;例1

(四)周期、频率、振幅和位相

   1. 周期、频率、圆频率

2. 振幅

3. 位相与初位相

位相定义;物理意义;位相差

小结

 

课后作业

 

8.1.2;  8.1.4;  8.1.5

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成,时间有点紧。

      编号:2-10

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§8-1 简谐振动(续)  §8-2 简谐振动的合成与分解

教材的重点、难点分析

重点:1. 简谐振动的图线表示法和旋转矢量表示法

      2. 同方向简谐振动的合成

难点:旋转矢量表示法;同方向不同频率简谐振动的合成

 

 

1. 掌握简谐振动的图线表示法和旋转矢量表示法;

2. 理解简谐振动的能量转换关系;

3. 掌握同方向同频率简谐振动的合成结果;

4. 理解同方向不同频率简谐振动合成时,合运动具有周期性

的条件。

 

教学方法和

教学手段

讲授法

 

 

 

 

§8-1 简谐振动(续)

  (五)简谐振动的表示法

1. 图线  作图法;特征:;例2

2. 旋转矢量法  旋转矢量的作图;矢端速度和加速度

               小结;注意事项

3. 复变函数法 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(六)简谐振动中的能量关系

   保守力、机械能守恒;动能;势能;总能;作图

   利用能量守恒导出简谐振动的运动学方程

§8-2 简谐振动的合成与分解

     引言

(一)同方向同频率的两个简谐振动的合成

  

(二)同方向不同频率的简谐振动的合成

1. 合振动具有周期性的条件

小结

 

课后作业

 

8.1.7;  8.1.9;  8.2.1

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成。

 

            编号:2-11

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§8-2 简谐振动的合成与分解(续)  §8-3 阻尼振动

教材的重点、难点分析

重点:1. 拍现象      2. 利萨如图

      3. 阻尼振动微分方程的求解

难点:利萨如图

 

 

1. 理解拍现象;掌握拍频公式;

2. 掌握互相垂直的同频率的简谐振动的合成规律;

3. 掌握利萨如图形的生成条件;

4. 了解振动的分解;

5. 掌握阻尼振动微分方程极其求解方法。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

演示利萨如图形

 

 

§8-1 简谐振动的合成与分解(续)

  (二)同方向不同频率的简谐振动的合成

2. 同方向、频率相近的两简谐振动的合成

合成公式及改写;结果分析;拍的概念;拍频

(三)互相垂直的同频率简谐振动的合成

合振动的轨迹方程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

讨论:同相()或反相()时,轨迹

退化为直线;

        时,轨迹为椭圆或圆;

        简谐振动与圆运动的关系

(四)互相垂直的不同频率简谐振动的合成

   形成稳定图案的条件;利萨如图

   形成利萨如图的实验装置;利萨如图的意义

(五)振动的分解

   简单介绍

§8-3 阻尼振动

  (一)运动微分方程及其解

运动微分方程;求解过程;解

小结

 

课后作业

 

8.1.3;  8.2.3

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成,略提前。

 

             编号:2-12

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§8-3 阻尼振动(续)  §8-4 受迫振动

教材的重点、难点分析

重点:1. 阻尼振动的特点

      2. 受迫振动的稳态解

难点:共振现象

 

 

1. 掌握阻尼振动三种情况(弱阻尼、过阻尼与临界阻尼)下的运动特征;

2. 理解受迫振动运动微分方程的结构;

3. 掌握稳态解随强迫力频率的变化规律;

4. 理解共振现象和能量关系。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

 

 

 

§8-3 阻尼振动(续)

  (一)1)弱阻尼条件下的解;

2)周期的新定义;

3)对数衰减率

(二)过阻尼和临界阻尼

过阻尼条件下的解;运动特征

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   临界阻尼条件下的解;临界阻尼的应用

§8-4 受迫振动

    绪言:能量的补充

  (一)动力学方程及其解

动力学方程;解的结构;暂态解与稳态解

  (二)稳态解的振幅和位相

     稳态解的振幅和位相随强迫力频率的变化规律

  (三)位移共振和速度共振

     位移共振:定义;共振频率;共振的预防和利用

     速度共振:定义;共振频率

  (四)受迫振动的能量转换

     外力功与阻尼力的功;能量关系

小结

 

课后作业

 

8.3.1;  8.3.3 8.4.1

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成。


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