高三物理一轮复习教学案机械振动和机械波31

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【高三】2021届高考物理第一轮机械振动与机械波复习学案

【高三】2021届高考物理第一轮机械振动与机械波复习学案第十四机械振动与机械波

1.主要描述了机械振动的公式和图像，波的图像，波长、频率和波速之间的关系。

2.高考中以选择题形式考查为主，考查对基础知识的掌握与理解。复习时要真正搞懂振动与波的关系及两个图象的物理意义，明确振动与波的关系，注意其空间和时间上的周期性。

一次谐波振动与成像

【要求】

1.能够用简谐运动的公式和图像描述简谐运动

2．掌握简谐运动各物理量的变化规律

[知识再生产]

一．机械振动

1.定义：物体（或物体的一部分）在中心位置附近的往复运动

2．回复力：使振动物体返回平衡位置的力．

① 恢复力是以力矩命名的力

②．回复力可能是几个力的合力，可能是某一个力，还可能是某一个力的分力．因而回复力不一定等于物体的合外力．

3.平衡位置：振动时恢复力为零的位置

二．简谐运动

1.定义：物体在回复力作用下的振动，回复力与

2．简谐运动的特征

① 应力特性：恢复力满足F=

②运动特征：加速度工能力

3.表达式：x=asin（ωt+φ），其中表示初始相位，表示相位。

4．描述简谐运动的物理．

① 位移：指向振动粒子位置的定向线段，这是一个量

②振幅：振动物体离开平衡位置的，它是量．

③ 周期T和频率f：对象完成所需的时间称为周期，单位时间内完成的次数称为频率。二者之间的关系。

知识点一简谐振动的平衡位置

平衡位置的特征：

(1)平衡位置的回复力为零；

（2）平衡位置不一定是合力为零的位置。例如，当摆球移动到平衡位置时，力不平衡；

(3)同一振子在不同振动系统中平衡位置不一定相同：如弹簧振子水平放在光滑静止

高三物理第一轮复习：机械振动、机械波鲁教版

【本讲教育信息】一. 教学内容：

机械振动、机械波

本章的知识点：（一）机械振动 1、简谐运动

（1）机械振动和回复力

回复力f ：使振动物体返回平衡位置的力叫做回复力。它时刻指向平衡位置。回复力是以效果命名的力，它是振动物体在振动方向上的合外力，可能是几个力的合力，也可能是某一个力的分力。并不一定是物体受的合外力。

（2）弹簧振子的振动

①弹簧振子：一个物体和一根弹簧构成弹簧振子。需要条件：物体可视为质点，弹簧为轻质弹簧，忽略一切阻力和摩擦。

②简谐振动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动。受力特征：f =－kx 。可以由回复力f =－kx 证明一种运动为简谐运动。 2、振动的描述

①简谐运动的振幅、周期和频率：

振幅A ：物体偏离平衡位置的最大距离。标量，反映振动的强弱和振动的空间范围。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，所以也叫固有周期和固有频率。

②简谐运动的振动图像：物理意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律。横轴表示时间，纵轴表示质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。需要注意的是振动图像不是质点的运动轨迹。

