之路高三物理一轮复习课件 第章 机械振动 机械波1
合集下载
高三物理一轮复习机械波课件
【答案】 B
• 如下图甲为某波源的振动图象．图乙是该 波源产生的横波在某时刻的波动图，波动 图象的O点表示波源．问：
• (1)这列波的波速多大？
• (2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一 次到达平衡位置且向上运动时，质点P已 经经过了多少路程？
• 【解析】 (1)从振动图象和波动图象可 以看出：波源起振方向沿－y方向，T＝ 0.2 s，λ＝0.2 m
• 2．物理意义：某一时刻介质中 相对平衡位置的位移．
题组演练
• 1．波的叠加
• (相1)遇波过的程独中立和传运相播动遇原规后律理，：各两自列的波相遇前， 不发生任何变化．
• (2)叠加原理：在两矢列量波和重． 叠的区域里， 任何一个质点都同时参与两列波引起的振 动，其振动的位移为两列波单独存在引起 的位移的
• (1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加 强的点是________．振动减弱的点是 ________．
• (2)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位 移为零的点是________．
• (3)画出此时刻ace连线上，以a为原点的 一列完整波形，标出ce两点．
• 【解析】 (1)a、e两点分别是波谷与波 谷、波峰与波峰相交的点，故此两点为振 动加强点；c处在a、e连线上，且从运动 的角度分析a点的振动形式恰沿该线传播， 故c点是振动加强点．同理b、d是减弱点， f也是减弱点．
• (1)接收频率的实质：观察者接收到的频率
等于观察者在单位时间内接收到的完全波
的个数．当波以速度v通过接收者时，时间t
内通过的完全波的个数为
单位时间
内通过接收者的完全波的个数，即接收频
率．
• (2)波源不动：观察者朝向波源以某一速 度运动，由于相对速度增大而使得单位时 间内通过观察者的完全波的个数增多，接 收频率增大了．同理可知，当观察者背离 波源运动时，接收频率将减小．
• 如下图甲为某波源的振动图象．图乙是该 波源产生的横波在某时刻的波动图，波动 图象的O点表示波源．问：
• (1)这列波的波速多大？
• (2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一 次到达平衡位置且向上运动时，质点P已 经经过了多少路程？
• 【解析】 (1)从振动图象和波动图象可 以看出：波源起振方向沿－y方向，T＝ 0.2 s，λ＝0.2 m
• 2．物理意义：某一时刻介质中 相对平衡位置的位移．
题组演练
• 1．波的叠加
• (相1)遇波过的程独中立和传运相播动遇原规后律理，：各两自列的波相遇前， 不发生任何变化．
• (2)叠加原理：在两矢列量波和重． 叠的区域里， 任何一个质点都同时参与两列波引起的振 动，其振动的位移为两列波单独存在引起 的位移的
• (1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加 强的点是________．振动减弱的点是 ________．
• (2)若两振源S1和S2振幅相同，此时刻位 移为零的点是________．
• (3)画出此时刻ace连线上，以a为原点的 一列完整波形，标出ce两点．
• 【解析】 (1)a、e两点分别是波谷与波 谷、波峰与波峰相交的点，故此两点为振 动加强点；c处在a、e连线上，且从运动 的角度分析a点的振动形式恰沿该线传播， 故c点是振动加强点．同理b、d是减弱点， f也是减弱点．
• (1)接收频率的实质：观察者接收到的频率
等于观察者在单位时间内接收到的完全波
的个数．当波以速度v通过接收者时，时间t
内通过的完全波的个数为
单位时间
内通过接收者的完全波的个数，即接收频
率．
• (2)波源不动：观察者朝向波源以某一速 度运动，由于相对速度增大而使得单位时 间内通过观察者的完全波的个数增多，接 收频率增大了．同理可知，当观察者背离 波源运动时，接收频率将减小．
高考物理一轮复习第十五章机械振动和机械波15.2机械波课件
大；当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率减小． 注意：发生多普勒效应时，波源的频率没有发生变化，只是观察者接收到的波
的频率发生了变化．
即时突破
判断正误．
1．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．( × )
2．一切波都能发生衍射现象．( √ ) 3．多普勒效应说明波源的频率发生变化．( × )
(3)多普勒效应的产生
①当波源和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到的波的频率等于波源的
频率． ②波源相对于介质不动，当观察者靠近波源运动时，观察者接收到的波的频率 增大；当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率减小，当观察者运动的 速度与波速相等时接收不到波．
③观察者相对于介质不动，当波源接近观察者时，观察者接收到的波的频率增
4 ．观察者接收到的波的频率发生变化的原因是观察者与波源之间有相对运 动．( √ )
