13.4高中物理选修3-4导学案
人教版高中物理选修3-4全册导学案3-4-11
检测导练（15分钟）课堂自主检测1．光的反射定律：______________、______________和法线在同一平面内，并分居法线两侧，___________角等于___________角。
2．光的折射定律：______________、______________和法线在同一平面内，并分居法线两侧，______________________与______________________成正比。
3．某种介质的折射率等于光在_____________中的传播速度c 与光在_____________中的传播速度v 的比值，即n =___________。
4．如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°7．关于光的反射与折射现象，下列说法正确的是( ) A ．光发生反射时，光的传播方向一定改变B ．光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°C ．光发生折射时，一定伴随着反射D ．光发生折射时，光的传播方向可能偏转90° 8．一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140° D ．在100°与140°与间9．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( )A ．2B ．3C ．22 D ．33学习小组代表发言10．一束光由空气入射入某介质，入射角为60°，其折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度为 ( ) A ．2×108m/s B ．3×108m/sC ．23×108m/s D ．33×108m/s11．由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO ，两腰都为16cm ，且两腰与Ox 和Oy 轴都重合，如图所示，从BO 边的C 点注视A 棱，发现A 棱的位置在D 点，在C 、D 两点插上大头针，测出C 点的坐标为(0，12)，D 点的坐标为(9，0)，则该透明物质的折射率为 ( )A ．n ＝34B ．n ＝45C ．n ＝23D ．n ＝6713．光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求： （1）当θ1＝45º时，折射角多大？（2）当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？14．为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少?。
高中物理选修3-4全册导学案
选修3-4全册教学学案选修3-4_11.1简谐振动【学习目标】1.认识弹簧振子并能判断出振动的平衡位置。
2.理解简谐运动的位移-时间图像是一条正（余）弦曲线，知道简谐运动图像的意义。
3.能够根据简谐运动图像弄清楚各时刻质点的位移、速度和加速度的方向和大小规律。
【自主学习】1.弹簧振子(1).组成：由______和________组成的系统叫弹簧振子，它是一个理想化的模型（为什么？）。
(2).平衡位置：振子__________时的位置。
(3).机械振动：振子在______位置附近的________运动，简称________。
2.简谐运动及其图像(1).简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从___________规律，即它的振动图像（x-t 图像）是一条________曲线。
简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是__________。
(2).简谐运动的图像①坐标系的建立：在简谐运动的图像中，以横坐标表示______,以纵坐标表示振子离开平衡位置的_________。
②物理意义：表示振动物体的_______随_______的变化规律。
重点知识或易混知识问题1.根据对平衡位置的理解,判断正误并举例说明① 在弹簧振子中弹簧处于原长时的状态为平衡状态。
② 在弹簧振子中物块速度为零时的状态为平衡状态。
③在弹簧振子中合外力为零时的状态为平衡状态。
问题2.振动图像的理解,结合判断正误① 如右图所示正弦曲线为质点的运动轨迹。
② 如右图，3s 内的位移为x 1大小为cm cm 10910322=+。
③ 如右图，3s 内的位移为x 2 大小为10cm 。
④ 如右图，1.5s 时的速度方向为曲线上该点的切线方向。
⑤ 0.5s 和1.5s 时的位移相同，速度也相同。
⑥ 0.5s 和3.5s 时的位移相反，速度相反。
XX 1【课堂学习】例1.某一弹簧振子的振动图象如图，则由图象判断下列说法正确的是（）A.振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB.1s到2s的时间内振子向平衡位置运动C.2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同D.振子在2s内完成一次往复性运动例2.如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，根据图像中的信息，回答下列问题：（1）质点离开平衡位置的最大距离是多少？（2）在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？（3）质点在第2秒末的位移是多少？在前4秒内的路程是多少？（4）判断1s—2s过程中位移、速度以及加速度的变化规律。
高二物理选修3-4导学案
