2013走向高考,贾凤山,高中总复习,物理,3-4-1

1 T＝ f
.
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
归纳领悟 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． F＝－kx 是判定一个物体是否做简谐运动的依据．
人 教 实 验 版
选修3-4
第讲
机 械 振 动
高考物理总复习
(3)不同振动系统平衡位置不同：弹簧振子处于平衡位 置时，弹簧不一定处于原长，比如在竖直方向的弹簧振子，
平衡位置是其弹力等于重力的位置；而单摆的平衡位置也
不一定是在竖直的最低点，如在水平匀强电场和重力场共 同作用的单摆，平衡位置在电场力与重力的合力方向上.
高考物理总复习
选考内容
人 教 实 验 版
选修3-4
高考物理总复习
人 教 实 验 版
选修3-4
高考物理总复习
人 教 实 验 版
选修3-4
高考物理总复习
最新考纲
1.简谐运动Ⅰ 2．简谐运动的公式和图 象Ⅱ 3．单摆、周期公式Ⅰ 4．受迫振动和共振Ⅰ 5．机械波Ⅰ 6．横波和纵波Ⅰ 7．横波的图象Ⅱ
高考物理总复习
(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． (3)运动的周期性特征：相隔 T或nT的两个时刻振子处 于同一位置且振动状态相同．
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
用 14．棱镜及光导纤维问题
15．光的干涉、衍射现象及条件
16．实验：测定玻璃的折射率 17．实验：用双缝干涉测量光的波
长
选修3-4
高考物理总复习
人 教 实 验 版
选修3-4
高考物理总复习
热点一
振动和波
本部分内容在高考中所占比例为 6%～10%，题型全 面，既有选择题、实验题，也有计算题，多为中等难度题 目．考查的热点有振动图象与波动图象的理解和应用、波 速、波长和频率 (周期)的关系，如 2011 年北京卷第 17 题、 2011 年天津卷第 7 题等；波的计算问题，如 2011 年山东 卷第 37(1)题．
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
3．作图：以横轴表示时间，纵轴表示位移，用平滑 曲线连接各时刻对应的位移末端即可．如图所示．
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
归纳领悟 应用简谐运动的图象可以获得的信息： 1．振幅 A、周期 T(注意单位)． 2．某一时刻振动质点离开平衡位置的位移． 3．某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向．
机 械 振 动
高考物理总复习
(4)对称性特征： ①相隔T/2或(2n＋1)T/2(n为正整数)的两个时刻，振子
位置关于平衡位置对称．位移、速度、加速度大小相等，
方向相反． ②质点在距平衡位置等距离的两个点上具有相等大小 的速度、加速度，在平衡位置左右相等距离上运动时间也 是相同的．
人 教 实 验 版
选修3-4 第 1讲 机 械 振 动
人 教 实 验 版
高考物理总复习
(2)按振幅的变化分类 ①无阻尼振动：振动系统的总能量不变(可以适当补充
能量)，振幅不变的振动，无阻尼自由振动是一种理想化的
振动． ②阻尼振动：振动系统的总能量逐渐减少，振幅逐渐 减小的振动．
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
2． 共振 (一种特殊的受迫振动 ) 当驱动力的频率 ( 或周期 )跟物体的固 有频率 (或周期)相等时 现象 共振 曲线 振幅 A 最大
人 教 实 验 版
条件
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
坐标轴 的意义 利用与 防止
横坐标：表示驱动力的频率 纵坐标：表示物体做受迫振动的振幅 利用：使驱动力频率接近或等于固有频率 防止：使驱动力的频率远离固有频率
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
归纳领悟 关于平衡位置需认清的几个问题： (1)平衡位置是回复力为零的位置 (2)平衡位置不一定是合力为零的位置， 单摆当摆球运 动到平衡位置时受力是不平衡的； 处在加速上升电梯里的 单摆停止摆动仍存在向上的加速度，受力是不平衡的．
人 教 实 验 版
不变．如悬点处有带正电的点电荷，而摆球带正电，此时
库仑力沿摆线方向，不影响回复力，周期与不带电时一 样． ②如该作用力为一恒力，等效 g 的取值为单摆不摆动 时，摆线的拉力F与摆球质量的比值，即等效g＝F/m.