2
抓重难点
动手演练
掌握提分技巧
重难点 1
波动图象与波速公式的应用
1．波动图象的信息(如右图所示)
(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移． (2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小． (3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的 传播方向．
迁移 ． (2)质点不随波_________ 3．机械波的分类 垂直 (1)横波：振动方向与传播方向__________ ，有波峰和波谷． 在同一直线上 ，有疏部和密部． (2)纵波：振动方向与传播方向_______________
4．机械波的描述
相同的两个_______ 相邻 质点间的距离． (1)波长(λ)：在波动中，振动相位总是______ 波长 ． ①在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于________ ②在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于_________ 波长 ． (2)频率(f)：波的频率等于波源振动的频率． (3)波速(v)：单位时间内机械波在介质中所传播的距离． λ (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝ ＝λf. T
的频率发生了变化．
即时突破
判断正误．
1．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象．( × )
2．一切波都能发生衍射现象．( √ ) 3．多普勒效应说明波源的频率发生变化．( × )
(3)多普勒效应的产生
①当波源和观察者相对于介质都不动时，观察者接收到的波的频率等于波源的
频率． ②波源相对于介质不动，当观察者靠近波源运动时，观察者接收到的波的频率 增大；当观察者远离波源运动时，观察者接收到的波的频率减小，当观察者运动的 速度与波速相等时接收不到波．
③观察者相对于介质不动，当波源接近观察者时，观察者接收到的波的频率增
4 ．观察者接收到的波的频率发生变化的原因是观察者与波源之间有相对运 动．( √ )
2
抓重难点
动手演练
掌握提分技巧
重难点 1
波动图象与波速公式的应用
1．波动图象的信息(如右图所示)
(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移． (2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小． (3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的 传播方向．
迁移 ． (2)质点不随波_________ 3．机械波的分类 垂直 (1)横波：振动方向与传播方向__________ ，有波峰和波谷． 在同一直线上 ，有疏部和密部． (2)纵波：振动方向与传播方向_______________
4．机械波的描述
相同的两个_______ 相邻 质点间的距离． (1)波长(λ)：在波动中，振动相位总是______ 波长 ． ①在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于________ ②在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于_________ 波长 ． (2)频率(f)：波的频率等于波源振动的频率． (3)波速(v)：单位时间内机械波在介质中所传播的距离． λ (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝ ＝λf. T
高考物理一轮复习第十五章机械振动机械波第1讲机械振动课件
第三十五页，共四十九页。
测得的 g 值误差较大，D 错误。
第三十四页，共四十九页。
12．(12 分)在探究单摆周期与摆长关系的实验中， (1)关于实验器材安装及测量时的一些操作，下列说法 中正确的是 ( ) A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长 l B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长 l，再将 单摆悬挂在铁架台上 C．使摆线偏离竖直方向某一角度 α(小于 5°)，然后由 静止释放摆球
第十八页，共四十九页。
是在地球上同一地点进行，则 g 相同，由 f＝21π gl 可得 l ＝4gπ2·f12，故两次摆长之比 l1∶l2＝f12Ⅰ∶f12Ⅱ＝245，B 正确；图 线Ⅱ若是在地面上完成的，将 g＝9.8 m/s2、fⅡ＝0.5 Hz 代入 l＝4gπ2·f12可得 l2≈1 m，C 正确，D 错误。
第二十一页，共四十九页。
解析 由振动图象可以看出，甲单摆的振幅比乙单摆的 大，两个单摆的振动周期相同，根据单摆周期公式 T＝2π
gl 可得，甲、乙两个单摆的摆长相等，但不知道摆长是多 少，不能求出重力加速度 g，故 A、B 正确，E 错误；两个 单摆的质量未知，所以两个单摆的机械能无法比较，C 错误； 在 t＝0.5 s 时，乙单摆有负向最大位移，即有正向最大加速 度，而甲单摆的位移为零，加速度为零，D 正确。
