物理(新课标)一轮复习教师用书:第十三章 波与相对论 第讲 机械振动 .docxVIP

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选考部分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

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

单摆、单摆的周期公式

受迫振动和共振

二、机械波

机械波

选择、

计算

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

三、光的折射、全反射

光的折射定律

选择、

计算

折射率

全反射、光导纤维

四、光的波动性、电磁波、相对论

光的干涉、衍射和偏振现象

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

电磁波的产生、发射和接收

电磁波谱

狭义相对论的基本假设

质速关系、质能关系

相对论、质能关系式

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2πeq\r(\f(L,g))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.()

(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)

加速度表达式:a=v′=-ω2Acos(ωt+φ)

又根据牛顿第二定律a=eq\f(F,m)和回复力F=-kx

得ω=eq\r(\f(k,m)),T=eq\f(2π,ω)=2πeq\r(\f(m,k)).

考点一简谐运动的特征

1.

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