2019年高考物理大一轮复习课件：第十二章机械振动机械波第3讲
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第十二章第1讲机械振动-2025年高考物理一轮复习PPT课件
高考一轮总复习•物理
2．图像 (1)从_平__衡__位__置__处开始计时，函数表达式为 x＝Asin ωt，图像如图甲所示． (2)从_最__大__位__移__处开始计时，函数表达式为 x＝Acos ωt，图像如图乙所示．
第10页
高考一轮总复习•物理
四、受迫振动和共振
固有频率 固有频率
最大
第11页
动条件
(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)最大偏角小于 5°
高考一轮总复习•物理
第8页
模型 回复力 平衡位置 周期
能量转化
弹簧振子 弹簧的___弹__力____提供
弹簧处于___原__长____处 与振幅无关
弹性势能与动能的相互 转化，机械能守恒
答案
高考一轮总复习•物理
第25页
解析：由题分析可得振子振动图像的一种可能情况如图所示，振子在 t＝0 时位于最大位 移处，速度为零，t＝10 s 时，振子在平衡位置，速度最大，故 A 错误；在 t＝4 s 时，振子位 于最大位移处，加速度最大，t＝14 s 时，振子处于平衡位置处，此时振子的加速度为零，故 B 错误；在 t＝6 s 和 t＝14 s 时，振子均处于平衡位置，此时动能最大，势能最小，故 C 正确； 由振子的振动周期 T＝2π mk 可知，振动周期与振子的振幅无关，故只改变振子的振幅，振 子的周期不变，只增加振子质量，振子的周期增大，故 D 正确．
12A＝Asin φa， 23A＝Asin φb，解得 φa＝－π6或 φa＝－56π(由题图中运动方向舍去)，φb＝π3或 φb ＝23π，当第二次经过 B 点时 φb＝23π，则23π－2π－π6T＝t，解得 T＝152t，此时位移关系为 23A ＋12A＝L，解得 A＝ 32＋L 1，C 正确，D 错误．故选 BC．
高考物理一轮复习3：12-2 机械波精品课件
二、波的图象
[考点自清] 1．坐标轴 x轴：各质点 平衡位置 的连线． y轴：沿质点振动方向，表示质点的 位移 ． 2．物理意义：表示介质中各质点在某一时刻相对各自
平衡位置 的位移．
3．图象形简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、 b、c为三个质点，a正向上运动．由此可知( )
(5)周期、频率同源性：介质中各质点的振动周期均等于振源的 周期且在传播中保持不变．
(6)起振同向性：各质点开始振动的方向与振源开始振动的方向 相同． (7)波长、波速和频率的关系：v＝λf、f由波源决定，v由介质决 定．
2．对波的图象的理解 波的图象反映的是波在传播过程中某一时刻各个质点相对于各 自的平衡位置的位移情况，从图象可以得到的物理量有： (1)波长λ. (2)振幅A. (3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况．
【答案】AC
【解析】由于a质点向上运动，波向x轴正方向传播，选项A正确， 此时b质点向上运动，c质点向下运动，b比c先回到平衡位置，选 项C正确，选项B错误；c向下运动，所以c质点比b质点先到达最 大位移处，选项D错误．
【答案】AC
三、波的特有现象
[考点自清] 1．机械波的反射、折射、衍射、干涉 一切波都能发生反射、折射、衍射、干涉．其中衍射、干涉是 波特有的性质． (1)衍射：波绕过障碍物继续传播的现象． 能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物(或小孔)的尺寸比 波长 小 或相差不多．
A．该波沿x轴正方向传播 B．c正向上运动 C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置、最远处
【解析】由于a质点向上运动，波向x轴正方向传播，选项A正确， 此时b质点向上运动，c质点向下运动，b比c先回到平衡位置，选 项C正确，选项B错误；c向下运动，所以c质点比b质点先到达最 大位移处，选项D错误．
高考一轮复习：12.2《机械波》ppt课件
为 1s,向 x 轴正方向传播。由题图 2 可知,该质点 1.25s 时刻在 x 轴上方,且振动方 D 向向下 ,符合这两个条件的只有 D 选项。
解析 考点一 考点二 考点三
关闭
答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三 机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ������t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-
一
二 三
3.干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的 振动减弱,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化 的现象,叫作多普勒效应。 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频 率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动 过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光 波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在 关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、 负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。 可知
解析 考点一 考点二 考点三 答案
第十二章
解析 考点一 考点二 考点三
关闭
答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三 机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ������t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-
一
二 三
3.干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的 振动减弱,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化 的现象,叫作多普勒效应。 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频 率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动 过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光 波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在 关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、 负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。 可知
解析 考点一 考点二 考点三 答案
第十二章
高三物理一轮复习课件：第十二章-机械波
振动强弱相 间的区 域．某些 两列波的 区域总是 频率相 同 加强，某
四、多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到波的 频率发生变化的现象，叫做多普勒效应． 当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观 察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频 率减小，多普勒效应是所有波动过程共有的特征．根据声波 的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度；根据光波的多普勒 效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度.