A．把单摆从平衡位置拉开 30°的摆角，并在释放摆球 的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点 100 次的时间 t，则单摆周期 为10t 0
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周 期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较 小
第三十二页，共四十九页。
解析 (1)由游标的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球 直径的整毫米数为 9 mm＝0.9 cm，游标中第 7 条刻度线与 主尺刻度线对齐，所以为 0.07 cm，所以摆球直径为 0.9 cm ＋0.07 cm＝0.97 cm。
测得的 g 值误差较大，D 错误。
第三十四页，共四十九页。
12．(12 分)在探究单摆周期与摆长关系的实验中， (1)关于实验器材安装及测量时的一些操作，下列说法 中正确的是 ( ) A．用米尺测出摆线的长度，记为摆长 l B．先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长 l，再将 单摆悬挂在铁架台上 C．使摆线偏离竖直方向某一角度 α(小于 5°)，然后由 静止释放摆球
第十八页，共四十九页。
是在地球上同一地点进行，则 g 相同，由 f＝21π gl 可得 l ＝4gπ2·f12，故两次摆长之比 l1∶l2＝f12Ⅰ∶f12Ⅱ＝245，B 正确；图 线Ⅱ若是在地面上完成的，将 g＝9.8 m/s2、fⅡ＝0.5 Hz 代入 l＝4gπ2·f12可得 l2≈1 m，C 正确，D 错误。
第二十一页，共四十九页。
解析 由振动图象可以看出，甲单摆的振幅比乙单摆的 大，两个单摆的振动周期相同，根据单摆周期公式 T＝2π
gl 可得，甲、乙两个单摆的摆长相等，但不知道摆长是多 少，不能求出重力加速度 g，故 A、B 正确，E 错误；两个 单摆的质量未知，所以两个单摆的机械能无法比较，C 错误； 在 t＝0.5 s 时，乙单摆有负向最大位移，即有正向最大加速 度，而甲单摆的位移为零，加速度为零，D 正确。
A．把单摆从平衡位置拉开 30°的摆角，并在释放摆球 的同时开始计时
B．测量摆球通过最低点 100 次的时间 t，则单摆周期 为10t 0
C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周 期公式计算得到的重力加速度值偏大
D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较 小
第三十二页，共四十九页。
解析 (1)由游标的“0”刻线在主尺上的位置读出摆球 直径的整毫米数为 9 mm＝0.9 cm，游标中第 7 条刻度线与 主尺刻度线对齐，所以为 0.07 cm，所以摆球直径为 0.9 cm ＋0.07 cm＝0.97 cm。
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
高考物理一轮总复习第15章机械振动机械波第1讲机械振动课件
几个力的合力或某个力的分力。
4．描述简谐运动的物理量
知识点 2 简谐运动的公式和图象 Ⅱ
1.表达式
(1)动力学表达式：F＝ －kx ，其中“－”表示回复力
与位移的方向相反。 (2)运动学表达式：x＝ Asin(ωt＋φ) ，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 叫作 初相 。
2.简谐运动的图象 (1)图象如图：
(2)物理意义：表示振动质点的位移随 时间 的变化规 律。
知识点 3 单摆、周期公式 Ⅰ 简谐运动的两种模型
知识点 4 受迫振动和共振 Ⅰ
1.受迫振动 系统在 周期性驱动力
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 驱动力 的周 期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率) 无关 。
(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于 5°)， 然后释放小球，从摆到平衡位置处开始计时，记下单摆摆动 30～50 次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单 摆的振动周期。
(4)改变摆长，重做几次实验。
(5)数据处理 ①公式法：g＝4Tπ22l。 ②图象法：画 l-T2 图象。 g＝4π2k，k＝Tl2＝ΔΔTl2。
3．[单摆]做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增 加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 1/2，则单摆振动的 ( )
A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变
