2016届高三物理一轮复习 机械振动 机械波
高考物理一轮复习 第13章 振动 波动 光 电磁波 相对论 第2节 机械波教案(含解析)
第2节机械波一、波的形成与传播1．机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。
(2)有传播介质，如空气、水、绳子等。
2．传播特点(1)传播振动形式、能量和信息。
(2)质点不随波迁移。
(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。
3．机械波的分类4.(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻点间的距离，用λ表示。
波长由频率和波速共同决定。
①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。
②纵波中，相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长。
(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率。
(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关。
(4)波速公式：v ＝λf ＝λT 或v ＝Δx Δt。
二、波的图象 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．图象形状：简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线，如图所示。
三、波的干涉、衍射和多普勒效应1．波的叠加 观察两列波的叠加过程可知：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
2．波的干涉和衍射(1)定义：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感受到波的频率发生变化的现象。
(2)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率发生变化。
(3)规律：①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率变大。
②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率变小。
③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。
(×)(2)机械波的频率等于振源的振动频率。
(√)(3)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。
一轮复习教案机械振动和机械波部分人教版
4.学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与机械振动和机械波相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
10.求波的驻波现象中的波节和波腹
题型：已知机械波的波长为λ，求其驻波现象中的波节和波腹。
答案：波节：x = nλ / 2
波腹：x = (2n + 1)λ / 2
说明：波节是指波的振幅为零的位置，波腹是指波的振幅最大的位置。
11.求机械波的能量和功率
题型：已知机械波的振幅为A，求其能量E和功率P。
答案：E = (1/2)A^2ω^2 / λ
展示一些关于机械振动和机械波的图片或视频片段，让学生初步感受它们的魅力或特点。
简短介绍机械振动和机械波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.机械振动和机械波基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解机械振动和机械波的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解机械振动和机械波的定义，包括其主要组成元素或结构。
答案：相长干涉：λ1 = λ2
相消干涉：λ1 = -λ2
说明：相长干涉是指两波相遇时波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，导致干涉加强；相消干涉是指两波相遇时波峰与波谷相遇，导致干涉减弱。
9.求波的衍射现象中的最小衍射角
题型：已知波的波长为λ，求其衍射现象中的最小衍射角θ。
答案：θ = λ / d
说明：最小衍射角是指波在衍射时达到最小强度时的角度。
2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，大部分学生具有较强的好奇心和学习兴趣；学生在之前的物理学习中已经展示出一定的逻辑思维和分析问题的能力；学生的学习风格各异，有的喜欢通过实验和实践来学习，有的则更擅长通过理论分析和计算来解决问题。
高三第一轮复习《机械振动和机械波》
高三第一轮复习《机械振动和机械波》一、机械振动： （一）夯实基础：1、简谐运动、振幅、周期和频率：（1）简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
特征是：F=-kx,a=-kx/m （2）简谐运动的规律：①在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。
②在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大。
③振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位置间的直线距离。
加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。
④当质点向远离平衡位置的方向运动时，质点的速度减小、动量减小、动能减小，但位移增大、回复力增大、加速度增大、势能增大，质点做加速度增大减速运动；当质点向平衡位置靠近时，质点的速度增大、动量增大、动能增大，但位移减小、回复力减小、加速度减小、势能减小，质点做加速度减小的加速运动。
④弹簧振子周期：T= 2 (与振子质量有关,与振幅无关)（3）振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。
它是描述振动强弱的物理量, 是标量。
（4）周期T 和频率f ：振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为频率，单位是赫兹（Hz ）。
周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f. 2、单摆：（1）单摆的概念：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于球的直径，这样的装置叫单摆。