高中物理选修3-4第十一章机械振动 011.1 简谐运动 011.2 简谐运动的描述 (2)11.3 简谐运动的回复力和能量 (3)11.4 单摆 (5)11.5 外力作用下的振动 (7)本章章末小结 (8)第十二章机械波 (9)12.1 波的形成和传播 (9)12.2 波的图像 (10)12.3 波长、频率和波速 (14)12.4 波的衍射和干涉 (16)12.5 多普勒效应 (18)本章章末小结 (20)第十三章光 (20)13.1 光的反射和折射 (20)13.2 实验测定玻璃的折射率 (21)13.3 全反射 (25)13.4 光的干涉 (26)13.5 实验：用双缝干涉测量光的波长 (29)本章章末小结 (28)13.6 光的衍射 (29)13.7 光的偏振 (30)13.8 光的颜色色散 (31)13.9 激光 (33)第十一章机械振动11.1 简谐运动1．下列说法中正确的是()A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动C．简谐运动是匀变速运动 D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种2．简谐运动是下列哪一种运动()A．匀变速运动 B．匀速直线运动C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动3．如图，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是()A．振子的位移在减小 B．振子的运动方向向左C．振子的位移方向向左 D．振子的位移大小在增大4．一质点做简谐运动，如图所示，在0.2s到0.3s时间内质点的运动情况是A．沿负方向运动，且速度不断增大B．沿负方向运动，且位移不断增大C．沿正方向运动，且速度不断增大D．沿正方向运动，且加速度不断减小5．如图(a)，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置，如图(b)是振子做简谐运动时的位移—时间图象．则关于振子的加速度随时间的变化规律．下列四个图象中正确的是6．下图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是()A．再过1s，该质点的位移是正向最大B．再过1s，该质点的速度方向为正向C．再过1s，该质点的加速度方向为正向D．再过1s，该质点的速度最大7.如图所示，是一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象(x－t图)．由图可推断，振动系统()A．在t1和t3时刻具有相同的速度B．在t3和t4时刻具有相同的速度C．在t4和t6时刻具有相同的位移D．在t1和t6时刻具有相同的速度8、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：质点在第2s末的位移是多少？质点在第2s内的位移是多少？在前4s内的路程是多少？高二物理选修3-4导学案9．如图所示，是某质点做简谐运动的振动图象，根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？10．如图，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：(1)与a点位移相同的点有哪些？(2)与a点速度相同的点有哪些？(3)图象上从a点到c点，质点经过的路程为多少？高二物理选修3-4导学案11.2 简谐运动的描述1、关于简谐运动的频率，下列说法正确的是( ) A ．频率越高，振动质点运动的速度越大B ．频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多C ．频率是50Hz 时，1s 内振动物体速度方向改变100次D ．弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关2、如图所示，为质点的振动图象，下列判断中正确的是( ) A ．质点振动周期是8s B ．振幅是±2cmC ．4s 末质点的速度为负，加速度为零D ．10s 末质点的加速度为正，速度为零3、物体A 做简谐运动的振动位移x A ＝3sin(100t ＋π2)m ，物体B 做简谐运动的振动位移x B ＝5sin(100t ＋π6)m.比较A 、B 的运动( )A ．振幅是矢量，A 的振幅是6 m ，B 的振幅是10 m B ．周期是标量，A 、B 周期相等为100 sC ．A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f BD ．A 的相位始终超前B 的相位π34、 一简谐振动的振动方程为：x ＝3sin(5πt ＋π4)，式中位移x 的单位是cm ，则( )A ．振动的振幅为3cmB ．振动的频率为2.5HzC ．振动的初相为φ＝π4D ．t ＝1s 时的位移为2cm5．做简谐运动的物体，振动周期为2s ，物体经过平衡位置时开始计时，那么t ＝1.2s 时，物体( ) A ．正在做加速运动，加速度的值正在增大 B ．正在做减速运动，加速度的值正在减小 C ．正在做减速运动，加速度的值正在增大 D ．正在做加速运动，加速度的值正在减小6．周期为2s 的简谐运动，在半分钟内通过的路程是60cm ，则在此时间内振子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( )A ．15次，2cmB ．30次，1cmC ．15次，1cmD ．60次，2cm7．某振子做简谐运动的表达式为x ＝2sin(2πt ＋π6)cm 则该振子的振幅和周期为( )A 2cm 1sB ．2cm 2πsC ．1cm π6s D ．以上全错8．有一弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2) mB ．x ＝8×10－3sin(4πt －π2) mC ．x ＝8×10－1sin(πt ＋3π2) mD ．x ＝8×10－1sin(π4t ＋π2) m9．一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm ，频率是2.5Hz ，该质点从平衡位置开始经过2.5s 后，位移的大小和经过的路程为( )A ．4cm 、10cmB ．4cm 、100cmC ．0、24cmD ．0、100cm10．一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x 后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x 后释放让它振动，则先后两次振动的周期和振幅之比分别为( )A ．1∶1 1∶1B ．