解析 由单摆周期公式 T＝2π gl 知，周期只与 l、g 有关，与 m 和 v 无关，周期不变，频率不变。改变质量前， 设摆球运动的最低点与最高点的高度差为 h，最低点速度为 v，则 mgh＝12mv2；质量改变后，4mgh′＝12×4m×v22， 可知 h′≠h，振幅改变，故选 C。
4．描述简谐运动的物理量
知识点 2 简谐运动的公式和图象 Ⅱ
1.表达式
(1)动力学表达式：F＝ －kx ，其中“－”表示回复力
与位移的方向相反。 (2)运动学表达式：x＝ Asin(ωt＋φ) ，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 叫作 初相 。
2.简谐运动的图象 (1)图象如图：
(2)物理意义：表示振动质点的位移随 时间 的变化规 律。
知识点 3 单摆、周期公式 Ⅰ 简谐运动的两种模型
知识点 4 受迫振动和共振 Ⅰ
1.受迫振动 系统在 周期性驱动力
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 驱动力 的周 期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率) 无关 。
(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于 5°)， 然后释放小球，从摆到平衡位置处开始计时，记下单摆摆动 30～50 次的总时间，算出平均每摆动一次的时间，即为单 摆的振动周期。
(4)改变摆长，重做几次实验。
(5)数据处理 ①公式法：g＝4Tπ22l。 ②图象法：画 l-T2 图象。 g＝4π2k，k＝Tl2＝ΔΔTl2。
3．[单摆]做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增 加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 1/2，则单摆振动的 ( )
A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变
解析 由单摆周期公式 T＝2π gl 知，周期只与 l、g 有关，与 m 和 v 无关，周期不变，频率不变。改变质量前， 设摆球运动的最低点与最高点的高度差为 h，最低点速度为 v，则 mgh＝12mv2；质量改变后，4mgh′＝12×4m×v22， 可知 h′≠h，振幅改变，故选 C。
2023届高考物理一轮复习课件：机械振动 机械波
4
3
B．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
5
C．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
D．两个振动没有位移相等的时刻
+ )cm，x B＝8sin(4π
x
t
4.周期T：①1T走4A。 1T后回到原位置
②T/2走2A。T/2后到达O点对称位置
x.v.a大小相等方向相反
③T/4不一定走A
A
A/2
示，下列说法正确的是(
C)
A．t＝0.6 s时，振子在O点右侧6 cm处
B．振子在t＝0.2 s和t＝1.0 s时的速度相同
C．t＝1.2 s时，振子的加速度方向水平向右
D．t＝1.0 s到t＝1.4 s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
考点2
[典例 2]
机械波
一振动片以频率 f 做简谐振动时，固定在振动片上的两根细
平衡位置：mg=kx0
F回=kx1-mg =kx1-kx0
mg
二、简谐运动
ɵ
1.动力学：
T
2.运动学：
3.振幅A：
x
4.周期T：
mg
5.种类：
①弹簧振子 T=2π
②单摆 ɵ<50 T=2π
注意：简谐运动T与振幅无关。受迫振动时=f驱的周期。
驱动力的周期等于简谐运动的固有周期时振幅
最大，即发生共振。
)
C
A．小球振动的固有频率是4 Hz
B．小球做受迫振动时周期一定是4 s
C．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著减小
3．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A
3
B．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
5
C．振动 A 的相位滞后振动 B 的相位 π
4
D．两个振动没有位移相等的时刻
+ )cm，x B＝8sin(4π
x
t
4.周期T：①1T走4A。 1T后回到原位置
②T/2走2A。T/2后到达O点对称位置
x.v.a大小相等方向相反
③T/4不一定走A
A
A/2
示，下列说法正确的是(
C)
A．t＝0.6 s时，振子在O点右侧6 cm处
B．振子在t＝0.2 s和t＝1.0 s时的速度相同
C．t＝1.2 s时，振子的加速度方向水平向右
D．t＝1.0 s到t＝1.4 s的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
考点2
[典例 2]
机械波
一振动片以频率 f 做简谐振动时，固定在振动片上的两根细
平衡位置：mg=kx0
F回=kx1-mg =kx1-kx0
mg
二、简谐运动
ɵ
1.动力学：
T
2.运动学：
3.振幅A：
x
4.周期T：
mg
5.种类：
①弹簧振子 T=2π