4 纵波 ， □ 的波叫纵波．纵波有密部和疏部．声波是最常见的________
地震所产生的波既有横波又有纵波．
8
3．特点． (1)机械波传播的是振动的形式和能量．质点只在各自的 平衡位置附近振动，并不随波定向迁移． (2)介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期 和频率相同，而且各质点开始振动的方向与波源开始振动的 方向相同， 即各质点的振动方式与波源的振动方式完全一致．
23
A．周期 C．波长
B．波速 D．频率
解析 由题中所给的波形图能够确定这列波的波长为 4 m，答案为 C. 答案 C
24
3．医院通过彩超对人体进行体检时，彩超机向人体内发 射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪 器接收，然后通过反射波的频率变化就可知血液的流速．这 一技术主要体现了哪一种物理现象( A．共振 C．多普勒效应 )
28
解析 要使 A 振动起来，必须发生衍射，原来没使 A 振 动， 说明孔尺寸较大， 故减小孔的尺寸或使波长增大均可． 由 于波速 v 一定，要使波长增大，由 v＝λf 知减小频率即可， 故 B、C 正确．
答案 BC
29
5．图①为一列简谐横波在 t＝0.10 s 时刻的波形图，P 是 平衡位置为 x＝1 m 处的质点，Q 是平衡位置为 x＝4 m 处的 质点，图②为质点 Q 的振动图像，则( )
(浙江专版)2019版高考物理一轮复习第十二章机械振动和机械波31机械波课件
C.t=8时,P 在平衡位置上方 D.t= 8 时,P 的速度方向竖直向上
3T
T
-7-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
解析:绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,属于横波,纵 波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上,故 A 错误;根据波形 和波的传播方向可知,位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与 O 点的距离应为 L=
-10-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
2.机械波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速、波长都改 变。机械波的波速仅由介质决定,波速在固体、液体中比在空气中 λ ������x 大。波速的计算方法是 v=T或 v= ������t 。
-11-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
振动图象与波的图象 振动图象与波的图象比较
项目 研究 对象 研究 内容 图象 振动图象 一振动质点 一质点的位移随时间的 变化规律 波的图象 沿波传播方向的所有质点 某时刻所有质点的空间分布 规律
-12-
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
项目 振动图象 物理 表示同一质点在各时刻 意义 的位移 (1)质点振动周期 (2)质点振幅 图象 (3)某一质点在各时刻的 信息 位移 (4)各时刻速度、加速度 的方向 图象 随时间推移,图象延续, 变化 但已有形状不变
第31讲
机械波
考试标准 必 加 历次考题统计 知识内容 试试 波的形成和传 2015.10(15)、 b 2017.04(16) 播、波的图象 2015.10(15)、 波长、频率和波 c 2016.04(14)、 速 2017.04(16) 波的衍射和干 涉、多普勒效应、 惠更斯原理 b 217.11(16) 考试说明 1.不要求研究纵波的形 成过程。 2.不要求用惠更斯原理 证明波的反射定律和波 的折射定律。 3.不要求定量计算有关 波的干涉问题。 4.不要求推导接收频率 与波源频率的关系式。
