一轮复习-机械振动-课件.ppt

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1、选修3－4　波与相对论第一单元　机械振动考点考级考情考向简谐运动(Ⅰ)简谐运动的公式和图像(Ⅱ)单摆、周期公式(Ⅰ)受迫振动和共振(Ⅰ)机械波(Ⅰ)横波和纵波(Ⅰ)横波的图像(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)光的折射定律(Ⅱ)题型：一般以选择、填空、计算等形式出现试题形式：在高考中考查的重点是波的形式和传播规律以及光的折射，全反射现象难度中等偏下考点考级考情考向折射率(Ⅰ)全反射、光导纤维(Ⅰ)光的干涉、衍射和偏振现象(Ⅰ)变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波(Ⅰ)电磁波

2、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)实验十三：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度(Ⅰ)实验十四：测定玻璃的折射率(Ⅰ)实验十五：用双缝干涉测光的波长(Ⅰ)策略：注意作图能力的培养，如画波动图像，作平面几何光学图，注意几何中边角关系.[知识整合基础]知识点一　简谐运动[填一填]1．概念质点的位移与时间的关系遵从___________的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条____________．2．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝_____，其

3、中“－”表示回复力与_____的方向相反．正弦函数正弦曲线－kx位移(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝______表示简谐运动振动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的_____，φ叫做初相位．2πf相位3．回复力(1)定义：使物体返回到___________的力．(2)方向：时刻指向____________．(3)来源：振动物体所受的沿___________的合力．平衡位置平衡位置振动方向4．简谐运动的图像(1)振动图像表示的是简谐运动的质点_______________的位移与时间的关系，是一条正

4、弦(或余弦)曲线，如图所示．偏离平衡位置振幅[练一练]简谐运动的平衡位置是指(　　)A．速度为零的位置B．回复力为零的位置C．加速度为零的位置D．位移最大的位置【解析】简谐运动的平衡位置是回复力为零的位置，B正确．而物体在平衡位置时加速度不一定为零，例如单摆在平衡位置时存在向心加速度．C错误．简谐运动的物体经过平衡位置时速度最大，位移为零．A、D错误．【答案】B最大摆角小于10°振幅1[练一练]发生下述哪一种情况时，单摆周期会增大(　　)A．增大摆球质量B．缩短摆长C．减小单摆振幅D．将单摆由山下移到山顶知识点三　受迫振动和共振

5、[填一填]1．受迫振动(1)概念：系统在_________的外力(驱动力)作用下的振动．(2)振动特征：受迫振动的频率等于________的频率，与系统的固有频率无关．周期性驱动力2．共振(1)概念：驱动力的频率等于系统的____________时，受迫振动的振幅最大的现象．(2)共振条件：驱动力的频率等于系统的____________．(3)特征：共振时______最大．(4)共振曲线：如图所示．固有频率固有频率振幅[练一练](2015·开封模拟)如图所示，质量相同的四个摆球悬于同一根横线上，四个摆的摆长分别为l1＝2m、l2

6、＝1.5m、l3＝1m、l4＝0.5m．现以摆3为驱动摆，让摆3振动，使其余三个摆也振动起来，则摆球振动稳定后(　　)A．摆1的振幅一定最大B．摆4的周期一定最短C．四个摆的振幅相同D．四个摆的周期相同【解析】让摆3振动，由其余三个摆做受迫振动，四个摆的周期相同，选项D正确．【答案】D[热点考向剖析]考向一　对简谐振动的理解简谐运动的五个特征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

7、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．【解题引路】(1)题目中所对应的情况有几种可能？(2)请作出示意图，并在图中找出对应几个时刻的振位置．【名师点睛】分析简谐运动的技巧(1)分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化．另外，各矢量均在其值为零时改变方向．(2)分析过程中要特别注意简谐运动的周期性和对称性．[针对训练]1．(2014·重庆理综)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直

8、面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像．y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．考向二　简谐运动的图像及应用某质点的振动图像如图所示，通过图像可以确定以下各量：(1)确