（2）单摆的特点：○1单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型; ○2单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<100时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T=gL π2。
高三物理机械振动和机械波知识点总结
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，是矢量，其最大值等于振幅。
（2）振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。
（3）周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。
4. 简谐运动的图像（1）意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。
（2）特点：简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线。
（3）应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
二、弹簧振子定义：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系。
如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中；是水平放置、倾斜放置还是竖直放置；振幅是大还是小，它的周期就都是T。
三、单摆1. 定义：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。
单摆是一种理想化模型。
2. 单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角α<5°。
3. 单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。
4. 作简谐运动的单摆的周期公式为：T=2π（1）在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关。
（2）单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关.（3）摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L 应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值）。
四、受迫振动1. 受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
2. 受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。
3. 共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。
高中物理选修知识点机械振动与机械波解析
机械振动与机械波简谐振动一、学习目标1.了解什么是机械振动、简谐运动2.正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
二、知识点说明1.弹簧振子(简谐振子)：(1)平衡位置：小球偏离原来静止的位置；(2)弹簧振子：小球在平衡位置附近的往复运动，是一种机械运动，这样的系统叫做弹簧振子。
(3)特点：一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
2.弹簧振子的位移—时间图像弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线，如图所示。
3.简谐运动及其图像。
(1)简谐运动：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。
(2)应用：心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。
三、典型例题例1：简谐运动属于下列哪种运动()A．匀速运动? ?B．匀变速运动C．非匀变速运动? ?D．机械振动解析：以弹簧振子为例，振子是在平衡位置附近做往复运动，并且平衡位置处合力为零，加速度为零，速度最大．从平衡位置向最大位移处运动的过程中，由F＝－kx可知，振子的受力是变化的，因此加速度也是变化的。
故A、B错，C正确。
简谐运动是最简单的、最基本的机械振动，D正确。
答案：CD简谐运动的描述一、学习目标1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。
二、知识点说明1.描述简谐振动的物理量，如图所示：(1)振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，。
(2)全振动：振子向右通过O点时开始计时，运动到A，然后向左回到O，又继续向左达到，之后又回到O，这样一个完整的振动过程称为一次全振动。
(3)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，符号T表示，单位是秒(s)。
(4)频率：单位时间内完成全振动的次数，符号用f表示，且有，单位是赫兹(Hz)，。
(5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，振动越快。
高三物理一轮复习机械振动机械波专项训练答案
高三物理一轮复习机械振动、机械波专项训练答案一、选择题1、【答案】 ABE【解析】试题分析：由振动图象读出t=0时刻P 点的振动方向，判断波的传播方向．由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速．分析波动过程，根据时间与周期的关系，判断Q 点的运动方向．由乙图读出，t=0时刻质点的速度向下，则由波形的平移法可知，这列波沿x 轴正方向传播，A 正确；由图知：λ=4m ，T=0.2s ，则波速s m T v /202.04===λ，B 正确；简谐横波中质点在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，C 错误；图示时刻Q 点沿y 轴正方向运动，21.0T s t ==，质点Q 的运动方向沿y 轴负方向，D 错误；t=0.35s=1.75T ，经过0.35 s 时，质点P 到达波峰，而质点Q 位于平衡位置与波谷之间，故质点Q 距平衡位置的距离小于质点P 距平衡位置的距离，E 正确．2、【答案】 ABD【解析】A 、由图乙可以知道，当 2.5t s =时质点M 对平衡位置的位移为负，故选项A 正确；B 、由图乙可以知道，当 2.5t s =时质点M 的速度方向指向负方向，故选项B 正确；C 、由图乙可以知道，当 2.5t s =时质点M 的位移为负，则根据kx a m=-可以知道，加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，故选项C 错误；D 、0t =时刻，质点M 的振动方向向上，所以波的传播方向与x 的正方向相同，故选项D 正确；E 、质点M 只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，故选项E 错误。