高考物理一轮复习3：12-1 机械振动精品课件
【答案】AC
三、简谐运动的两种模型
[考点自清]
模型 比较项目
弹簧振子
单摆
模型示意图
模型 比较项目
弹簧振子
单摆
特点
(1)细线的质量、球的
(1)忽略摩擦力，弹簧对
直径均可忽略
小球的弹力提供回复
(2)摆角 θ 很小
力
(3)重力的 切向分力
(2)弹簧的质量可忽略
提供回复力
公式
回复力 F＝－kx
(1)回复力 F＝－mlgx
4．描述简谐运动的物理量
物理量 位移 振幅 周期 频率 相位
定义
由 平衡位置 指向质 点 所在位置 的有向线段
振动物体离开平衡位置的 最大距离
振动物体完成一次
全振动 所需时间
振动物体
内完成
单位时间全振动的次数 Nhomakorabeaωt＋φ
意义 描述质点振动中某时刻的位置相 对于 平衡位置 的位移
描述振动的 强弱 和能量
[考点自清] 1．物理意义：表示振子的 位移 随时间变化的规律，为正弦 (或余弦)曲线． 2．简谐运动的图象 (1)从平衡位置开始计时，把开始运动的方向规定为正方向，函 数表达式为x＝ Asinωt ，图象如图甲所示．
(2)从正的最大位移处开始计时，函数表达式为x＝ Acosωt，图 象如图乙所示．
【答案】AC
【解析】由图象可知该弹簧振子做简谐运动的振幅 A＝2 cm，周期 T＝0.8 s，则 f＝T1＝1.25 Hz, 2 s 内振子通过的路程 s＝02.8×4×2 cm＝20 cm；当 t＝0.2 s 时，振子位于正方向最大 位移处，速度为 0，故选项 A、C 正确，选项 B、D 错误．
考点探究讲练
三、简谐运动的两种模型
[考点自清]
模型 比较项目
弹簧振子
单摆
模型示意图
模型 比较项目
弹簧振子
单摆
特点
(1)细线的质量、球的
(1)忽略摩擦力，弹簧对
直径均可忽略
小球的弹力提供回复
(2)摆角 θ 很小
力
(3)重力的 切向分力
(2)弹簧的质量可忽略
提供回复力
公式
回复力 F＝－kx
(1)回复力 F＝－mlgx
4．描述简谐运动的物理量
物理量 位移 振幅 周期 频率 相位
定义
由 平衡位置 指向质 点 所在位置 的有向线段
振动物体离开平衡位置的 最大距离
振动物体完成一次
全振动 所需时间
振动物体
内完成
单位时间全振动的次数 Nhomakorabeaωt＋φ
意义 描述质点振动中某时刻的位置相 对于 平衡位置 的位移
描述振动的 强弱 和能量
[考点自清] 1．物理意义：表示振子的 位移 随时间变化的规律，为正弦 (或余弦)曲线． 2．简谐运动的图象 (1)从平衡位置开始计时，把开始运动的方向规定为正方向，函 数表达式为x＝ Asinωt ，图象如图甲所示．
(2)从正的最大位移处开始计时，函数表达式为x＝ Acosωt，图 象如图乙所示．
【答案】AC
【解析】由图象可知该弹簧振子做简谐运动的振幅 A＝2 cm，周期 T＝0.8 s，则 f＝T1＝1.25 Hz, 2 s 内振子通过的路程 s＝02.8×4×2 cm＝20 cm；当 t＝0.2 s 时，振子位于正方向最大 位移处，速度为 0，故选项 A、C 正确，选项 B、D 错误．
考点探究讲练
高考物理一轮复习 第十二章 第1课时机械振动课件
π 2t cm
基础再现·深度思考
第1课时
[知识梳理]
1．概念：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦 函数的规律，
即它的振动图象(x－t 图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫简
本 谐运动．
课
栏 目
2．动力学表达式 F＝－kx .
