2020版高考物理总复习第十四章第1节机械振动教学案新人教版

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1、第1节机械振动　【p235】内容要求说明简谐运动简谐运动的公式和图象单摆、单摆的周期公式受迫振动和共振机械波、横波和纵波横波的图象波速、波长和频率(周期)的关系波的干涉和衍射现象多普勒效应ⅠⅡⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅠ1.简谐运动只限于单摆和弹簧振子2．简谐运动的图象只限于位移－时间图象电磁波的产生电磁波的发射、传播和接收电磁波谱ⅠⅠⅠ光的折射定律折射率全反射、光导纤维光的干涉、衍射和偏振现象ⅡⅠⅠⅠ光的干涉、衍射和偏振现象狭义相对论的基本假设质能关系ⅠⅠ实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长2017、2018命题情况　【p235】年份考题题型分

2、值主要考点2017天津卷第2题选择题6分光的折射、全反射天津卷第5题选择题6分机械振动和机械波北京卷第14题选择题6分光的折射北京卷第15题选择题6分振动图象北京卷第20题选择题6分波的干涉海南卷第16题选考题12分(1)光的折射(2)振动和波江苏卷第12、13题选考题12分(1)狭义相对论(2)机械波、频率、波速(3)光的折射、反射2018全国卷Ⅰ第34题(1)填空题5分光的折射、折射率全国卷Ⅰ卷第34题(2)计算题10分波动图象、振动图象全国卷Ⅱ第34题(1)填空题5分声音的传播、音速全国卷Ⅱ第34题(2)计算题10分光的折射、全反射全国卷Ⅲ第34题(1)选择题5分波动图象全国卷Ⅲ第34

3、题(2)计算题10分光的折射第1节　机械振动►　　【p235】夯实基础　1．简谐运动(1)概念：如果质点的位移与时间的关系遵循__正(余)弦__函数的规律，即它的振动图象是一条__正(余)弦__曲线，这样的振动叫做简谐运动．(2)描述①振幅：振动物体离开平衡位置的__最大__距离叫做振幅．②周期和频率：做简谐运动的物体完成一次__全振动__所需要的时间，叫做振动的周期，用T表示，单位是秒．单位时间内完成的__全振动__的次数叫做振动的频率，用f表示，频率的单位是赫兹．周期、频率互为倒数关系，即Tf＝1.③相位：做周期性运动的物体在各个时刻所处的不同状态叫做相位．④简谐运动的位移表达式：x＝A

4、sin(ωt＋φ)．式中A代表简谐运动的振幅，ω＝2πf＝，用ω表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位．⑤简谐运动的图象(ⅰ)物理意义：表示振动物体__离开平衡位置的位移__随__时间__变化的规律.(ⅱ)从平衡位置开始计时，位移表达式为__x＝Asin__ωt__，图象为正弦曲线．从正方向最大位移处开始计时，位移表达式为__x＝Acos__ωt__，图象为余弦曲线．(3)回复力：是指物体受到的__沿振动方向的__合外力，简谐振动的回复力的大小总是与它偏离平衡位置的__位移大小__成正比，方向与位移方向__相反__并且总是指向__平衡位置__．用式子表示为：F＝－k

5、x.(“－”表示回复力与位移的方向相反)特别提醒：不能说回复力就是物体振动时所受的合外力，例如单摆通过平衡位置时，回复力为零，而合外力指向悬点、为向心力．(4)简谐运动的能量简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒．振动能量与__振幅__有关，__振幅__越大，能量越大．(5)两个特征①受力特征：F＝－kx＝ma.②能量特征：系统机械能守恒．2．简谐运动的两种基本模型弹簧振子(水平)单摆模型示意图条件忽略弹簧质量，无摩擦等阻力细线不可伸长、质量忽略，无空气等阻力，摆角很小(θ<5°)平衡位置弹簧处于__原长__处最低点回复力弹簧的__弹力__提供摆球__重力__沿与摆线垂直方向(即切向)

6、的分力周期公式T＝2π(不作要求)T＝__2π__能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒考点突破　　例1弹簧振子做简谐运动，t1时刻速度为v，t2时刻也为v，且方向相同．已知(t2－t1)小于周期T，则(t2－t1)(　　)A．可能大于四分之一周期B．可能小于四分之一周期C．一定小于二分之一周期D．可能等于二分之一周期【解析】t1时刻速度为v，t2时刻也为v，且方向相同．则有这两位置关于平衡位置对称．由于(t2－t1)小于周期T，当这位置靠近最大位移值附近，且t1时刻速度方向指向平衡位置时，则有(t2－t1)大于四分之一周期，故A正确；当这位置靠近平

7、衡位置附近，且t1时刻速度方向指向平衡位置时，则有(t2－t1)小于四分之一周期，故B正确；t1时刻速度方向背离平衡位置指向最大位置时，则有(t2－t1)大于二分之一周期，不可能等于二分之一周期，故C、D错误．【答案】AB【小结】简谐运动的对称性和周期性1．瞬时量的对称性：做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系．另外速度的大小、动能具有对称性，速度的方向可能相同或相