3、【解析】A ：波上质点并不随波迁移，故A 错误。
B ：从波传到N 处开始计时，经过t ＝0.03 s ，波向前传播1140000.03120x vt m m ==⨯=，即N 点的振动情况刚好到达x ＝240 m 处，x ＝240 m 处的质点在t ＝0.03 s 时从平衡位置开始向下振动，也就是此时质点的加速度为0，故B 正确。
机械振动和机械波知识点复习及总结
机械振动和机械波知识点复习 一 机械振动知识要点1． 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动，简称振动条件：a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b 、阻力足够小。
回复力：效果力——在振动方向上的合力平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置：运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态） 描述振动的物理量位移x （m ）——均以平衡位置为起点指向末位置振幅A （m ）——振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱）周期T （s ）——完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢）全振动——物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程频率f （Hz ）——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2． 简谐运动概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动受力特征：kx F -= 运动性质为变加速运动从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、E K 、E P特点：运动过程中存在对称性平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大✧ v 、E K 同步变化；x 、F 、a 、E P 同步变化，同一位置只有v 可能不同 3． 简谐运动的图象（振动图象）物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ，周期T （频率f ） 可知任意时刻振动质点的位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向） 可知某段时间F 、a 等的变化 4． 简谐运动的表达式：)2sin(φπ+=t TA x 5． 单摆（理想模型）——在摆角很小时为简谐振动回复力：重力沿切线方向的分力 周期公式：glT π2= （T 与A 、m 、θ无关——等时性）测定重力加速度g,g=224TLπ 等效摆长L=L 线+r6． 阻尼振动、受迫振动、共振阻尼振动（减幅振动）——振动中受阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动受迫振动：物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
高中物理复习机械波
高中物理复习机械波一、知识网络二、画龙点睛概念1、机械波(1)机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。
(2) 机械波的产生条件：①波源：引起介质振动的质点或物体②介质：传播机械振动的物质(3)机械波形成的原因：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。
(4)机械波的特点和实质①机械波的传播特点a．前面的质点领先，后面的质点紧跟；b．介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移；c．波中各质点振动的频率都相同；d．振动是波动的形成原因，波动是振动的传播；e．在均匀介质中波是匀速传播的。
②机械波的实质a．传播振动的一种形式；b．传递能量的一种方式。
(5)机械波的基本类型：横波和纵波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。
表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷。
横波表现为凹凸相间的波形。
实例：沿绳传播的波、迎风飘扬的红旗等为横波。
②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。
表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。
纵波表现为疏密相间的波形。
实例：沿弹簧传播的波、声波等为纵波。
2、波的图象(1)波的图象的建立①横坐标轴和纵坐标轴的含意义横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置；纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。
从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。
②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象。
(2)波的图象的特点①横波的图象特点横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。
波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。
波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。
在横波的情况下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，就是波的图象，能直观地表示出波形。
(完整版)机械振动和机械波知识点总结
机械振动 考点一 简谐运动的描述与规律1. 机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，简称振动。
回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。
回复力是产生振动的条件，它使物体总是在平衡位置附近振动。
它属于效果力，其效果是使物体再次回到平衡位置。
回复力可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。
平衡位置是指物体所受回复力为零的位置！2.简谐运动: 物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。
