人教版高考总复习一轮物理精品课件 第7单元 机械振动与机械波 第19讲 机械振动.ppt

第19讲机械振动

必备知识能力素养命题情境机械振动简谐运动认识简谐运动的特征1.关键能力:模型建构能力、利用数学方法解决物理问题的能力。2.核心素养(1)科学思维。体会物理模型(简谐运动、弹簧振子、单摆等)在探索自然规律中的作用。能运用数学思维来描述时间、位置信息,科学推理得出描述运动的物理量。(2)科学探究。经历单摆做简谐运动条件的分析过程,体会摆角很小时的近似方法。会用图像法处理用单摆测定重力加速度的实验数据机械振动在近年高考试题中一是常以弹簧振子和单摆模型出现,二是像受迫振动等偏向实际情境的应用,另外,结合振动图像和波的图像出现的可能性较大简谐运动的描述能用公式和图像描述简谐运动简谐运动的回复力和能量知道简谐运动的回复力及表达式;会定性分析位移、速度、加速度、回复力、动能、势能及机械能的变化情况

必备知识能力素养命题情境机械振动单摆知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系??用单摆测量重力加速度知道测量单摆周期的方法,会用单摆测定重力加速度受迫振动、共振认识受迫振动的特点。了解产生共振的条件及其应用

必备知识能力素养命题情境机械波波的形成知道波的形成条件,知道横波和纵波,理解波传播的特点1.关键能力:应用数学思想和方法解决物理问题的能力。2.核心素养(1)物理观念。掌握波的概念与波的特有性质,理解波与粒子在传播过程中的区别。(2)科学思维。用图像法研究波的形成与传播便于对波的问题直观理解与分析传播方向和周期的不确定性,出现高频的多解问题。与生活实际问题结合在一起的波的叠加、衍射、干涉、多普勒效应等题型在近年浙江选考中也是屡有出现波的描述知道波长、周期和频率的概念及相互关系,知道波的图像的物理意义波的反射、折射和衍射知道波的反射和折射现象。知道波的衍射现象和波产生明显衍射的条件

必备知识能力素养命题情境机械波多普勒效应了解多普勒效应现象,能解释多普勒效应产生的原因??备考策略:理解简谐运动的图像问题,并能从图像中找出物体的运动规律;掌握简谐运动的基本特征,并能根据运动特征求出振动方程和作出运动的图像;掌握简谐运动的两种模型——弹簧振子和单摆模型,并能将运动学和动力学运用到两种模型中。掌握机械波的传播特点,并能根据波的图像判断波的传播方向和振动情况;掌握振动图像和波的图像结合的综合性问题,能从这两种图像中找出隐藏的物理量和关系;掌握波的多解问题;理解波的叠加原则,能正确判断并计算波的振动减弱和加强区域;理解波发生明显衍射的条件,判断生活中的衍射问题;理解并运用多普勒效应解释生活中的物理现象

落实基础主干突破命题视角目录索引实验9

落实基础主干

一、简谐运动及规律1.简谐运动的定义与表达式(1)运动学描述:质点的位移随时间按照正弦函数规律变化的振动。表达式为x=Asin(ωt+φ),其中A表示振幅,ω表示角速度,ωt+φ表示相位。(2)动力学描述:回复力F=-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反,回复力是按效果分类的,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。

2.简谐运动的两种模型(1)弹簧振子简谐运动条件:弹簧质量不计;振动过程阻力不计;在弹簧弹性限度内。(2)单摆简谐运动条件:摆线质量不计且不可伸缩;振动过程阻力不计;小角度摆动(一般不超过10°)。3.简谐运动的能量简谐运动中动能和势能相互转化,机械能守恒。同一振动物体振幅越大,机械能越大。

二、简谐运动的图像1.意义:描述振子相对平衡位置的位移随时间变化的规律,不是物体的运动轨迹。2.从平衡位置开始计时,图像如图所示。3.根据简谐运动图像可获取某时刻质点位移、速度、加速度等大小和方向以及变化的动态信息。

三、单摆的周期公式

四、受迫振动1.概念:振动系统在驱动力作用下的振动。2.特点:受迫振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关。3.做受迫振动的系统的机械能不守恒,系统不断从外界进行能量补充,驱动力频率与固有频率越接近,振幅A越大。4.共振:当驱动力的频率等于系统的固有频率时,受迫振动的振幅达到最大,发生共振。振幅的最大值与驱动力有关。

[练一练]1.判断下列说法对错(1)做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,速度一定相同。()(2)做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,加速度一定相同。()(3)在任意四分之一个周期内通过的路程一定等于振幅的大小。()(4)单摆的回复力指摆线的拉力和摆球重力的合力。()(5)受迫振动物体的周期与驱动力周期无关。()×√×××

B

3.(教材选择性必修第一册第60页习题改编)如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过5°。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取