②单摆 ɵ<50 T=2π
注意：简谐运动T与振幅无关。受迫振动时=f驱的周期。
驱动力的周期等于简谐运动的固有周期时振幅
最大，即发生共振。
)
C
A．小球振动的固有频率是4 Hz
B．小球做受迫振动时周期一定是4 s
C．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著增大
D．圆盘转动周期在4 s附近时，小球振幅显著减小
3．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A
(全国通用版)2019版高考物理一轮复习选考部分第一章波1.1机械振动课件
振子速度增大时,位移减小,回复力减小
(5)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。 纠错:________________________________________ ___。 (6)简谐运动的图象描述的是振子的轨迹。 纠错:_______________________________________。 只有摆角小于10°时,其运动才可视为简谐运 动
T 4
T 4
0.2 s 2
所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等, 即0.2 s。振子从点O到点M′、从点M′到点O及从点O 到点M所需时间相等,为 s,故周期为T=0.5 s+ s≈0.53 s,所以周期不可能为选项B、D、E。
1 30
0.3 s 0.2 s 3
2.水平弹簧振子,每隔时间t,振子的位移总是大小和方 向都相同,每隔 的时间,振子的速度总是大小相等, 方向相反,则有 ( ) A.弹簧振子的周期一定小于 t B.每隔 的时间,振子的加速度总是相同的 C.每隔 的时间,振子的动能总是相同的 2 D.每隔 的时间,弹簧的长度总是相同的
选修3-4 第一章 机械振动 机械波 第 1讲 机 械 振 动
【知识导图】
x=Asin(ωt+φ) 平衡位置 运动 平衡位置
2
lHale Waihona Puke g固有频率 固有频率周期 重力加速度
摆长
【微点拨】 1.掌握简谐运动的两种模型: 弹簧振子和单摆。 2.理解简谐运动的两个运动特征: (1)对称性特征。 (2)周期性特征。
(1)求弹簧振子的振动周期T。 (2)若B、C之间的距离为25 cm,求振子在4 s内通过的路程。 (3)若B、C之间的距离为25 cm,从平衡位置开始计时,写出弹簧振子的位移表达式,并画 出弹簧振子的振动图象。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
考点四 用单摆测定重力加速度 5．某同学用单摆测重力加速度的实验数据如下：
摆长 l/m 0.500 0.600 0.800 1.100
周期 T/s 1.43 1.55 1.79 2.09 请你用画“T2-l”图线的方法求出当地的重力加速度，并 写出处理过程和画出“T2-l”图线．
第34页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
选修必考部分
第1页
返回导航
选修必考部分 选修3－4
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第十二章
机械振动 机械波
第2页
返回导航
选修必考部分 选修3－4
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第3页
返回导航
选修必考部分 选修3－4
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：根据单摆的周期公式 T＝2π
gl 可得 T2＝4gπ2l.由
此可得“T2-l”图线的斜率 k＝4gπ2.故从图线中求得斜率 k，即
可求得 g 值．表格中对应 T2 值分别为：T21＝2.04 s2，T22＝2.40
s2，T23＝3.20 s2，T24＝4.37 s2，建立 T2-l 坐标系，绘图如图 12
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第15页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2.共振曲线
图 12－1－2
□ 由图 12－1－2 知当 f 驱＝f0 时振幅 42 最大．
第16页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第29页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：由单摆的周期公式 T＝2π Lg可知，单摆摆长不变， 则周期不变，频率不变；振幅 A 是反映单摆运动过程中的能 量大小的物理量，由 Ek＝12mv2 可知，摆球经过平衡位置时的 动能不变，由机械能守恒定律知，在最大位移处重力势能不 变，则振幅一定减小，所以 C 正确．
第22页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长 L，用游 标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径 r，则摆长 l＝L ＋r.