简谐运动属于最简单、最基本的振动形式，其振动过程关于平衡位置对称，是一种周期性的往复运动。
例如弹簧振子、单摆。
注: (1)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，是矢量．②振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，它表示振动的强弱．③周期T 和频率f ：物体完成一次全振动所需的时间叫做周期，而频率则等于单位时间 内完成全振动的次数．它们是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系：T ＝1/f. (2)简谐运动的表达式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 ＝A sin (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叫做初相．(可借助于做匀速圆周运动质点在水平方向的投影理解)(3)简谐运动的运动规律①变化规律：位移增大时⎩⎪⎨⎪⎧回复力、加速度增大⎭⎬⎫速度、动能减小势能增大机械能守恒振幅、周期、频率保持不变注意：这里所说的周期、频率为固有周期与固有频率，由振动系统本身构造决定。
振幅是反映振动强弱的物理量，也是反映振动系统所具备能量多少的物理量。
②对称规律：I 、做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系，另外速度的大小、动能具有对称性，速度的方向可能相同或相反.II 、振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝t CB ；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，如t BC ＝t B ′C ′，③运动的周期性特征：相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同.注意：做简谐运动的物体在一个周期内的路程大小一定为4A ，半个周期内路程大小一定为2A ，四分之一个周期内路程大小不一定为A 。
高考第一轮复习教案08-机械振动机械波
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（二）过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。
（三）情感态度价值观运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。
二、教具：激光笔，平面镜，PPT，展台气垫弹簧振子知识简析一、机械振动1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧做的往复运动．振动的特点:①存在某一中心位置;②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件.产生振动的条件:①振动物体受到回复力作用;②阻尼足够小;2、回复力：振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力．①回复力时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的, 可由任意性质的力提供．可以是几个力的合力也可以是一个力的分力; ③合外力：指振动方向上的合外力，而不一定是物体受到的合外力．④在平衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不一定为零．如单摆运动，当小球在最低点处，回复力为零，而物体所受的合外力不为零．3、平衡位置：是振动物体受回复力等于零的位置；也是振动停止后，振动物体所在位置；平衡位置通常在振动轨迹的中点。
物理(新课标)高考总复习第一轮复习课件：第十四章第一节机械振动
第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
考试内容
要求
全反射、光导纤维
Ⅰ
光的干涉、衍射和偏振现象
Ⅰ
电磁波的产生
Ⅰ
电磁波的发射、传播和接收
Ⅰ
电磁波谱
Ⅰ
狭义相对论的基本假设
Ⅰ
质能关系
Ⅰ
实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度
实验：测定玻璃的折射率
实验：用双缝干涉测光的波长
说明：1.简谐运动只限于单摆和弹簧振子． 2．简谐运动的公式只限于回复力公式；图象只限于位移－时间图象． 3．光的干涉只限于双缝干涉、薄膜干涉
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． 4．对称性特征 (1)相隔T2或（2n2＋1）T(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)如图所示，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．
A．h＝1.7 m B．简谐运动的周期是 0.8 s C．0.6 s 内物块运动的路程为 0.2 m D．t＝0.4 s 时，物块与小球运动方向相反
[审题指导] 由物块简谐运动的表达式可知物块运动的振幅 A、周期 T，以及 t 时刻的具体位置，再结合自由落体运动判 断两者运动的关系．
[解析] 由物块简谐运动的表达式 y＝0.1sin (2.5πt) m 知，ω ＝2.5π rad/s，T＝2ωπ＝22.5ππ s＝0.8 s，选项 B 正确；t＝0.6 s 时，y＝－0.1 m，对小球：h＋|y|＝12gt2，解得 h＝1.7 m，选 项 A 正确；物块 0.6 s 内路程为 0.3 m，t＝0.4 s 时，物块经 过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同．故选项 C、D 错误．
高考物理专题——机械振动和机械波 光学
一、机械振动和机械波1．简谐运动的图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期。
(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。
2．机械波的传播特点(1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可能改变，但频率和周期都不会改变。
(4)波经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝λT＝λf。
二、光的折射和全反射对折射率的理解(1)公式：n＝sin θ1 sin θ2(2)折射率由介质本身的性质决定，与入射角的大小无关。
(3)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，光疏介质不是指密度小的介质。
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。