开 运动学表达式 x＝Asin (ωt＋φ)．
关
3．描述简谐运动的物理量
(1)位移 x：由平衡位置 指向振动质点所在位置 的有向线段表
第1课时
第十二章 机械振动与机械波 光
电磁波与相对论
本
课 栏
第 1 课时 机械振动
目
开
关 导学目标 1.理解简谐运动的概念、公式和图象，掌握简谐运动的
回复力的特点和描述简谐运动的物理量.2.掌握单摆的振动规律和
周期公式.3.理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件．
基础再现·深度思考
第1课时
基础再现·深度思考
开 关
则 Δt 一定等于 T/2 的整数倍
C．若 Δt＝T，则在 t 时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的加速度一定
相等
D．若 Δt＝T/2，则在 t 时刻和(t＋Δt)时刻弹簧的长度一定相等
课堂探究·突破考点
第1课时
解析 此题若用图象来解决会更直观、方便．
设弹簧振子的振动图象如图所示．B，C两点
的位移大小相等、方向相同，但B，C两点的
栏 目
(1)物理意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律．
开 关
(2)从平衡位置开始计时，函数表达式为 x＝Asin ωt，图象如
图 2 所示．
图2
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年12月 2021/12/162021/12/162021/12/1612/16/2021
高考物理一轮复习 第十二章第1节 机械振动课件 新人教版选修34
(5)比较各时刻质点加速度的大小和方向．例如在图 中 t1 时刻质点位移 x1 为正，则加速度 a1 为负；t2 时刻质 点位移 x2 为负，则加速度 a2 为正，又因为|x1|>|x2|，所以 |a1|>|a2|.
2．如何确定 x～t 的数学表达式 x＝Asin(ωt＋φ) (1)在 x＝Asin(ωt＋φ)中，A 为振幅，ω 为圆频率且 ω ＝2Tπ，φ 为初相角．若从平衡位置开始计时，则 φ＝0.表 达式为 x＝Asinωt.若从正向最大位移处开始计时，表达式 为 x＝Acosωt.只要 A、T(或 f)和初相角 φ 确定了，就可以 写出位移表达式．
从最大位移处开始计时，函数表达式为 x＝Acosωt， 图像如图乙．
3．简谐运动的能量 简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒， 振动能量与⑥________有关，⑦________越大，能量越 大． 二、简谐运动的两种基本模型
弹簧振子(水平)
模型 示意
图
单摆
条件
平衡 位置 回复
力
忽略弹簧质 量、无摩擦
要使 m 振动过程中不离开弹簧，m 振动的最高点不 能高于弹簧原长处，所以 m 振动的振幅的最大值 A＝x0 ＝mkg.
(2)m 以最大振幅 A 振动时，振动到最低点，弹簧的 压缩量最大，为 2A＝2x0＝2mk g，
对 M 受力分析可得： FN＝Mg＋k·2mk g＝Mg＋2mg， 由牛顿第三定律得 M 对地面的最大压力为 Mg＋2mg.
跟踪训练 1
如图所示，两木块的质量为 m、M，中间弹簧的劲度 系数为 k，弹簧下端与 M 连接，m 与弹簧不连接，m 处 于静止状态．现将 m 下压一段距离释放，它就上下做简 谐运动，振动过程中，m 始终没有离开弹簧，试求：
2．如何确定 x～t 的数学表达式 x＝Asin(ωt＋φ) (1)在 x＝Asin(ωt＋φ)中，A 为振幅，ω 为圆频率且 ω ＝2Tπ，φ 为初相角．若从平衡位置开始计时，则 φ＝0.表 达式为 x＝Asinωt.若从正向最大位移处开始计时，表达式 为 x＝Acosωt.只要 A、T(或 f)和初相角 φ 确定了，就可以 写出位移表达式．
从最大位移处开始计时，函数表达式为 x＝Acosωt， 图像如图乙．
3．简谐运动的能量 简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒， 振动能量与⑥________有关，⑦________越大，能量越 大． 二、简谐运动的两种基本模型
弹簧振子(水平)
模型 示意
图
单摆
条件
平衡 位置 回复
力
忽略弹簧质 量、无摩擦
要使 m 振动过程中不离开弹簧，m 振动的最高点不 能高于弹簧原长处，所以 m 振动的振幅的最大值 A＝x0 ＝mkg.