简谐运动的振动图像为正（余）弦函数曲线。

振动图像的应用：①可读取A 、T 及各时刻的位移；②判断v 、x 、f 、a 、的方向及变化情况和E k 、E p 的变化情况。

③简谐运动的公式表达；t T

A x π2sin

= 3、单摆

①单摆，在小振幅条件下单摆作简谐振动

在一条不可伸长的轻质细线下端拴一质点，上端固定，这样的装置就叫单摆。

高三物理《机械振动机械波》教学案例

〔3〕周期和频率：完成一次全改变所用的时间为周期 T，每秒钟完成全改变的次数为频率 f。
①二者都表示振动的快慢；②二者互为倒数；T=1/f；③当 T 和 f 由振动系统本身的性质确定时〔非受迫振动〕，则叫固有频率与固有周期是定值，固有周期和固有频率与物体所处的状态无关。
2、简谐振动：物体所受的回复力跟位移大小成正比时，物体的振动是简偕振动。
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
〔2〕振幅：离开平衡位置的'最大距离。
外力：指振动方向上的合外力，而不肯定是物体受到的合外力。④在平
①是标量； ②表示振动的强弱；
衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不肯定为零。如单摆运动，
魏
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高三物理《机械振动机械波》教学案例
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。平衡位置
学问简析
不等于平衡状态。平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所
①受力特征：回复力 F=—KX。 ②运动特征：加速度 a=一 kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。说明：①推断一个振动是否为简谐运动的根据是看该振动中是否满足上述受力特征或运动特征。 ②简谐运动中涉及的位移、速率、加速度的参考点，都是平衡位置。

高三物理一轮复习《机械波》教学设计

《机械波》

图1

，以及该时刻各质点的位移．

从甲图可以得到波长为2 m ，从乙图可以得到周期为2 由乙图的振动图像可以找到t ＝1 s 时，该质点位移为负，并且向下运动，距该处的质点与该质点的振动情况相差T

，即将乙图中的图像向左或

周期即可得到距该质点Δx ＝0.5 m 处的质点的振动图像，

图13

高三物理第一轮复习教学计划(含重点)

高三物理第一轮复习教学计划（含重点）

丰富多彩的学期生活随之而来，为大家编辑了高三物理第一轮复习教学计划，供大家参考，希望能帮助大家.

第一章力物体的平衡

教学重点：摩擦力

教学进度安排：第一讲三种常见的力(3 课时)，第二讲里的合成与分解(2 课时)，第三讲共点力作用下物体的平衡(2 课时)，实验(1 课时)，作业讲评(2 课时)

预设周次：第1 周~第2 周(共10 课时)。

第二章直线运动

教学重点：匀变速的基本规律，运动图像追及和相遇问题

教学进度安排：第一讲描述运动的基本概念(2 课时)，第二讲匀变速直线运动的基本规律(2 课时)，第三讲运动图像追及和相遇问题(2 课时)，实验(1

课时)，作业讲评(2 课时)

预设周次：第3 周~第4 周(共9 课时)。

高三物理机械振动机械波复习教案

机械振动和机械波

一、简谐运动的基本概念

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。表达式为：F = -kx

⑴简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。

⑵回复力是一种效果力。是振动物体在沿振动方向上所受的合力。

⑶“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态）

⑷F=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件；反之，只要沿振动方向的合力满足该条件，那么该振动一定是简谐运动。

2.几个重要的物理量间的关系

要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻（或某一位置）的位移x 、回复力F 、加速度a 、速度v 这四个矢量的相互关系。

⑴由定义知：F ∝x ，方向相反。

⑵由牛顿第二定律知：F ∝a ，方向相同。

⑶由以上两条可知：a ∝x ，方向相反。

⑷v 和x 、F 、a 之间的关系最复杂：当v 、a 同向（即 v 、 F 同向，也就是v 、x 反向）时v 一定增大；当v 、a 反向（即 v 、 F 反向，也就是v 、x 同向）时，v 一定减小。

3.从总体上描述简谐运动的物理量

振动的最大特点是往复性或者说是周期性。因此振动物体在空间的运动有一定的范围，用振幅A 来描述；在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所须的时间。

高三物理复习教案第六讲机械振动和机械波

祁东县育贤中学撰稿：陈志华校稿：肖仲春

一、【考点梳理】

1.简谐运动的三个特征

简谐运动物体的受力特征：F=kx m

；简谐运动的能量特征：机械能转化及守恒；简谐运动的运动特征：变加速运动。

2.单摆的振动规律

单摆的摆角越小，其运动越接近简谐运动。单摆回复力是重力沿切线方向的分力，而不是重力和绳子张力的合力。

3.阻尼振动与无阻尼振动

阻尼振动和无阻尼振动的区别只在于表面现象，即振幅是否衰减。但无阻尼振动不能单一理解成无阻力自由振动，例如：当策动力补充能量与克服阻力消耗能量相等时，此时的受迫振动尽管有阻力作用，但由于能量不变，振幅不变，所以仍为无阻尼振动。