1∶1 1∶2C ．1∶4 1∶4D ．1∶2 1∶211．一个简谐运动的振动方程是x ＝5cos(2πt ＋π2)cm ，这个振动的最大位移值为_______，频率为_______，t＝0.1s 时的相位是______，在1s 内物体通过的路程是________．12．根据如图所示的振动图象：(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移．①t1＝0.5 s；②t2＝1.5 s(2)将位移随时间的变化规律写成x＝Asin(ωt＋φ)的形式并指出振动的初相位是多少？11.3 简谐运动的回复力和能量1．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是()A．可以是恒力B．可以是方向不变而大小变化的力C．可以是大小不变而方向改变的力D．一定是变力2．关于简谐振动，以下说法中正确的是()A．回复力总指向平衡位置B．加速度、速度方向永远一致C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零3．如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B处时将一质量为m的物体轻放到M的上面，且m和M间无相对运动地一起运动，下列叙述正确的是()A．振幅不变B．振幅减小C．最大动能不变D．最大动能减少4．如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连．在弹性限度范围内，A和B在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止，则下列说法正确的是()A．A和B均做简谐运动B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做正功D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力对B不做功5．如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是()A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力6．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小7．弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时()A．加速度值最大 B．回复力的值最大C．速度值最大 D．位移最大8．一平台沿竖直方向做简谐运动，一物体置于振动平台上随平台一起运动．当振动平台处于什么位置时，物体对台面的正压力最大( ) A ．当振动平台运动到最高点时B ．当振动平台向下运动过振动中心点时C ．当振动平台运动到最低点时D ．当振动平台向上运动过振动中心点时9．做简谐运动的物体，其加速度a 随位移x 的变化规律应是下图中的哪一个( )10．如图为一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，所受的弹力最大 B ．在t 2时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小 C ．在t 3时刻，振子的动能最大，所受的弹力最小 D ．在t 4时刻，振子的动能最大，所受的弹力最大11．做简谐运动的弹簧振子，其质量为m ，最大速率为v 0，若从某时刻算起，在半个周期内，合外力( ) A ．做功一定为0 B ．做功一定不为0C ．做功一定是12mv 2D ．做功可能是0到12mv 20之间的某一个值12．甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知( ) A ．两振子完全相同 B ．两振子所受回复力最大值之比为2∶1 C ．振子甲速度为零时，振子乙速度最大 D ．振子的振动频率之比为2∶113．一弹簧振子的质量为100g ，弹簧的劲度系数为k ＝10N/m ，将振子拉离平衡位置2cm 处放手使其振动，则此振动过程中受到的最大回复力大小是________N ，最大加速度的大小是________m/s 2.14．如图所示，光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m ＝0.5kg ，弹簧劲度系数k ＝240N/m ，将滑块从平衡位置O 向左平移，将弹簧压缩5cm ，静止释放后滑块在A 、B 间滑动，则(1)滑块加速度最大是在A 、B 、O 三点中哪点？此时滑块加速度多大？(2)滑块速度最大是在A 、B 、O 三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3J)11.4 单摆1 下列关于单摆的说法，正确的是()A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A(A为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为－AB．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零2 如图为一单摆的振动图象，则()A．t1和t3时刻摆线的拉力等大B．t2和t3时刻摆球速度相等C．t3时刻摆球速度正在减小D．t4时刻回复力正在减小3 如图所示，三根细线在O点处打结，A，B端固定在同一水平面上相距为l的两点上，使AOB成直角三角形，∠BAO＝30°，已知OC线长是l，下端C点系着一个小球，下列说法正确的是(以下皆指小角度摆动)()A．让小球在纸面内振动，周期T＝2πl gB．让小球在垂直纸面内振动，周期T＝2π3l 2gC．让小球在纸面内振动，周期T＝2π3l 2gD．让小球在垂直纸面内振动，周期T＝2πgl4．关于单摆，下列说法中正确的是()A．摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B．摆球受到的回复力是它的合力C．摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D．