(2)m 以最大振幅 A 振动时，振动到最低点，弹簧的 压缩量最大，为 2A＝2x0＝2mk g，
对 M 受力分析可得： FN＝Mg＋k·2mk g＝Mg＋2mg， 由牛顿第三定律得 M 对地面的最大压力为 Mg＋2mg.
跟踪训练 1
如图所示，两木块的质量为 m、M，中间弹簧的劲度 系数为 k，弹簧下端与 M 连接，m 与弹簧不连接，m 处 于静止状态．现将 m 下压一段距离释放，它就上下做简 谐运动，振动过程中，m 始终没有离开弹簧，试求：
高考物理一轮复习课件机械振动与机械波机械波
D. 机械波传播的是振动的形式和能量 ，介质中的质点并不随波迁移
（2020年全国卷II）一列简谐横波沿 x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如 图所示。质点A的平衡位置在x=3m 处，此时质点A正沿y轴负方向运动， 且经0.2s第一次到达最低点。由此可 知该简谐横波的波长为____m，频率 为____Hz。
历年高考真题回顾
【分析】
本题考查机械波的传播特点以及波长、频率的计算。机械波传播的是振动的形式和能量，介质中的质点并不随波迁移；根据 波形图读出波长，根据时间与周期的关系求出周期，从而求出频率。
历年高考真题回顾
【解答】
机械波传播的是振动的形式和能量，介质中的质点并不随波迁移；根据波形图可知，该简谐横波的波 长为$lambda = 4m$；质点A正沿$y$轴负方向运动，且经$0.2s$第一次到达最低点，则有 $frac{1}{4}T = 0.2s$，解得$T = 0.8s$，则频率为$f = frac{1}{T} = 1.25Hz$。
实验步骤详解
01
实验准备：准备好实验所需的简谐振动物体（如弹簧振子 、单摆等）、测量工具（如秒表、游标卡尺等）和实验记 录本。
02
实验操作
03
将简谐振动物体悬挂或放置在合适的位置，使其能够自由 振动。
04
使用秒表测量振动物体完成多个全振动所需的总时间，并 计算出平均周期。
05
使用游标卡尺等测量工具测量振动物体的振幅，并记录数 据。
波长（λ）
沿波的传播方向，相邻两个振动 状态完全相同的质点之间的距离 。波长反映了波在空间中的周期 性。
频率（f）
单位时间内质点振动的次数。频 率与波的周期（T）互为倒数关系 ，即f=1/T。频率决定了波的音调 高低。
高考物理大一轮复习 第十二章 机械振动推选PPT资料
g
球的质量增加为原来的4倍,而经过平衡位置时的速度减小为原来的 1 ,则
2
摆球经过平衡位置的动能不变,单摆运动过程中机械能守恒,故最大势能不 变,又因摆球质量发生改变,则振幅发生变化。
3.(多选)受迫振动是在周期性驱动力作用下的振动,关于它的驱动力与振动 的关系,下面说法正确的是 ( ) A.做受迫振动的物体达到稳定后,其振动的频率一定等于驱动力的频率 B.做受迫振动的物体达到稳定后,周期一定等于驱动力的周期 C.做受迫振动的物体达到稳定后,振幅与驱动力的周期无关 D.做受迫振动的物体达到稳定后,振幅与驱动力的大小无关
(2)振子由P到O所用时间等于由O到P‘所用时间,即tPO=tOP' (3)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOP=tPO
典例1 一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。若从O点开始计时,经 过3 s质点第一次经过M点(如图所示);再继续运动,又经过2 s它第二次经过 M点;则该质点第三次经过M点还需要的时间是 ( )
高考物理大一轮复 习 第十二章 机械振
动课件
知识梳理
一、简谐运动
如果质点的位移与时间的关系遵从① 正弦函数 的规律,即它的振动 图象(x-t图象)是一条② 正弦曲线 ,这样的振动叫做简谐运动。
(1)动力学表达式:F=③ -kx ,其中“-”表示回复力与④ 位移 的方 向相反。 (2)运动学表达式:x=A sin (ωt+φ),其中A代表振幅,ω=⑤ 2πf 表示简谐 运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的⑥ 相位 ,φ叫做初相位。
(2)g为当地重力加速度,只要测出单摆的摆长l、周期T,就可以根据g=4π2
,求出当地的重力加速度g。
答案 (1) (2)2π
球的质量增加为原来的4倍,而经过平衡位置时的速度减小为原来的 1 ,则
2
摆球经过平衡位置的动能不变,单摆运动过程中机械能守恒,故最大势能不 变,又因摆球质量发生改变,则振幅发生变化。