4.几个辩析

①机械振动能量只取决于振幅，与周期和频率无关；

②机械波的传播速度只与介质有关，与周期和频率无关；波由一介质进入另一介质，只改变波速和波长，不改频率；

③波干涉中振动加强的点比振动减弱的点振幅大，但每一时刻的位移并不一定大，即振动加强的点也有即时位移为零的时候；波的干涉图像中除加强和减弱点外，还有振动介于二者之间的质点。同时波的干涉是有前提条件的。

5.波动问题的周期性和多解性

波动过程具有时间和空间的周期性。

第一：介质在传播振动的过程中，介质中每一个质点相对于平衡位置的位移随时间作周期性变化，这体现了时间的周期性。

第二：介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性。如相距波长整数倍的两个质点振动状态相同，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相同；相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反。双向性与重复性是波的两个基本特征。波的这两个特征决定了波问题通常具有多解性。为了准确地表达波的多解性，通常选写出含有“n”或“k ”的通式，再结合某些限制条件，得出所需要的特解，这样可有效地防止漏解。

高考物理一轮复习机械波教案(含解析)沪科版

第2课时机械波

[知识梳理]

知识点一、机械波横波和纵波

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、水等。

2．传播特点

(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。

(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。

(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零。

3．机械波的分类

(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。

(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。

知识点二、横波的图像波速、波长和频率的关系

1．横波的图像

(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。

(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。

(3)图像：

2．波长、波速、频率及其关系

(1)波长λ

在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

(2)波速v：

波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。

(3)频率f：

由波源决定，等于波源的振动频率。

(4)波长、波速和频率的关系：

①v＝λf；

②v＝λ

。

知识点三、波的干涉和衍射现象多普勒效应

1．波的干涉和衍射

(1)条件：声源和观察者之间有相对运动。

(2)现象：观察者感到频率发生变化。

(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。

思维深化

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移。( )

(2)周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关系。( )

高三物理第一轮复习的教学计划范文

时间过得真快，总在不经意间流逝，又迎来了一个全新的起点，需要好好的对接下来的教学进行计划了。很多人都十分头疼怎么写一份精彩的教学计划，以下是小编整理的高三物理第一轮复习的教学计划范文，欢迎大家分享。

高三物理第一轮复习的教学计划1

第一章力物体的平衡

教学重点：摩擦力

教学进度安排：第一讲三种常见的力（3课时），第二讲里的合成与分解（2课时），第三讲共点力作用下物体的平衡（2课时），实验（1课时），作业讲评（2课时）

预设周次：第1周~第2周（共10课时）。

第二章直线运动

教学重点：匀变速的基本规律，运动图像追及和相遇问题

教学进度安排：第一讲描述运动的基本概念（2课时），第二讲匀变速直线运动的基本规律（2课时），第三讲运动图像追及和相遇问题（2课时），实验（1课时），作业讲评（2课时）

