2019版高考物理总复习 选考部分 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 基础课1 机械振动学案

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1、基础课1　机械振动[高考导航]考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析201520162017机械振动与机械波简谐运动ⅠⅠ卷·T34(1)：光的双缝干涉T34(2)：波传播的周期性Ⅱ卷·T34(1)：光的折射、全反射、双缝干涉T34(2)：波的传播，波长、频率与波速的关系Ⅰ卷·T34(1)：波的性质T34(2)：光的折射、全反射及几何关系的应用Ⅱ卷·T34(1)：电磁波T34(2)：波速公式和振动位移函数式Ⅲ卷·T34(1)：波的传播和质点振动的关系T34(2)：光的折射现象Ⅰ卷·T34(1)：波的干涉加强点和减弱点的判断T34(2

2、)：折射定律Ⅱ卷·T34(1)：双缝干涉图样T34(2)：折射定律Ⅲ卷·T34(1)：波动图象T34(2)：光的全反射、折射定律简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ多普勒效应Ⅰ电磁振荡与电磁波电磁波的产生Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ电磁波谱Ⅰ光光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ相对论狭义相对论的基本假设Ⅰ质能关系Ⅰ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

3、长知识排查简谐运动　单摆、单摆的周期公式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)无空气等阻力(3)最大摆角小于10°回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关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，机械能守恒受迫振动和共振小题速练1.思考判断(1)振幅就是简谐运动物体的位移。(　　)(2)简谐运动的回复力可以是恒力。(　　)(3)简谐运动

4、的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。(　　)(4)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。(　　)(5)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。(　　)(6)根据简谐运动的图象可以判断质点在某一时刻的位移大小、振动方向。(　　)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√2.(2016·海南单科，16)(多选)下列说法正确的是(　　)A.在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统

5、的势能与动能之和保持不变C.在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析　根据单摆周期公式T＝2π可以知道，在同一地点，重力加速度g为定值，故周期的平方与其摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可以知道，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；根据单摆周期公式T＝2π可以知道，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系

6、统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；若弹簧振子初始时刻的位置在平衡位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻的位置不在平衡位置，则无法确定，故选项E错误。答案　ABD3.[人教版选修3－4·P5·T3]如图1所示，在t＝0到t＝4s的范围内回答以下问题。图1(1)质点相对平衡位置的位移的方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同？在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反？(2)质点在第2s末的位移是多少？(3)质点在前2s内走过的路程是多少？答案　(1)在0～1s，2～3s内位移方向跟

7、它的瞬时速度方向相同；在1～2s，3～4s内位移方向跟它的瞬时速度方向相反。　(2)0　(3)20cm　简谐运动的规律简谐运动的规律——五个特征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，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(1)相隔或(n为正整数)的两个时刻，

8、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。(2)如图2所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大