同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。
(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。
(6)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播速度的大小v＝c n。
三、光的波动性1．三种现象：光的干涉现象、光的衍射现象和光的偏振现象。
2．光的干涉(1)现象：光在重叠区域出现加强或减弱的现象。
(2)产生条件：两束光频率相同、相位差恒定。
(3)典型实验：杨氏双缝实验。
3．光的衍射(1)现象：光绕过障碍物偏离直线传播的现象。
(2)产生条件：障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或更小。
(3)典型实验：单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射。
四、电磁波1．电磁波是横波：在传播方向上的任一点，E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直。
2．电磁波的传播不需要介质：电磁波在真空中的传播速度与光速相同，即c＝3×108 m/s。
3．电磁波具有波的共性：能产生干涉、衍射等现象。
高三物理一轮复习必备精品：机械振动和机械波(大纲版)
第7章 机械振动和机械波的关系其次是单摆，题型多以选择题的形式出现，试题信息容量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律，特别是通过图象考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。
机械振动和机械波机械振动自由振动简谐运动（无阻尼振动）受力特征：回复力F=-kx基本模型弹簧振子 单摆：θ<100描述概念：振幅、周期和频率 单摆周期： gl T π2=x —t 图象：正弦或余弦曲线振动能量：动能和势能之和阻尼振动特征：振幅递减原因：振动能量逐渐转化为其他形式的能量受迫振动定义：周期性驱动力下的振动 特征：共振：f 驱=f 固时振幅A 最大f =f 驱，跟f 固无关f 驱与f 固相差越小，振幅A 越大机械波 产生：机械振动在介质中的传播形成机械波特点：传播的是振动的形式和能量分类横波 纵波 描述波的图象 物理量频率：f 波长：λ 波速： f Tt x v λλ==∆∆=波特有的现象衍射——波绕过障碍物继续传播 干涉——频率相同的两列波叠加多普勒效应——接收到的波频率不同于波源频率的现象第一课时 机械振动一．振动及描述振动的物理量1．机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动称为机械振动，简称振动．2．回复力：振动物体所受的总是指向平衡位置的力，它可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，属于效果力，在具体问题中要注意分析是什么力提供了回复力．3．位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大等于振幅.注意：无论振子从什么位置开始振动，其位移总是以平衡位置为初位置．4．振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱．5．周期T 和频率f ：表示振动快慢的物理量，两者互为倒数关系，当T 和f 由振动系统本身决定时，则叫固有周期和固有频率． 二．简谐运动1．定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。
高考总复习《物理》机械振动机械波ppt课件
[研考题考法]
[例1] [多选]一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在坐标原
点。t＝0 时刻振子的位移 x＝－0.1 m；t＝43 s 时刻 x＝0.1 m； t＝4 s 时刻 x＝0.1 m，该振子的振幅和周期可能为 ( )
A．0.1 m，83 s
B．0.1 m,8 s
C．0.2 m，83 s
位置的位移。 4．波速与波长、周期、频率的关系式：v＝Tλ ＝λf。 5．波的特有现象：干涉，衍射，多普勒效应。
[研考题考法] [例1] [多选](2017·浙江 11 月选考)有两列频
率相同、振动方向相同、振幅均为 A、传播方向互
相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实
线表示波峰，虚线表示波谷，a 为波谷与波谷相遇点，b、c 为
固有 T与振幅无关
周期
T＝2π l，T与振幅、摆 g
球质量无关
[验备考能力] 1．(2019·台州月考)一个质点做简谐运动的图象
如图所示，下列说法正确的是()来自A．质点振动周期为 4 s
B．在 10 s 内质点经过的路程是 10 cm
C．在 5 s 末，速度最大，加速度最大
D．t＝1.5 s 时质点的位移大小是 2 cm 解析：由题给图象知，质点振动周期为 4 s，故 A 正确。10 s＝
时开始计时，那么当 t＝1.2 s 时，摆球
()
A．正在做加速运动，加速度正在增大
B．正在做减速运动，加速度正在增大
C．正在做加速运动，加速度正在减小
D．正在做减速运动，加速度正在减小 解析：秒摆的周期为 2 s，则摆球正从平衡位置向左运动时
开始计时，那么当 t＝1.2 s 时，摆球从平衡位置向右方最
2016届高三物理一轮复习 12.2机械波课件
解析：由图可知，振幅为 2 cm，A 错误．由 v＝Tλ可知， T＝vλ＝84 s＝2 s，B 错误．波向右传播，由波动与振动的关系 可知，x＝4 m 处质点向 y 轴正方向运动，C 错误．x＝4 m 处 质点处于平衡位置，此时加速度为 0，故 D 正确．
答案：D
3．[2013·重庆卷]一列简谐横波沿直线传峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( )
解析：由题图甲得 t＝0 时刻，a 在波峰，速度为零，b 在平衡 位置，速度最大，故 A 错误；由图甲得 t＝0 时刻，质点 a 在波峰， 加速度比质点 b 大，故 B 错误；由图乙得 t＝0 时刻，该质点位于 平衡位置，且具有向下的最大速度，可表示质点 b 的振动，故 C 错 误，D 正确．
答案：D
E．当观测者靠近波源时，接收到的波的频率会大于波源 的振动频率
解析：干涉、衍射是波共有的特性，所以 A 错误．干涉 具备两波频率相同、相位差恒定的条件，B 正确．当满足 d≤λ 时产生明显的衍射现象，C 正确．在干涉图样中，质点的位 移随时间时刻发生变化，D 错误．在多普勒效应中，观测者 与波源相对靠近时，接收到的波的频率大于波源的振动频率， E 正确．
一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可以改变，但
频率和周期都不会改变．
4．振源经过一个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播一 个波长的距离，所以有 v＝Tλ＝λf.