摆角很小时，摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比5．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆摆动的()A．频率不变，振幅不变 B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅改变 D．频率改变，振幅不变6．在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T1，单摆的周期为T2，则T1和T2的关系为()A．T1>T2B．T1＝T2 C．T1<T2D．无法确定7．将秒摆的周期变为4s，下面哪些措施是正确的()A．只将摆球质量变为原来的1/4 B．只将振幅变为原来的2倍C．只将摆长变为原来的4倍 D．只将摆长变为原来的16倍8．如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有()A．A球先到达C点B．B球先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪一个球先到达C点9 如图所示，摆长为l的单摆安置在倾角为α的光滑斜面上，设重力加速度为g，这个单摆的振动周期T等于多少？10、 (1)用单摆测定重力加速度的实验中，有如下器材供选用，请把应选用的器材填在横线上(填字母)．A．1m长的粗绳 B．1m长的细线 C．半径为1cm的小木球D．半径为1cm的小铅球 E．时钟 F．秒表G．最小刻度为mm的米尺H. 最小刻度为cm的米尺 I．铁架台 J．附砝码的天平(2)一位同学在做探究单摆周期与摆长关系的实验时，进行了如下步骤：A．组合单摆：选择相应器材组成单摆，并用铁夹将绳的上端固定；B．测摆长l：用米尺量出摆线的长度；C．测周期T：将摆球拉起一个小角度，然后放开，在放手的同时按下秒表开始计时，测量单摆50次全振动的时间t，算出单摆的周期T＝t/50；D．将所测得的l和T填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系．从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正．①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________11．在“利用单摆测重力加速度”的实验中(1)以下做法正确的是()A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长B．测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间C．要保证单摆始终在同一竖直面内摆动D．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些组次 1 2 3 4 5 6摆长L/m 0.500 0.600 0.700 0.800 1.000 1.200周期平方T2/s2 2.10 2.80 2.70 3.20 4.00 4.60②利用图象，求出当地重力加速度值g为__ ___m/s2.(保留三位有效数字)12．图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？11.5 外力作用下的振动1 如图所示是单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法中正确的是()A．摆球A时刻的动能等于B时刻的动能B．摆球A时刻的势能等于B时刻的势能C．摆球A时刻的机械能等于B时刻的机械能D．摆球A时刻的机械能大于B时刻的机械能2 一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是()A．振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能3．下列说法正确的是()A．实际的自由振动必然是阻尼振动 B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅越来越小 D．受迫振动稳定后频率与自身物理条件无关4． A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较()A．A摆的振幅较大，振动频率为f B．A摆的振幅较大，振动频率为5fC．B摆的振幅较大，振动频率为5f D．B摆的振幅较大，振动频率为4f5．如图所示，一根张紧的绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等，先让A摆振动起来，其他各摆也随着振动起来，下列说法中正确的是()A．其他各摆振动周期跟A摆相同 B．其他各摆振动振幅大小相等C．其他各摆振动振幅大小不等，E摆振幅最大D．其他各摆振动周期大小不同，D摆周期最大6．用两根完全一样的弹簧和一根细线将甲、乙两滑块连在光滑的水平面上．线上有张力，甲的质量大于乙的质量，如图所示．当线突然断开后，两滑块都开始做简谐运动，在运动过程中()A．甲的振幅一定等于乙的振幅B．甲的振幅一定小于乙的振幅C．甲的最大速度一定大于乙的最大速度D．甲的最大速度一定小于乙的最大速度7．研究单摆受迫振动规律时得到如图所示的共振曲线，下列说法正确的是()A．其纵坐标为位移 B．其横坐标为固有频率C．单摆的固有周期为2s D．图象的峰值表示共振时的振幅8、如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，下列说法正确的是()A．摆长约为10cmB．摆长约为1mC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动9 如图所示，在曲轴A上悬挂一个弹簧振子，如果不转动把手B，而用手向下拉振子小球m，放开手后，让小球上下自由振动测得弹簧振子做30次全振动所用的时间是15s；如果匀速转动把手，也可使弹簧振子上下振动．若使把手以转速n＝30r/min匀速转动．当弹簧振子的振动达到稳定后，它的振动周期是________s。
高中物理选修3-4全套教案【最新整理】