预设周次：第3周~第4周（共9课时）。

第三章牛顿运动定律

教学重点：牛顿运动定律的应用

教学进度安排：第一讲牛顿运动定律（2课时），第二讲牛顿运动定律的应用（3课时），第三讲超重、失重、连接体问题（2课时）作业讲评（2课时）

预设周次：第5周~第6周（共9课时）。

第四章曲线运动万有引力定律

教学重点：圆周运动

教学进度安排：第一讲运动的合成与分解平抛运动（2课时），第二讲圆周运动（3课时），第三讲万有引力定律人造卫星（2课时），实验（1课时），作业讲评（2课时）

第五章机械能

教学重点：动能动能定理，机械能机械能守恒定律

教学进度安排：第一讲功功率（2课时），第二讲动能定理（3课时），第三讲机械能守恒定律（2课时），实验（1课时），作业讲评（2课时）

2022届高考物理一轮复习第32讲机械波讲义

第三十二讲机械波

双基知识：

一、机械波

1．机械波的形成和传播

(1)产生条件

①有波源。

②有能传播振动的介质，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。

2．机械波的分类

分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例

横波垂直凹凸相间；有波

峰、波谷

绳波等

纵波在同一条直线上疏密相间；有密

部、疏部

弹簧波、声

波等

3.波速、波长和频率(周期)的关系

(1)波长λ：在波动中振动情况总是相同的两个相邻质点间的距离。

(2)频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同的，都等于波源的振动频率。

(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系：

公式：v＝λ

T＝λf。机械波的波速大小由介质本身的性质决定，与机械波的频

率无关。

4.波的图像

(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。

二、波的干涉和衍射现象多普勒效应

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

波的干涉波的衍射

条件两列波的频率必须相同明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多

现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳

定的干涉图样

波能够绕过障碍物或孔继续向前传

机械振动机械波(高考复习讲义)学生讲义

高三第一轮复习《机械振动和机械波》

第一节《简谐运动》

一。本节主要知识描述

（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。

（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。它是标量。

（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振动频率，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. (5)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。

(6)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<50

时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T=g

L π

2。 (7)单摆的应用：①计时器；②测定重力加速度g=2

2023届高考物理一轮复习课件：机械振动机械波

②纵波:疏部、密部
2.波长：相邻波峰或相邻密部的距离
∆
3.波速: 波在介质中传的速度 = = =λf
∆
①各质点不随波发生迁移，均在随波源振动．
②各质点振动T相同，由振源决定。
③各质点振幅相同(不考虑能量损失）
④各质点起振方向与波源相同
思考：各质点振动
方向有什么特点？
思考: 各质点振动方向有什么特点？上坡下振.下坡上振
描述小球在开始一个周期内的 xt 关系的是 (
)
A
2．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆
盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面
系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做
简谐运动，其振动图像如图乙所示。圆盘匀速转动时，小球做受
迫振动。小球振动稳定时，下列说法正确的是(
了如图甲和乙所示的波形。
下列说法正确的是(
)
C
A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
5．(2021·辽宁卷)一列沿 x 轴负方向传播的简谐横波，t＝2 s 时的波
形如图 a 所示，x＝2 m 处质点的振动图像如图 b 所示，则波速可能

2024届高考一轮复习物理教案(新教材人教版浙江专用)：机械振动

考情分析

简谐运动、振动图像

2022·浙江6月选考·T112022·河北卷·T16(1)2022·重

庆卷·T16(1)

2021·广东卷·T16(1)2021·河北卷·T16(1)

2021·湖南卷·T16(1)2021·江苏卷·T4

机械波

2022·北京卷·T62022·湖南卷·T16(1)

2022·广东卷·T16(1)2021·浙江6月选考·T9 波的图像

2022·浙江6月选考·T162022·辽宁卷·T3

2021·天津卷·T42021·北京卷·T3

2021·湖北卷·T102020·天津卷·T42020·山东卷·T4 振动图像和波的图像

2022·山东卷·T92021·辽宁卷·T72021·山东卷·T10

2020·北京卷·T6

波的干涉2022·浙江1月选考·T152021·浙江1月选考·T13 实验：用单摆测量重力

加速度

2020·浙江7月选考·T17(2)

试题情境生活实践类共振筛、摆钟、地震波、多普勒彩超等

学习探究类

简谐运动的特征、单摆的周期与摆长的定量关系、用单

摆测量重力加速度、受迫振动的特点、共振的条件及其

应用、波的干涉与衍射现象、多普勒效应

第1讲机械振动

目标要求 1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图像.2.知道什么是单摆，熟记单摆的周期公式.3.理解受迫振动和共振的概念，了解产生共振的条件．

考点一简谐运动的基本特征

1．简谐运动：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动．

2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置．