(5)选用一米左右的细线．
第23页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
A
B
第26页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
C
D
图 12－1－5
第27页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：由简谐运动中加速度与位移的关系 a＝－kx/m 可 知，在 T/4 时刻，加速度正向最大，则位移负向最大，故选项 A 正确．
第7页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
3．描述简谐运动的物理量
第8页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
二、简谐运动的公式和图象 1．表达式
(1)动力学表达式：F＝□15 －kx ，其中“－”表示回复力
三、简谐运动的两种模型
模型
弹簧振子
示意图
单摆
第12页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第13页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
四、受迫振动和共振 1．自由振动、受迫振动和共振
第14页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
考点自测
考点一 简谐运动及其图象
1．(多选题)一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位
置时，一定相同的物理量是( )
A．位移
B．速度
C．加速度
D．动能
第24页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：做简谐运动的质点，具有周期性．质点每次经过 同一位置时，位移一定相同；由于加速度与位移大小成正比、 方向总是相反，所以加速度相同；速度的大小相同，但方向 不一定相同(可能相同，也可能相反)，所以速度不一定相同， 而动能相同．
第31页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
③当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗 衣机的固有频率
④当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
第32页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
－1－6 所示．
第35页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
图 12－1－6 从图可得：k＝ΔΔTl2＝02..50000 s2/m＝4.00 s2/m. 当地重力加速度 g＝4kπ2＝4×4.30.0142 m/s2＝9.86 m/s2. 答案：见解析
(4)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.
5．能量特征 振动的能量包括动能 Ek 和势能 Ep，简谐运动过程中，系 统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒．
第42页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
【例 1】 做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来
五、实验：探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度
1．实验原理
由单摆的周期公式 T＝2π
gl ，可得出 g＝4Tπ22l，测出单
摆的摆长 l 和振动周期 T，就可求出当地的重力加速度 g.
2．实验器材
单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表．
第17页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
答案：A
第28页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
考点二 单摆 3．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来 的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 1/2，则单摆 振动的( ) A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变
第20页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
g＝4π2k，k＝Tl2＝ΔΔTl2.
图 12－1－4
第21页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
4．注意事项 (1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定． (2)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于 10°. (3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振 动的次数．
答案：C
第30页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
考点三 受迫振动和共振 4．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现 先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，对这一现象下列 说法正确的是( ) ①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固 有频率 ②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有 频率小
第38页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2．运动学特征 简谐运动的加速度与物体偏离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．
答案：ACD
第25页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2．一个弹簧振子沿 x 轴做简谐运动，取平衡位置 O 为 x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子 具有沿 x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移 x 与 时间 t 关系的图象是图 12－1－5 中的( )
(2)如图 12－1－7 所示，振子经过关于平衡位置 O 对称 的两点 P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等， 相对于平衡位置的位移大小相等．
图 12－1－7
第41页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
(3)振子由 P 到 O 所用时间等于由 O 到 P′所用时间，即 tPO＝tOP′.
与位移的方向相反．
(2)运动学表达式：x＝□16 Asin(ωt＋φ) ，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□17 初相．
第9页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2．图象
(1)从□18 平衡位置 开始计时，函数表达式为 x＝Asinωt，
摆长 l/m 0.500 0.600 0.800 1.100
周期 T/s 1.43 1.55 1.79 2.09 请你用画“T2-l”图线的方法求出当地的重力加速度，并 写出处理过程和画出“T2-l”图线．
第34页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
选修必考部分
第1页
返回导航
选修必考部分 选修3－4
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第十二章
机械振动 机械波
第2页
返回导航
选修必考部分 选修3－4
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第3页
返回导航
选修必考部分 选修3－4
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：根据单摆的周期公式 T＝2π
gl 可得 T2＝4gπ2l.由
此可得“T2-l”图线的斜率 k＝4gπ2.故从图线中求得斜率 k，即
可求得 g 值．表格中对应 T2 值分别为：T21＝2.04 s2，T22＝2.40
s2，T23＝3.20 s2，T24＝4.37 s2，建立 T2-l 坐标系，绘图如图 12
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第15页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2.共振曲线
图 12－1－2
□ 由图 12－1－2 知当 f 驱＝f0 时振幅 42 最大．
第16页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第29页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：由单摆的周期公式 T＝2π Lg可知，单摆摆长不变， 则周期不变，频率不变；振幅 A 是反映单摆运动过程中的能 量大小的物理量，由 Ek＝12mv2 可知，摆球经过平衡位置时的 动能不变，由机械能守恒定律知，在最大位移处重力势能不 变，则振幅一定减小，所以 C 正确．
第22页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长 L，用游 标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径 r，则摆长 l＝L ＋r.