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能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、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
高二物理(选修3-4)第十四章(电磁波)导学案
【单元内容】第1节电磁波的发现第2节电磁振荡第3节电磁波的发射和接收第4节电磁波和信息化社会第5节电磁波谱【学习目标】 1．初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义；了解电磁波的产生；了解赫兹电火花实验，感受电磁波的存在；了解电磁波的周期、频率、波长和波速以及他们之间的关系。
2．初步了解LC电路的振荡过程及LC电路的振荡周期和频率与电感L和容C的关系。
3．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念及无线电波的接收的基本原理。
4．了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。
【重点】麦克斯韦电磁场理论；LC电路的振荡过程；无线电波的发射过程和接收过程；电视、雷达、移动电话、因特网等原理及应用【难点】如何理解变化的磁（电）场产生电（磁）场；LC电路在放电时电流为什么不能立刻达到最大？调频、调幅的概念；调制和解调的关系；电视、雷达、移动电话的工作原理【自主预习】1、知识铺垫①法拉第电磁感应定律：②电容器、电感线圈的基本特性：③波长、波速和频率的关系：2、课文预习（仔细阅读课本，并填写）1．1886年，人类第一次主动地发射、接收．2．麦克斯韦电磁理论为：；，电磁波在真空的传播速度为，电磁波的传播不需．3．1866年，用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了．他还通过实验观察到了电磁波的和衍射等现象．通过实验证明了电磁波在真空中具有与光相同的.4．大小和方向都做性迅速变化的电流，叫做振荡电流，振荡电流属于．5．电磁振荡的周期公式T＝，频率公式f＝两者都决定于振荡电路本身．6．由周期和频率公式可知，适当地选择和，就可以使振荡电路的周期和频率符合我们的需要．7．要有效的发射电磁波，必须用电路，而且要有足够高的．8．调制有两种形式，一种叫用符号表示，另一种叫调频用表示．9．调谐电路的作用在于使接收电路的固有频率与收到的的频率相同，产生．10．电磁波可以通过进行有线传输，也可以实现传输．11．1927年，英国发明家在伦敦公开表演了向远处传递活动图像的技术，这个表演标志着的诞生．12．电磁波是一个很大的家族，波长大于1mm的电磁波是．13．红外线波长较大，一切物体都能发射，红外线具有显著的，所以在炉旁觉得比较温暖．可见光的波长范围在到之间．可用于杀菌消毒；和的穿透力较强．14．电磁波是一种，具有能量。
2013人教版高中物理选修3-4全册教案
高中物理选修3-4全册精品教案目录第十一章机械振动与机械波 (1)第一节简谐运动 (2)第二节简谐运动的描述 (4)第三节简谐运动的回复力和能量 (6)第四节单摆 (7)第五阶外力作用下的振动 (8)第十二章机械波 (12)第一节波的形成和传播 (12)第二节波的图象 (14)第三节波长、频率和波速 (16)第四节波的反射和折射、波的衍射 (18)第五节波的干涉 (19)第六节多普勒效应 (21)第十三章光学 (23)第一节光的折射 (23)第二节光的干涉 (25)第三节光的色散 (27)第四节光的衍射现象 (30)第五节光的偏振、全反射、激光 (31)第十四章电磁波 (34)第一节电磁波的发现、电磁振荡 (34)第二节电磁波的发射和接收 (35)第三节课题研究：电磁波与信息化社会，电磁波谱 (36)第十五章联系电话（0592）5166869 双十正门前水晶森林84高中物理选修3-4全册精品教案目录第十—章机械振动与机械波第—节简谐运动【教学目的】（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。
【能力培养】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【教学重点】使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律【教学难点】偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化课型：启发式的讲授课教具：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源【教学过程】（教学方法）教学内容[引入]我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。
1．机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？[讲授]微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）]（2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）][提问] 这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？[归纳] 物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
人教版高中物理选修3-4全册导学案3-4-17
【课题名称】光的颜色色散激光课型新授课课时【学习目标】1．知道白光是由多种色光组成的，了解各色光特性的差别。
2．知道薄膜干涉条纹特点，知道其在生产中的应用。
3．理解折射中的色散，知道棱镜对光的偏折作用。
4．了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别【学习重点】光的颜色色散了解激光的特点【学习难点】光的颜色色散了解激光的特点【学法指导】自主阅读、合作交流【导学过程】（学习方式、学习内容、学习程序、问题）【导学笔记】预习导学（15分钟）课前自主学习一、光的颜色色散：（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距∆x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。