5．质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变． 6．相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同，相隔半波长 奇数倍的两质点，振动状态总相反．
答案：C
考点三 波的现象 4．(多选题)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确 的是( ) A．有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相 等 C．能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波 长比较相差不多或比波长更小
高三物理一轮复习必备精品机械波
第12章机械波课标导航1．通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。
能区别横波和纵波。
能用图像描述横波。
理解波速、波长和频率（周期）的关系。
2．了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。
3．通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。
4．通过实验感受多普勒效应。
解释多普勒效应产生的原因。
列举多普勒效应的应用实例。
复习导航：1．本章内容是历年高考的必考内容，其中命题频率最高的知识点是：波动图象；波长、频率和波速的关系；波的干涉和衍射等。
2．题型多以选择题、填空题的形式出现，试题信息量大，综合性强，一道题通常会考查多个知识点，特别是通过波的图象、振动图象的综合来考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。
3．由于振动和波动的周期性和多向性，该部分试题具有多解性的特点。
4．波的图象及应用对学生的综合能力要求较高，仍然是今后几年高考的热点。
第1课时机械波1、高考解读真题品析知识：机械波的概念例1．（09年全国卷Ⅱ）14.下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确答案：AD点评：机械波的传播周期由振源的周期所决定；注意区分机械波的传播速度与各质点振动速度之间的关系、机械波的传播方向和振动方向之间的关系。
热点关注：知识点：例2．（09年上海物理）12．弹性绳沿X 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当T ＝0时使其开始沿Y 轴做振幅为8CM 的简谐振动，在T ＝0.25S 时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________CM/S ，T ＝___________时，位于X 2＝45CM 的质点N 恰好第一次沿Y 轴正向通过平衡位置。
高三物理机械振动 机械波高考一轮复习资料
准兑市爱憎阳光实验学校模块二机械振动 机械波【知识络】 第一节 机械振动 【考点】一、指要 1．弹簧振子，简谐运动，简谐运动的振幅、周期和频率，简谐运动的振动图象。
〔Ⅱ〕 2．单摆，在小振幅条件下单摆作简谐运动，周期公式。
〔Ⅱ〕 3．振动中的能量转化。
〔Ⅰ〕 4．自由振动和受迫振动，受迫振动的振动频率，共振及其常见的用。
〔Ⅰ〕 1．对弹簧振子的振动过程的了解、。
如例1。
2．考查对弹簧振子的振动图象的用能力。
如例2。
3．单摆振动过程中的能量转化。
如例3。
4．单摆的周期公式的理解和用，如例4 【典例精析】例1：〔03〕．一弹簧振子沿x 轴振动，振幅为4cm ，振子的平衡位置位于x 轴上的O 点，图7—1—1甲图中的a 、b 、c 、d 为四个不同的振动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图7—1—1乙图给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象。
〔 〕A ．假设规状态a 时t=0，那么图象为①B ．假设规状态b 时t=0，那么图象为②C ．假设规状态c 时t=0，那么图象为③D ．假设规状态d 时t=0，那么图象为④解析：A 选项，t=0时，a 点的位移为3cm 且向正方向运动，故图象①对。
D 选项，t=0时，d 点位移为－4cm 且向正方向运动，故图象④对，B 、C 与图象②③不对，故A 、D 对答案：7．AD例2：〔综合〕图图7—1—2为弹簧振子的振动图象，由此可知：A ．在t 1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B ．在t 2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C ．在t 3时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大D ．在t 4时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大解析：从图象的横坐标和纵坐标可以知道此图是机械振动图象，将它与机械波的图象区分开。
它所描述的是一个质点在不同时刻的位置，t 2和 t 4是在平衡位置处，t 1和 t 3是在最大振幅处，头脑中出现一张弹簧振子的实物图象，根据弹簧振子振动的特征，弹簧振子在平衡位置速度最大，加速度为零，即弹性力为零；在最大位置处，速度为零，加速度最大。