(5)选用一米左右的细线．
第23页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
A
B
第26页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
C
D
图 12－1－5
第27页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：由简谐运动中加速度与位移的关系 a＝－kx/m 可 知，在 T/4 时刻，加速度正向最大，则位移负向最大，故选项 A 正确．
第7页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
3．描述简谐运动的物理量
第8页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
二、简谐运动的公式和图象 1．表达式
(1)动力学表达式：F＝□15 －kx ，其中“－”表示回复力
三、简谐运动的两种模型
模型
弹簧振子
示意图
单摆
第12页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
第13页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
四、受迫振动和共振 1．自由振动、受迫振动和共振
第14页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
考点自测
考点一 简谐运动及其图象
1．(多选题)一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位
置时，一定相同的物理量是( )
A．位移
B．速度
C．加速度
D．动能
第24页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
解析：做简谐运动的质点，具有周期性．质点每次经过 同一位置时，位移一定相同；由于加速度与位移大小成正比、 方向总是相反，所以加速度相同；速度的大小相同，但方向 不一定相同(可能相同，也可能相反)，所以速度不一定相同， 而动能相同．
第31页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
③当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗 衣机的固有频率
④当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大 A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
第32页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
－1－6 所示．
第35页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
图 12－1－6 从图可得：k＝ΔΔTl2＝02..50000 s2/m＝4.00 s2/m. 当地重力加速度 g＝4kπ2＝4×4.30.0142 m/s2＝9.86 m/s2. 答案：见解析
(4)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.
5．能量特征 振动的能量包括动能 Ek 和势能 Ep，简谐运动过程中，系 统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒．
第42页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
【例 1】 做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来
五、实验：探究单摆的运动 用单摆测定重力加速度
1．实验原理
由单摆的周期公式 T＝2π
gl ，可得出 g＝4Tπ22l，测出单
摆的摆长 l 和振动周期 T，就可求出当地的重力加速度 g.
2．实验器材
单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表．
第17页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
答案：A
第28页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
考点二 单摆 3．做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来 的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的 1/2，则单摆 振动的( ) A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变 C．频率不变、振幅改变 D．频率改变、振幅不变
第20页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
g＝4π2k，k＝Tl2＝ΔΔTl2.
图 12－1－4
第21页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
4．注意事项 (1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定． (2)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于 10°. (3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振 动的次数．
答案：C
第30页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
考点三 受迫振动和共振 4．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现 先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，对这一现象下列 说法正确的是( ) ①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固 有频率 ②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有 频率小
第38页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2．运动学特征 简谐运动的加速度与物体偏离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．
答案：ACD
第25页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2．一个弹簧振子沿 x 轴做简谐运动，取平衡位置 O 为 x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子 具有沿 x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移 x 与 时间 t 关系的图象是图 12－1－5 中的( )
(2)如图 12－1－7 所示，振子经过关于平衡位置 O 对称 的两点 P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等， 相对于平衡位置的位移大小相等．
图 12－1－7
第41页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
(3)振子由 P 到 O 所用时间等于由 O 到 P′所用时间，即 tPO＝tOP′.
与位移的方向相反．
(2)运动学表达式：x＝□16 Asin(ωt＋φ) ，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□17 初相．
第9页
返回导航
选修3-4 第十二章 第1讲
高考进行时 一轮总复习 ·物理（新课标通用版）
2．图象
(1)从□18 平衡位置 开始计时，函数表达式为 x＝Asinωt，