（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。
（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。
红光与紫光相比，频率大，绝对折射率大，在同种介质中速度大。
二、薄膜干涉中色散：以肥皂液膜获得的干涉现象为例：（1）相干光源是来自前后两个表面的______ __，从而发生干涉现象。
（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。
*（3）科学漫步：利用光的干涉检查平整度（自主阅读）三、衍射时的色散：白光衍射时可观察到条纹，是因为白光中包含了的光，衍射时不同色光的不同，于是各种色光就区分开了，这就是衍射时的色散。
四、折射时的色散（1）一束光线射入棱镜经_______次折射后，出射光将向它的横截面的________方向偏折。
物理学中把角θ叫偏向角，表示光线的偏折程度。
（2）白光通过棱镜发生折射时，_______光的偏向角最小，________光的偏向角最大，这说明透明物体对于波长不同的光的折射率不一样，波长越自己懂了什么，还有哪些问题没弄透。
高中-物理-教科版-选修3-4-第一节：简谐运动 导学案
第一章机械振动第1节简谐运动1．物体(或物体的某一部分)在某一________________两侧所做的________________，叫做机械振动，通常简称为________，这个中心位置称为____________．2．如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成________，并且总指向________________，则物体所做的运动叫做简谐运动或谐振动．物体所受的这个力叫__________，它与位移x的关系为____________．3．振动物体离开平衡位置的________________，叫做振动的振幅，振幅是表示________________的物理量；振子完成____________________所用的时间，叫做振动的周期(T)，________________内完成的____________的次数，叫做振动的频率(f)，周期和频率都是表示____________的物理量，关系式为f＝________.4．当振子在平衡位置时，弹簧伸长量(或压缩量)为____，振子速度________，此时弹性势能为____，动能有____________；当振子相对平衡位置位移最大时，弹簧伸长量(或压缩量)________，振子速度为____，此时弹性势能有____________，动能为____．弹簧的势能和振子的动能之和就是振动系统的总机械能，如果不考虑摩擦和空气阻力，振动系统的总机械能守恒．5．关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是()A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C．机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D．机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移6．一个弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是()A．位移最大时，加速度最大B．位移最小时，加速度最大C．位移最大时，速度最大D．位移最小时，速度最大7．关于振幅的各种说法中，正确的是()A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅C．振幅等于振子运动轨迹的长度D．振幅越大，表示振动越强，周期越长8．弹簧振子在做简谐运动的过程中，下列说法中正确的是()A．在平衡位置时它的机械能最大B．在最大位移时它的弹性势能最大C．从平衡位置到最大位移处它的动能减小D．从最大位移处到平衡位置处它的机械能减小概念规律练知识点一简谐运动的的位移和速度1．一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是()A．若位移为负值，则速度一定为正值B．振子通过平衡位置时，速度为零C．振子每次通过平衡位置时，速度一定相同D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同2．如图1所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是()图1A．大小为OC，方向向左B．大小为OC，方向向右C．大小为AC，方向向左D．大小为AC，方向向右知识点二简谐运动的回复力3．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4．如图2所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是()图2A．重力、支持力、弹簧的弹力B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C．重力、支持力、回复力、摩擦力D．重力、支持力、摩擦力知识点三振幅、周期和频率5．弹簧振子在A、B间做简谐振动，O为平衡位置，A、B间的距离是20 cm，振子由A运动到B的时间是2 s，如图3所示，则()图3A．从O→B→O振子做了一次全振动B．振动周期为2 s，振幅是10 cmC．从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cmD．从O开始经过3 s，振子处在平衡位置6．如图4所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P 点开始计时，则()图4A．振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期B．振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期C．振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D．