3.(多选)受迫振动是在周期性驱动力作用下的振动,关于它的驱动力与振动 的关系,下面说法正确的是 ( ) A.做受迫振动的物体达到稳定后,其振动的频率一定等于驱动力的频率 B.做受迫振动的物体达到稳定后,周期一定等于驱动力的周期 C.做受迫振动的物体达到稳定后,振幅与驱动力的周期无关 D.做受迫振动的物体达到稳定后,振幅与驱动力的大小无关
(2)振子由P到O所用时间等于由O到P‘所用时间,即tPO=tOP' (3)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOP=tPO
典例1 一个质点在平衡位置O点附近做机械振动。若从O点开始计时,经 过3 s质点第一次经过M点(如图所示);再继续运动,又经过2 s它第二次经过 M点;则该质点第三次经过M点还需要的时间是 ( )
高考物理大一轮复 习 第十二章 机械振
动课件
知识梳理
一、简谐运动
如果质点的位移与时间的关系遵从① 正弦函数 的规律,即它的振动 图象(x-t图象)是一条② 正弦曲线 ,这样的振动叫做简谐运动。
(1)动力学表达式:F=③ -kx ,其中“-”表示回复力与④ 位移 的方 向相反。 (2)运动学表达式:x=A sin (ωt+φ),其中A代表振幅,ω=⑤ 2πf 表示简谐 运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的⑥ 相位 ,φ叫做初相位。
(2)g为当地重力加速度,只要测出单摆的摆长l、周期T,就可以根据g=4π2
,求出当地的重力加速度g。
答案 (1) (2)2π
高考物理一轮复习 第十二章 机械振动和机械波 30 机械振动课件
C向O运动时,位移为正值,速度为正值,加速度为正值
B.由O向B运动时,位移为正值,速度为正值,加速度为负值
C.由B向O运动时,位移为负值,速度为正值,加速度为正值
D.由O向C运动时,位移为负值,速度为负值,加速度为负值
解析:由C向O运动时,位移为负值,速度为正值,A错误;由O向B运动时,速度
摆
3.不要求掌握证明单摆
在摆角很小情况下做简
探究单摆周期与摆长
√ 2016.10(21) 谐运动的方法。
的关系
4.不要求解决钟表快慢
的调整问题。
12/9/2021
第二页，共三十八页。
-3-
基础( jīchǔ)夯实精准
归纳
题组突破(tūpò)强化
提升
核心剖析(pōuxī)归纳提
升
简谐运动、简谐运动的回复力和能量
固有频率
幅最大。
(2)条件:驱动力的频率等于
。
系统的固有频率
(3)特征:共振时振幅
。
最大
12/9/2021
第十七页，共三十八页。
-18-
(hānɡ shí)精
基础夯实
准归纳
题组突破(tūpò)强化
提升
核心(héxīn)剖析归纳
提升
3.自由振动、受迫振动和共振的关系比较
振动项目
自由振动
受力情况
仅受回复力
12/9/2021
第三页，共三十八页。
或某个力
合力
-4-
( jīnɡ
zhǔn)归纳
基础夯实精准
题组突破强化
(qiánghuà)提升
(guīnà)提
核心剖析归纳
升
4.简谐运动的三个特征:
B.由O向B运动时,位移为正值,速度为正值,加速度为负值
C.由B向O运动时,位移为负值,速度为正值,加速度为正值
D.由O向C运动时,位移为负值,速度为负值,加速度为负值
解析:由C向O运动时,位移为负值,速度为正值,A错误;由O向B运动时,速度
摆
3.不要求掌握证明单摆
在摆角很小情况下做简
探究单摆周期与摆长
√ 2016.10(21) 谐运动的方法。
的关系
4.不要求解决钟表快慢
的调整问题。
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第二页，共三十八页。
-3-
基础( jīchǔ)夯实精准
归纳
题组突破(tūpò)强化
提升
核心剖析(pōuxī)归纳提
升
简谐运动、简谐运动的回复力和能量
固有频率
幅最大。
(2)条件:驱动力的频率等于
。
系统的固有频率
(3)特征:共振时振幅
。
最大
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第十七页，共三十八页。
-18-
(hānɡ shí)精
基础夯实
准归纳
题组突破(tūpò)强化
提升
核心(héxīn)剖析归纳
提升
3.自由振动、受迫振动和共振的关系比较
振动项目
自由振动
受力情况
仅受回复力
12/9/2021
第三页，共三十八页。
或某个力
合力
-4-
( jīnɡ
zhǔn)归纳
基础夯实精准
题组突破强化
(qiánghuà)提升
(guīnà)提
核心剖析归纳