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s内上下振动了6次，试讨论鸟的质量大约是多少？
提示：鸟在树枝上时，树枝振动的周期为T0＝1.7 s，挂上50 g砝 码时，树枝振动的周期为T1＝0.83 s，挂上500 g的砝码时，树枝振动的
【典例1】 一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则( 则Δt一定等于T的整数倍
)
A．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的位移的大小相等、方向相同，
B．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的速度的大小相等、方向相反，
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
位．
(4)简谐运动的表达式：x＝ Asin(ωt＋φ) (ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位． ． 式中A代表简谐运动的振幅， ω＝2πf，用ω表示简谐运动的快慢，
(5)简谐运动的图象
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从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图甲
无关，周期不变其频率不变．又因为没改变质量前，设单摆最低点与最 1 2 高点高度差为 h，最低点速度为 v，mgh＝ mv . 质量改变后：4mgh′ 2 v2 1 ＝ · 4m · ( ) ，可知 h′≠h，振幅改变． 2 2
【填一填】
受迫振动及共振 【想一想】
某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示), 树枝在 10 s 内
π 2π π 解析：由 x＝10sin( t) cm 可知，A＝10 cm，ω＝ T ＝ rad/s 得 T 4 4 ＝8 s．t＝4 s 时，x＝0，说明质点在平衡位置，此时质点的速度最大、 位移为 0，所以只有 C 项正确．
)
答案：C
3．如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，曲轴不动时让其上下振 动，振动周期为 T1.现使把手以周期 T2 匀速转动，T2＞T1，当其运动达到 稳定后，则( )
A．弹簧振子的振动周期为 T1 T1＋T2 B．弹簧振子的振动周期为 2 C．要使弹簧振子的振幅增大，可以减小把手的转速 D．要使弹簧振子的振幅增大，可以增大把手的转速
解析：弹簧振子做受迫振动，其振动周期与驱动力的周期(把手匀 速转动的周期T2)相同，为T2.弹簧振子的固有周期为T1，把手的转速越 大，转动的周期 T2越小，当T2＝ T1时，弹簧振子发生共振，振幅达到 最大，因此选项D正确． 答案：D
周期T2＝2.5 s．由于T1＜T0＜T2，所以鸟的质量m应满足： 50 g＜m＜
500 g.
【填一填】
1．受迫振动
(1)概念：物体在 周期性 驱动力作用下的振动． (2)振动特征：受迫振动的频率等于 驱动力 的 频 率 ， 与 系 统 的 固有频率 无关． 2．共振 (1)概念：当驱动力的频率等于 固有频率 时，受迫振动的振幅
1．摆球做简谐运动时，回复力和向心力的来源是什么？
2．怎样理解单摆的周期公式？举例说明此公式的应用。
【核心突破】 1．受力特征 mg (1)回复力：摆球重力沿切线方向上的分力，F 回＝－mgsin θ＝－ l x＝－kx，负号表示回复力 F 回与位移 x 的方向相反． (2)向心力：细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力充当向心 力，F 向＝F－mgcos θ.
【填一填】
1．回复力 (1)定义：使振动物体返回到 平衡位置 的力． (2)方向：时刻指向 平衡位置 ． (3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力． 2．三个特征 (1)受力特征：F＝－
k (2)运动特征：a＝－mx. (3)能量特征：系统机械能守恒．
kx
.Байду номын сангаас
3．描述简谐运动的物理量
(1)振幅：振动物体离开平衡位置的 最大 距离．
所示．
从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acos ωt，图象如图乙 所示．
简谐运动的两种模型 【想一想】 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，则单摆振动的频率和振幅
是否变化？
提示：由单摆周期公式 T＝2π l g知周期只与 l、g 有关，与 m 和 v
振幅大小反映了振动的强弱，振幅越大，能量 越大 ． (2)周期和频率：做简谐运动的物体完成一次 全振动 所需要的时
间，叫做振动的周期．
单位时间内完成 全振动 的次数，叫做振动的频率．周期的单 位是秒，频率的单位是赫兹．
周期和频率是描述振动 快慢 的物理量，其大小由振动系统本身
决定，与 振幅 无关． (3)相位：做周期性运动的物体在各个时刻所处的不同状态叫做相
B．振子的位移逐渐增大
C．振子的速度逐渐减小 D．振子的加速度逐渐减小