振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期知识点四简谐运动的能量7．如图5所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B处时将一质量为m的物体轻轻地放到M的上面，且m和M无相对滑动地一起运动，下述正确的是()图5A．振幅不变B．振幅减小C．最大动能不变D．最大动能减少8．在光滑斜面上的物块A被平行于斜面的轻质弹簧拉住静止于O点，如图6所示，现将A沿斜面拉到B点无初速度释放，物块在BC范围内做简谐运动，则下列说法正确的是()图6A．OB越长，振动能量越大B．在振动过程中，物块A的机械能守恒C．A在C点时，由物块与弹簧构成的系统势能最大，在O点时最小D．A在C点时，由物块与弹簧构成的系统势能最大，在B点时最小方法技巧练解决周期性和对称性问题的技巧9．一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s(如图7所示)．过B点后再经过t＝0.5 s，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是()图7A．0.5 s B．1.0 sC．2.0 s D．4.0 s10．物体做简谐运动，通过A点时的速度为v，经过1 s后物体第一次以相同速度v通过B点，再经过1 s物体紧接着又通过B点，已知物体在2 s内所走过的总路程为12 cm，则该简谐运动的周期和振幅分别是多大？。
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第十三章光13．5光的衍射【教学目标】（1）观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
（2）能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析（3）初步了解衍射光栅（4）知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似。
重点：观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件难点：衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点【自主预习】（认真阅读教材P59-P62相关内容，独立完成下列问题）1．(1)一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________传播，而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间，这就是光的衍射现象，且缝的宽度越窄，在光屏上形成的亮区的范围越___________。
（2）明暗条纹产生的位置特点：来自前后两个面的反射光所经过的路程差不同，在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了________，反之则出现暗条纹。
2．光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
3.衍射光栅是由许多的狭缝地排列起来形成的光学元件，由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度，亮度。
(1)单缝衍射的条纹比较宽，而且距中央亮条纹较远的条纹，亮度也较低。
因此单缝衍射达不到实用要求。
(2)实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。
光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
4．光的衍射现象表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。
光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的；但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象________，这时就不能说光沿直线传播了。
5.衍射现象与干涉现象的比较【典型例题】一、光的衍射【例1】对光的衍射现象的定性分析，下列描述中正确的是( )A．只有障碍物尺寸小时，光才会发生衍射现象B．衍射现象是光波互相叠加的结果C．光的衍射否定了光的直线传播的结论D．光的衍射为光的波动说提供了有力的证据【例2】．光的衍射现象，下面说法正确的是( )A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射二、衍射光栅【例3】在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是( )A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽【例4】.如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，则( ) A．甲、乙均是干涉条纹B．甲、乙均是衍射条纹C．甲对应的光的波长较长D．乙对应的光的波长较长甲乙三、衍射现象与干涉现象的比较【例5】单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都是明暗相间的条纹，比较这两种条纹()A．干涉、衍射条纹间距都是均匀的B．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的C．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀D．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀四、小孔衍射【例6】让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大到小直到闭合，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)【课后练习】1．关于衍射，下列说法中正确的是( )A．