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
受迫振动与共振
考点自清 1．简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，能量 越大． 2．受迫振动和共振 (1)受迫振动：物体在周期性 驱动力 作用下的振动叫受 迫振动，做受迫振动的物体，它的周期或频率等于驱动力 的 周期或频率，而与物体的 固有周期 或固有频率无关．
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
简谐运动的基本特征及应用
命题规律
根据简谐运动的特征，确定回复力的大小
或加速度、位移等物理量．
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
一质点做简谐运动的图象如图所示，则该质点 ( )
考向瞭望 6．波长、频率和波速的关系式v
＝λf在波的传播问题中的分析和应
用 7．波的干涉、衍射现象的分析和
人 教 实 验 版
应用
8．麦克斯韦电磁场理论，电磁波 的传播问题
11．电磁波的产生、发射和接收
Ⅰ 12．电磁波谱Ⅰ
9．电磁波的产生、发射和接收过
程的了解 10．电磁波谱的分析和应用
选修3-4
高考物理总复习
考向瞭望
1.简谐运动的描述，振幅、周期、频率、
相位及表达式x＝Asin(ωt＋φ)的考查
2．简谐运动的位移、回复力、速度、加 速度、能量的变化规律
人 教 实 验 版
3．弹簧振子和单摆模型，单摆周期公式
4．实验：利用单摆测定当地重力加速度 5．振动图象和波动图象的理解和应用
选修3-4
高考物理总复习
最新考纲 8．波速、波长和频率(周期)的关 系Ⅱ 9．波的干涉和衍射现象Ⅰ 10．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Ⅰ
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
A．在0.015s时，速度和加速度都为－x方向 B．在0.01s至0.03s内，速度与加速度先反方向后同方
向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
判定方法： 因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图 象上总是指向t轴． 速度方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，下一 时刻位移如增加，振动质点的速度方向就是远离 t轴．下一
人 教 实 验 版
时刻位移如减小，振动质点的速度方向就是指向t轴．
单摆，g为当地重力加速度，在地球上不同位置 g的取值不
同，不同星球表面g值也不相同． (2)单摆处于超重或失重状态等效重力加速度 g＝g0±a， 如在轨道上运动的卫星a＝g0，完全失重，等效g＝0.
人 教 实 验 版
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
(3)含有其它作用力的单摆的周期． ①若该作用力对单摆的回复力没有影响，则周期仍然
4．某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、 动能、势能的变化情况.
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
单摆
考点自清 1．用细线悬挂一小球，上端固定，如果悬挂小球的 细线的形变和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多， 这样的装置叫做单摆．单摆是实际摆的 理模型．
人 教 实 验 版
理想化
的物
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
2．回复力为摆球重力沿 圆弧切线 方向的分力，单 摆做简谐振动的条件是最大摆角 小于 10° .
2π l g
人 教 实 验 版
3．周期公式 T＝ 期与 振幅 无关．
；单摆的等时性是指周
选修3-4
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
归纳领悟 单摆周期公式 T＝ 2π l 的理解 g
第 1讲
机 械 振 动
高考物理总复习
(2)振幅(A)：振动物体离开 平衡
位置的最大距离，等
于振动位移的最大值．它反映了振动的 强弱 ．振幅是标量． (3)周期 (T)和频率 (f)：描述振动 快慢 的物理量．其大 小由振动系统本身的性质决定，所以又叫固有周期和固有频 率． 二者关系：
人 教 实 验 版
最新考纲 13．狭义相对论的基本假设Ⅰ 14．质速关系、质能关系Ⅰ 15．相对论质能关系式Ⅰ 16．光的折射定律Ⅱ 17．折射率Ⅰ 18．全反射、光导纤维Ⅰ 19．光的干涉、衍射和偏振现 象Ⅰ
考向瞭望 11．相对论初步知识的了解 12．光的折射现象及折射率的应用
人 教 实 验 版
13．光的全反射现象及临界角的应
1．公式成立的条件是单摆的摆角必须小于 10° . 2．单摆的振动周期在振幅较小的条件下，与单摆的 振幅无关，与摆球的质量也无关． 3．周期公式中摆长为 l：摆长 l 是指摆动圆弧的圆心 到摆球重心的距离，而不一定为摆线的长．