解析：在振子向平衡位置运动的过程中，振子的位移逐渐减小，
因此，振子所受回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，但加速度方向与 速度方向相同，故速度逐渐增大．故选项D正确．
答案：D
2．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝10sin(t) cm，则下列关于质点运动的说法中正确的是( A．质点做简谐运动的振幅为5 cm B．质点做简谐运动的周期为4 s C．在t＝4 s时质点的速度最大 D．在t＝4 s时质点的位移最大
最大的现象．
(2)共振的条件：驱动力的频率等于 固有频率 ． (3)共振的特征：共振时 振幅 最大．
(4)共振曲线(如图所示)． f＝f 时，A＝ Am .f与f 差别越大，物体做受迫振动的振幅 越小 ．
0 0
基础自测
1 ．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运
动的过程中( ) A．振子所受的回复力逐渐增大
[自主解答]
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 点的时间间隔 Δt≠T，A 错误；B，C 两点的速度大小相等、方向相反， T 但 Δt≠ ，B 错误；A，D 两点的时间间隔 Δt＝T，A，D 两点的位移大 2 小和方向均相同，所以 A，D 两点的加速度一定相等，C 正确；A，C 两 T 点的时间间隔 Δt＝ ，A 点与 C 点位移大小相等、方向相反，在 A 点弹 2 簧是伸长的，在 C 点弹簧是压缩的，所以在 A，C 两点弹簧的形变量大 小相同，而弹簧的长度不相等，D 错误．
第十二章
机械振动
机械波
[明考情 ·高效备考]
第1单元 机械振动
基础探究 简谐运动
【想一想】 π 某质点做简谐运动， 其位移随时间变化的关系式为 x＝Asin t，试 4 讨论以下问题： (1)第 1 s 末与第 3 s 末的位移是否相同； (2)第 1 s 末与第 3 s 末的速度是否相同； (3)第 3 s 末与第 5 s 末的位移方向是否都相同； (4)第 3 s 末与第 5 s 末的速度方向是否都相同．
位移分别为x1＝＋7 cm，x2＝－5 cm.
3．确定振动周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在 时间轴上拉开的“长度”表示周期．由图可知，OD、AE、BF 的间隔都 1 等于振动周期，T＝0.2 s，频率 f＝T＝5 Hz.
4．确定各质点的振动方向．如图中的t1时刻，质点正远离平衡位 置向位移的正方向运动；在t3时刻，质点正向着平衡位置运动． 5．比较各时刻质点加速度的大小和方向．如图中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|.
4．如图所示，AC是一段半径为2 m的光滑圆弧轨道，圆弧与水平
面相切于A点，BC＝7 cm.现将一个小球先后从曲面的顶端C和圆弧中
点D由静止开始释放，到达底端时的速度分别为v1和v2，所用时间分别 为t1和t2，则( )
A．v1＞v2，t1＝t2
C．v1＞v2，t1＞t2
B．v1＜v2，t1＝t2
[答案] B
2．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期为2 s，从最低点的位置 向上运动时开始计时，它的振动图象如图所示，由图可知( )
A．t＝1.25 s时振子的加速度为正，速度为正 B．t＝1.7 s时振子的加速度为负，速度为负 C．t＝1.0 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值 D．t＝1.5 s时振子的速度为零，加速度为负的最大值
D．v1＝v2，t1＝t2
解析： 由机械能守恒定律可知： v1＞v2，小球的运动类似单摆，
因此t1＝t2.
答案：A
简谐运动的对称性 【互动探究】 1 ．做简谐运动的物体其回复力、加速度、速度、位移等物理量 的变化规律是什么？ 2．简谐运动的“对称性”体现在哪几个方面？
【核心突破】 1．瞬时量的对称性： 做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、 位移、 加速度具有等大反向的关系．另外速度的大小、动能具有对称性，速 度的方向可能相同或相反． 2．过程量的对称性： 振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，如tBC＝tCB； 质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时时间相等，如tBC＝ tB′C′，如图所示．
提示：(1)将 t＝1 s 和 t＝3 s 代入关系式，可得 x 都等于
2 A，即第 2
1 s 末与第 3 s 末的位移相同；(2)第 1 s 末和第 3 s 末，质点的运动方向相 反，速度不同；(3)将 t＝3 s 和 t＝5 s 代入关系式，可得位移一正一负， 方向不同； (4)第 3 s 末和第 5 s 末，质点的速度大小和方向都相同.
[思路点拨 ]
质点振动过程中，加速度的方向与回复力的方向相
同，一定指向t轴，而速度的方向可从振动图象中观察，看下一时刻位 移的变化趋势．回复力的功率为零的情况有两种：质点振动的平衡位 置，回复力为零；质点振动到最大位移处，速度为零．