干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果B．双缝干涉中也存在衍射现象C．一切波都很容易发生明显的衍射现象D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实2．点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是( ) A．光的反射B．光强太小C．光的干涉D．光的衍射3．用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆条纹D．中央均为暗点的同心圆条纹4．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图2所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则( )①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了A．①③ B．②④C．①④D．②③5．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是( )A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果6．用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是( )A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D．单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹7．如图3所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是( )A．b在该介质中的折射率比a大B．若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽C．用a更易观测到泊松亮斑D．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大8. 在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的( ) A．很小的不透明圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板C．很大的不透明圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板9．用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现( ) A．一片黑暗B．一片红光C．原干涉条纹形状不变，但亮度减弱D．红、黑相间的条纹10．对单缝衍射现象，以下说法正确的是 ( ) A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D．入射光的波长越短，衍射现象越明显11．对于光的衍射的定性分析，下列说法中正确的是（）A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D．光的衍射现象说明了光具有波动性12．某同学以线状白炽灯为光源，利用游标尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为正确的是( )A．若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行B．若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与狭缝垂直C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D．衍射条纹的间距与光的波长有关13．以下关于光现象的说法中正确的是()A．一个面光源发出的光经较大的障碍物后在屏上的影有本影和半影，这是光发生衍射的结果B．把两支铅笔捏紧，能过中央的细缝去观察日光灯，会看到彩色条纹，这是光发生衍射的结果C．白光通过单缝衍射时，偏离中央亮纹最远的是红光D．一束平行白光经凸透镜折射后，在其后的屏上也会看到彩色的亮环，这是光发生衍射的结果例题答案：1.【答案】B、D【解析】一切光都可以发生衍射现象，只不过有明显和不明显之分，A项错误；光波衍射形成明暗相间的条纹是叠加形成的，B项正确；光的衍射现象与光的直线传播并不矛盾，前者是波动性的体现，后者是粒子性的体现，故C项错误，D项正确。
2.解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹。
白光的衍射图样是彩色条纹。
光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。
光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。
答案：A、C3.【答案】A、C、D【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；当光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽(如图13－5－1所示)。
故选项A、C、D正确。
5.解析：双缝干涉现象中，条纹间距相等，条纹亮度相同，而单缝衍射条纹间距不等，条纹亮度也不一样。
答案：D6. 见解析解析当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗．课后练习：1．AB2．D3．C4．B5．D6.AB7．B8．D9．D10．B11. ABD12.解析：若狭缝与线状灯平行，衍射条纹与狭缝平行且现象明显，衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭缝越小，条纹越疏；条纹间距与波长有关，波长越长，间距越大。
答案：A、C、D13.解析：选项A是由光的直线传播产生的；选项B是光的衍射产生的；选项C是因为白光中红色光的波长最长，亮纹最宽，故偏离中央亮纹最远；选项D是色散现象。
答案：B、C。