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1、选考内容选考内容最新考纲考向瞭望1.简谐运动2简谐运动的公式和图象3单摆、周期公式4受迫振动和共振5机械波6横波和纵波7横波的图象1.简谐运动的描述，振幅、周期、频率、相位及表达式xAsin(t)的考查2简谐运动的位移、回复力、速度、加速度、能量的变化规律3弹簧振子和单摆模型，单摆周期公式4实验：利用单摆测定当地重力加速度5振动图象和波动图象的理解和应用最新考纲考向瞭望8波速、波长和频率(周期)的关系9波的干涉和衍射现象10变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播11电磁波的产生、发射和接收12电磁波谱6波长、频率和波速的关系式vf在波的传播问题中的分析和应用7波的干涉、衍射现象
2、的分析和应用8麦克斯韦电磁场理论，电磁波的传播问题9电磁波的产生、发射和接收过程的了解10电磁波谱的分析和应用最新考纲考向瞭望13狭义相对论的基本假设14质速关系、质能关系15相对论质能关系式16光的折射定律17折射率18全反射、光导纤维19光的干涉、衍射和偏振现象11相对论初步知识的了解12光的折射现象及折射率的应用13光的全反射现象及临界角的应用14棱镜及光导纤维问题15光的干涉、衍射现象及条件16实验：测定玻璃的折射率17实验：用双缝干涉测量光的波长第第 1 讲讲 机机 械械 振振 动动 机械振动机械振动 (3)不同振动系统平衡位置不同：弹簧振子处于平衡位置时，弹簧不一定处于原长，比如在
3、竖直方向的弹簧振子，平衡位置是其弹力等于重力的位置；而单摆的平衡位置也不一定是在竖直的最低点，如在水平匀强电场和重力场共同作用的单摆，平衡位置在电场力与重力的合力方向上.简谐振动简谐振动 (2)运动学特征：简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动远离平衡位置时x、F、a、EP均增大，v、EK均减小，靠近平衡位置时则相反 (3)运动的周期性特征：相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同 (4)对称性特征： 相隔T/2或(2n1)T/2(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称位移、速度、加速度大小相等，方向相反 质点在距平衡位置等距离的两个点上具
4、有相等大小的速度、加速度，在平衡位置左右相等距离上运动时间也是相同的 (5)能量特征：振动的能量包括动能和势能，简谐运动过程中，系统动能EK与势能EP相互转化，系统的机械能守恒简谐运动的图象简谐运动的图象 判定方法： 因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t轴 速度方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，下一时刻位移如增加，振动质点的速度方向就是远离t轴下一时刻位移如减小，振动质点的速度方向就是指向t轴 4某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.单摆单摆 4单摆周期公式中的g. (1)只受重力和绳拉力，且悬点静止或匀速直线运动的单摆，g为当地重力加速
5、度，在地球上不同位置g的取值不同，不同星球表面g值也不相同 (2)单摆处于超重或失重状态等效重力加速度gg0a，如在轨道上运动的卫星ag0，完全失重，等效g0. (3)含有其它作用力的单摆的周期 若该作用力对单摆的回复力没有影响，则周期仍然不变如悬点处有带正电的点电荷，而摆球带正电，此时库仑力沿摆线方向，不影响回复力，周期与不带电时一样 如该作用力为一恒力，等效g的取值为单摆不摆动时，摆线的拉力F与摆球质量的比值，即等效gF/m.受迫振动与共振受迫振动与共振 (2)按振幅的变化分类 无阻尼振动：振动系统的总能量不变(可以适当补充能量)，振幅不变的振动，无阻尼自由振动是一种理想化的振动 阻尼振动
6、：振动系统的总能量逐渐减少，振幅逐渐减小的振动坐标轴坐标轴的意义的意义横坐标：表示驱动力的频率横坐标：表示驱动力的频率纵坐标：表示物体做受迫振动的振幅纵坐标：表示物体做受迫振动的振幅利用与利用与防止防止利用：使驱动力频率接近或等于固有频率利用：使驱动力频率接近或等于固有频率防止：使驱动力的频率远离固有频率防止：使驱动力的频率远离固有频率简谐运动的基本特征及应用简谐运动的基本特征及应用 命题规律命题规律根据简谐运动的特征，确定回复力的大小根据简谐运动的特征，确定回复力的大小或加速度、位移等物理量或加速度、位移等物理量 A在0.015s时，速度和加速度都为x方向 B在0.01s至0.03s内，速度
7、与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小 C在第八个0.01s内，速度与位移方向相同，且都在不断增大 D在每1s内，回复力的瞬时功率有100次为零解析在0.015s时，从图象中可以看出，速度方向沿x方向，而加速度方向沿x方向，A项错误；在0.01s至0.03s时间内，速度方向先沿x方向，后沿x方向，速度先减小后增大，而加速度方向始终沿x方向，加速度大小先增大后减小，所以B正确在第八个0.01s内的位移沿x方向且逐渐增大，而速度却在不断减小，所以C错误；答案答案BD总结评述质点振动过程中， 加速度的方向与回复力的方向相同，一定指向t轴，而速度的方向可从振动图象中观察，
8、看下一时刻位移的变化趋势，回复力的功率为零的情况有两种：质点振动的平衡位置，回复力为零；质点振动到最大位移处，速度为零答案答案AD作出质点的振动图象，由图象可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B错；由图象可知，3s末至4s末质点的位移方向与4s末至5s末质点的位移方向相反，而速度的方向都相同，故C错、D对.命题规律根据简谐运动的周期性和对称性，确定经过一段时间后，物体的速度、位移、动能、势能的变化情况，或求物体运动的周期或振幅简谐运动的周期性和对称性简谐运动的周期性和对称性 答案答案D (2011聊城模拟)弹簧振子做简谐运动，其振动图象如图所示，则()At1、t2时刻振子的速度大小相等
9、，方向相反Bt1、t2时刻振子的加速度大小相等，方向相反Ct2、t3时刻振子的速度大小相等，方向相反Dt2、t3时刻振子的加速度大小相等，方向相同答案A解析从图线可以看出，t1、t2时刻振子处于同一位置，位移大小相同，方向一致，由Fkx知回复力、加速度大小相等，方向一致；由振动的对称性，速度大小相等，方向相反，故A正确，B错误t2、t3时刻振子处于平衡位置两边的对称位置，位移大小相等，方向相反，由Fkx知回复力、加速度大小相同，方向相反；由振动的对称性，速度大小相等，方向相同，都沿x轴负方向，故C、D错误.命题规律(1)根据单摆的特点及周期公式，确定摆长、周期、等效加速度、小球的运动状态或受力
10、情况(2)根据单摆的周期性特点，确定有关运动的多解性单摆单摆 答案答案D命题规律根据受迫振动的特点和产生共振的条件判断物体的振动情况受迫振动与共振受迫振动与共振 若保持把手不动，给砝码一向下的初速度， 砝码便做简谐运动，振动图象如图乙所示当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，X表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则： (1)稳定后，物体振动的频率f_Hz. (2)欲使物体的振动能量增大，需满足什么条件？ 答：_ _. (3)“某同学提出，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，或者是铁轨无结头”利用上述所涉及的知识，请分析该同学所提问题的物理道理 答：_ _. (2011泰州模拟)如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是()A只有A、C摆振动周期相等B. A摆的振幅比B摆小C. C摆的振幅比B摆大D. A、B、C三摆的振动周期相等答案CD解析当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，做受迫振动的物体的固有周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误，D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项C正确，B错误
广西田阳高中高考物理总复习 机械振动课件
