新课标2018版高考物理一轮复习第十三章波与相对论第1讲机械振动教案

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1、第十三章波与相对论【研透全国卷】在新课标全国卷中，对本部分知识的考查是在选考题中出现.从近几年的高考试题来看，主要考查简谐运动的图象、波动图象以及波的传播规律等；另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等为主.预测在2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以图象为主，考查振动和波动问题；并以光的折射和全反射为重点考查光学知识.考点内容要求题型选考实验一、机械振动简谐运动Ⅰ选择1.实验内容用单摆测定重力加速度测定玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长2.命题形式填空简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ二、机械波机械波Ⅰ选择、计算横

2、波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅱ波的干涉和衍射现象Ⅰ多普勒效应Ⅰ三、光的折射、全反射光的折射定律Ⅱ选择、计算折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ四、光的波动性、电磁波、相对论光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ选择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Ⅰ电磁波的产生、发射和接收Ⅰ电磁波谱Ⅰ狭义相对论的基本假设Ⅰ质速关系、质能关系Ⅰ相对论、质能关系式Ⅰ第1讲　机械振动(实验：用单摆测定重力加速度)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　知识点一　简谐运动1.定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向　　　　的回复力作用下的振动.2.平衡位

3、置：物体在振动过程中　　　　为零的位置.3.回复力(1)定义：使物体返回到　　　　的力.(2)方向：总是指向　　　　.(3)来源：属于　　　　力，可以是某一个力，也可以是几个力的　　　　或某个力的　　　　.4.简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件①弹簧质量可忽略②无摩擦等阻力③在弹簧弹性限度内①摆线为不可伸缩的轻细线②无空气等的阻力②最大摆角小于10°回复力弹簧的　　　　提供摆球　　　　沿与摆线垂直方向(即切向)的分力平衡位置弹簧处于　　　　处最低点周期与振幅无关T＝　　　　能量转化　　　　与动能的相互转化，机械能守恒　　　　与动能的

4、相互转化，机械能守恒答案：1.平衡位置　2.回复力　3.(1)平衡位置　(2)平衡位置　(3)效果　合力　分力　4.弹力　重力　原长　2π　弹性势能　重力势能知识点二　简谐运动的公式和图象1.简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝　　　　，其中“－”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式：x＝　　　　，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，ωt＋φ代表简谐运动的相位，φ叫做　　　　.2.简谐运动的图象(1)从　　　　开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图甲所示.②从　　　　处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图

5、乙所示.答案：1.(1)－kx　(2)Asin(ωt＋φ)　初相　2.(1)平衡位置　(2)最大位移知识点三　受迫振动和共振1.受迫振动系统在　　　　作用下的振动.做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于　　　　的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)　　　　.2.共振做受迫振动的物体，它的驱动力的频率与固有频率越接近，其振幅就越大，当二者　　　　时，振幅达到最大，这就是共振现象.共振曲线如图所示.答案：1.驱动力　驱动力　无关　2.相等(1)简谐运动是匀变速运动.(　　)(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量.(　　)

6、(3)振幅等于振子运动轨迹的长度.(　　)(4)简谐运动的回复力可以是恒力.(　　)(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大.(　　)(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动.(　　)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关.(　　)(8)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹.(　　)答案：(1)　(2)√　(3)　(4)　(5)√(6)　(7)√　(8)简谐运动的角频率与周期公式推导简谐运动的运动方程及速度、加速度的瞬时表达式分别为：振动方程：x＝Acos(ωt＋φ)速度表达式：v＝x′＝－ωAsin(ωt＋φ)加速度

7、表达式：a＝v′＝－ω2Acos(ωt＋φ)又根据牛顿第二定律a＝和回复力F＝－kx得ω＝，T＝＝2π.考点一　简谐运动的特征1.动力学特征：F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数.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且方向相反，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(1)相隔或T(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移

8、、速度、加速度大小相等，方向相反.(2)如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时