升
4.简谐运动的三个特征:
(最新整理)第十二章《机械波》全章课件
二、波的特性：
（一）横波的特性：
1、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直 的波叫做横波．
2、波峰：在横波中凸起的最高处叫做波峰． 3、波谷：在横波中凹下的最低处叫做波谷． 4、横波也叫凹凸波．
2021/7/26
9
（二）纵波的特性：
1、纵波：质点的振动方向跟波的传播 方向在同一直线上的波叫做纵波．
2021/7/26
7
➢ 介质中各质点只在各自平衡位置附 近做机械振动，并不沿波的传播方向 发生迁移．
➢沿波的传播方向，介质中各质点依 次开始振动，距离波源愈近，愈先开 始振动．
➢每个质点的振动情况都和波源相同 （振动情况包括起振方向，振动周期， 振幅）
➢202经1/7/26过整周期，波形恢复原样
8
止振动时，有 C
A绳上各质点同时停止振动,横波立即消 失
B绳上各质点同时停止振动，纵波立即消 失
C离波源较近的各质点先停止振动，较远 的各质点稍后停止振动
D离波源较远的各质点先停止振动，较近 的各质点稍后停止振动
2021/7/26
16
五、波动与振动
1．区别
振动是一个质点的往复运动，而波动是 介质中许多质点的集体运动．
为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了
2021/7/26
波的图24 象
第二节 波的图象
2021/7/26
25
一、波的图象的绘制
1.用横坐标x表示在波传播方向上各个质点的平衡位置 2.用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移
正
方
向
ο
负
方
向
2021/7/26
y 位移
x
平衡位置
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率相同、半径不同的两个球体共轴.平行光束宽度为D，对称地沿轴线方
向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点.取球体的折射率为 2 ，且
D＝ 2 R.求光线的会聚角α. (示意图未按比例画出)
答案 30°
图5
解析 答案
变式1
(2017· 南京市9月调研)如图6所示，透明柱状
介质的横截面是半径为0.6 m、圆心角∠AOB为60°
自测2
一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖， O点为该玻璃砖截面的圆
心，下图能正确描述其光路的是
√
答案
四、实验：测定玻璃的折射率 1.实验原理 如图4所示，当光线AO以一定的入射角θ1穿过两 面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光 线AO对应的出射光线O′B，从而求出折射光线 sin θ1 PN OO′和折射角θ2，再根据n＝ sin θ2 或n＝ ， QN′ 算出玻璃的折射率.
图4
2.实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔.
3.实验步骤
(1)如实验原理图所示，把白纸铺在木板上.
(2)在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线
NN′，并画一条线段AO作为入射光线.
(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa′ 对齐，再用直尺画出
8 3 × 10 m/s 30 ° 射角为_____，光在玻璃中的传播速度为____________.
答案
二、光的色散 复色光在介质中由于 折射率 不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散. 一束白光射向三棱镜，由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现 象(如图2). 说明：(1)白光为复色光. (2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越 大的色光折射率越 大 .红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫中，频率最大的是 紫色光 ，折射率最大的是 紫色光 . 中，在同一介质中，光速最大的 红光 . 图2
介质射入真空(或空气)时，入射角 小于 折射角.
