（浙江专用版）2020版高考物理复习专题六选修第13讲机械振动和机械波电磁波讲义.docx

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1、机械振动和机械波电磁波专题定位　1.掌握机械振动和机械波的产生和描述，理解波长、波速和频率及其相互关系；2.通过画光路图，结合几何知识解决光的折射及全反射问题；3.理解光的干涉、衍射、色散及双缝干涉实验；4.理解光电效应现象、氢原子模型与原子结构，会书写核反应方程，会根据质量亏损计算核能．第13讲　机械振动和机械波　电磁波1．简谐运动的特征(1)受力特征：回复力满足F＝－kx.(2)运动特征：当物体靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；当物体远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小．(3)能量特征：对同一弹簧振子或单摆来

2、说，振幅越大，能量越大，在振动过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒．(4)周期性特征：物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性的变化．(5)对称性特征：速率、加速度等关于平衡位置对称．2．振动图象提供的信息(1)由图象可以看出质点振动的振幅、周期．(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移．(3)可以确定各时刻质点的振动方向．(4)可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向．(5)能够比较不同时刻质点的速度、加速度的大小．3．单摆4.受迫振动与共振例1　(多选)甲、乙两单摆的振动图象如图中A

3、、B图线所示．已知乙摆的摆长为0.992m．下列判断正确的是(　　)A．甲摆的摆长小于0.992mB．甲摆的振幅比乙摆的振幅大C．甲摆振动的频率比乙摆振动的频率高D．在t＝1s时，乙摆有负向的最大速度答案　AC解析　由题图可得：T甲＝1.5s，T乙＝2s，根据T＝2π可知甲摆的摆长小于0.992m，故A正确；由题图象可得：A乙＝9cm，A甲＝6cm，甲摆的振幅比乙摆的振幅小，故B错误；由题图象可得：T甲＝1.5s，T乙＝2s，根据T＝可知，甲摆振动的频率比乙摆振动的频率高，故C正确；由题图象可知在t＝1s时，乙图线处于最低点

4、，说明乙摆动到最高点，速度为零，故D错误．拓展训练1　如图为某质点的振动图象，由图象可知(　　)A．质点的振动方程为x＝2sin50πt(cm)B．在t＝0.01s时质点的加速度为负向最大C．P时刻质点的振动方向向下D．从0.02s至0.03s质点的动能减小，势能增大答案　D解析　由题图知，振幅A＝2cm，周期T＝4×10－2s，则角速度ω＝＝rad/s＝50πrad/s，可得质点的振动方程为x＝－Asinωt＝－2sin50πt(cm)，故A错误；在t＝0.01s时质点的位移为负向最大，由a＝－知，加速度为正向最大，故B错

5、误；P时刻图象的斜率为正，则质点的振动方向向上，故C错误；从0.02s至0.03s，质点的位移增大，远离平衡位置，则质点的动能减小，势能增大，故D正确．拓展训练2　(2019·北京市海淀区3月适应性练习)如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动．以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是(　　)A．振子的振幅为4cmB．振子的振动周期为1sC．t＝1s时，振子的速度为正的最大值D．t＝1s时，振子的加速度为正的最大值答案　C解析　由振动图象可知，该弹簧振子的振幅

6、为2cm，周期为2s，t＝1s时，振子在平衡位置，正向速度最大，加速度为零，故C正确．1．波的传播问题(1)沿波的传播方向上，各质点的起振方向与波源的起振方向一致．(2)介质中各质点随波振动，但并不随波迁移．(3)沿波的传播方向上，波每个周期传播一个波长的距离．(4)在波的传播方向上，平衡位置之间的距离为nλ，n＝1,2,3…的质点，振动步调总相同；平衡位置间的距离为(2n＋1)，n＝0,1,2,3…的质点，振动步调总相反．2．波的叠加问题(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为该点到两波源的路程差Δ

7、x＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋.两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ，以上各式中n取0,1,2….(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大．3．波的多解问题(1)波的图象的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能．(2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿正向或负向传播两种可能性．4．关系式：v＝λf.5．特有现象例2　(多选)(2019·金丽衢十二校联考)如图所示，S1为点振源，由平衡

8、位置开始上下振动，产生一列简谐横波沿S1S2直线传播，S1、S2两点之间的距离为9m．S2点的左侧为一种介质，右侧为另一种介质，波在这两种介质中传播的速度之比为3∶4.某时刻波正好传到S2右侧7m处，且S1、S2均在波峰位置．则(　　)A．S2开始振动时方向可能向下也可能向上B．波在S2左