3.折射率的理解
(1)折射率由 介质本身 性质决定，与入射角的大小无关.
(2)折射率与介质的 密度 没有关系，光密介质不是指密度大的介质.
(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越 大 ，传播速度越 小 .
自测1
一束光以60°的入射角从空气射入折射率n＝ 3 的玻璃中，则折
s 光在介质中由 P 点到 M 点的传播时间为：t＝v
c 光在介质中的传播速度为：v＝n
代入数据解得：t＝2×10－9 s
解析 答案
命题点二 全反射现象的理解与应用
能力考点 师生共研
分析折射、全反射综合问题的基本思路 (1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质. (2)判断入射角是否大于临界角，明确是否发生全反射现象. (3)画出反射、折射或全反射的光路图，必要时还可应用光路的可逆原理 画出光路图，然后结合几何知识进行推断和求解相关问题. (4)折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量，是联系各物理量的桥 梁，对跟折射率有关的所有关系式应熟练掌握.
折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入
射角的增大(减小)，折射光线消失之前，折射角也会增大(减小).
(2)折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光
线就会逆着原来的入射光线发生折射，但要注意：计算折射率时都可以 sin i大 直接用大角的正弦比上小角的正弦，即 ＝n. sin r小
(3)不同色光在同一介质中传播速度不同，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
三、全反射
1.条件：
(1)光从 光密介质 射入 光疏介质 .
(2)入射角 大于 临界角.
2.现象： 折射光 完全消失，只剩下 反射光 . 1 3.临界角：sin C＝ n ，C为折射角等于90°时所对应的入射角. 4.应用： (1) 全反射 棱镜. (2)光导纤维，如图3所示. 图3
sin θ1 (2)表达式：sin θ ＝n. 2
图1
(3)在光的折射现象中，光路是 可逆 的.
2.折射率
(1)折射率是一个反映介质的 光学性质 的物理量.
sin θ1 (2)定义式：n＝sin θ . 2
c (3)计算公式：n＝ ，因为v<c，所以任何介质的折射率都 大于1 . v (4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角 大于 折射角；当光由
第十二章 机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
第3讲 光的折射 全反射
内容索引
过好双基关
回扣基础知识 训练基础题目
研透命题点
细研考纲和真题 分析突破命题点
随堂测试
随堂自测 检测课堂学习效果
课时作业
限时训练 练规范 练速度
过好双基关
一、光的折射定律 折射率
1.折射定律 (1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线 处在 同一平面 内，折射光线与入射光线分别位于法 线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成 正 比.
玻璃砖的另一边bb′.
(4)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.
(5)从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方 向直到 P2的像 挡住P1的像.再在bb′一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能 挡住 P1、P2的像 ，P4能挡住 P3及P1、P2的像 . (6)移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过 P3、P4作直线O′B交bb′于O′.连接O、O′、OO′就是玻璃砖内折射 光线的方向.∠AON为入射角，∠O′ON′为折射角. (7)改变入射角，重复实验.
2.对折射率的理解
(1)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传 c 播速度的大小v＝ . n (2)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小.
(3)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同.
例1
(2017· 江苏单科· 12B(3)) 人的眼球可简化为如图 5 所示的模型 .折射
研透命题点
命题点一 折射定律和折射率的理解及应用
基础考点Hale Waihona Puke 自主悟透1.对折射定律的理解
(1)注意光线偏折的方向：如果光线从折射率 (n1)小的介质射向折射率 (n2)
大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角
的增大(减小)，折射角也会增大(减小)；如果光线从折射率大的介质射向
的扇形.一束平行于角平分线OM的单色光由P点射入
介质，折射光线 PM 平行于 OB ，已知光在真空中的
传播速度为3×108 m/s.求：
(1)介质的折射率n；
图6
答案 1.73
解析
答案
(2)光在介质中由P点到M点的传播时间.
答案 2×10－9 s
解析
R 2 3 设光在介质中的路程为 s，由几何知识可得：s＝ ＝3R cos 30°