高二物理选修3-4导学案
2021-2022学年高二物理教科版选修3-4课件：第一章 第2讲 单摆
图1
2.在偏角很小的情况下，单摆摆球所受的回复力与偏离 平衡位置的位移成 正比 ，因而单摆在 偏角很小 时 的 振 动是简谐运动.
想一想 单摆的回复力是否就是单摆所受的合外力？ 答案 不是.单摆的运动可看作是变速圆周运动，其合力 可分解为指向圆心的法向力和沿圆周切线的切向力，在沿 圆周切线的切向力作用下，单摆做的是简谐运动，因而单 摆的回复力只是其所受合力的一个分力.
(3)根据记录的数据，在坐标纸上以T为纵轴，l为横轴，作出
T-l图像，发现图线是曲线；然后尝试以T2为纵轴，l为横轴，
作出T2-l图像，发现图线是一条过原点的倾斜直线，由此得
出单摆做简谐运动的周期和摆长的关系是(
A.T∝
1 l
2∝
1 l
C.T∝l
) D.T2∝l
解析 根据题述“T2-l图线是一条过原点的倾斜直线”可 知，T2∝l，选项D正确. 答案 D
图4
C.π
gl ＋
l′
g
D.2π
l＋l′ 2g
1234
解析 碰钉子前摆长为 l，故周期 T1＝2π gl ，碰钉子后
摆长变为 l′，则周期 T2＝2π
l′，所以该组合摆的周期 g
T＝T21＋T22＝π gl ＋
l′g .
答案 C
(2)以摆球通过平衡位置时开始计时，用停表记下摆球通过 2t
平衡位置n次所用的时间t，则单摆周期T＝_n_；用米尺量出
悬__l0线_＋_的_d2_长__度. l0，用游标卡尺量出摆球的直径d，则摆长l＝
解析 以摆球通过平衡位置时开始计时，记为0，用停表记 下摆球通过平衡位置n次所用的时间t，则单摆周期T＝2t； 摆长指的是从悬点到摆球球心的距离，本题中摆长l＝ln0＋d2 .
2020-2021高二物理3-4学案：第十二章 5多普勒效应含解析
2020-2021学年高二人教版物理选修3-4学案：第十二章5多普勒效应含解析5多普勒效应一、多普勒效应1．多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率都会发生变化的现象．2．波源与观察者相对静止时,1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察者接收到的频率等于波源振动的频率．3．当波源与观察者相互靠近时，1 s内通过观察者的波峰（或密部）的数目增加,接收到的频率增加；反之,当波源与观察者互相远离时，接收到的频率降低．奥地利有一位名叫多普勒的数学家、物理学家.1842年的某一天,他正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驰过，他发现火车从远而近时汽笛声变响,音调变尖,而火车从近而远时汽笛声变弱，音调变低．你知道这是为什么吗？提示：多普勒对这个物理现象产生极大兴趣，并进行了研究．发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．因为,声源相对于观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化．当声源离观测者而去时,声波的波长增加,音调变得低沉,当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高．音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关．这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”．二、多普勒效应的应用1．测车辆速度：交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度．2．测星球速度：测量星球上某些元素发出的光波的频率．然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，可得星球的速度．3．测血流速度：向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化，就可得血流速度．考点一多普勒效应1．多普勒效应波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫做多普勒效应．波源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，称为一个完全波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数．因此波源的频率又等于单位时间内波源发出的完全波的个数．观察者听到的声音的音调，是由观察者接收到的频率，即单位时间内接收到的完全波的个数决定的．1发生多普勒效应时,波源的频率并没有变化，只是观察者接收到的波的频率发生了变化。
高中物理选修3-4第十一章-11.4单摆
高二物理选修3-411、4单摆教案一、教材分析《单摆》是人教版高中物理选修3-4机械运动第四节的教学内容，是简谐运动的实例应用，既是本章重点又是高考热点。
本节重点是单摆周期及其应用。
二、教学目标1．知识与技能：（1）知道什么是单摆；（2）理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件；（3）知道单摆的周期和什么有关，掌握单摆振动的周期公式，并能用公式解题。
（4）知道利用单摆可以测定重力加速度2．过程与方法：（1）通过单摆做简谐运动条件的学习，体会用近似方法研究物理问题（2）通过研究单摆周期，掌握用控制变量法研究问题3情感、态度和价值观：通过介绍科学家的情况，激发学生发现知识热爱科学的热情；鼓励学生象科学家那样不怕困难，勇于发现勇于创造！三、教学重难点：重点：单摆的周期公式及其成立条件。
难点：单摆回复力的分析。
四、学情分析本节课主要学习单摆振动的规律，只有在θ<10°时单摆振动才是简谐运动；单摆振动周期。
学生对条件的应用陌生应加以强调。
五、教学方法实验、分析、探究六、课前准备小钢球、细线、铁架台七、课时安排1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标教师：在前面我们学习了弹簧振子，知道弹簧振子做简谐运动。
那么：物体做简谐运动的条件是什么？学生：物体做机械振动，受到的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。
今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动。
（展示实验器材）（三）合作探究、精讲点播1、阅读课本第13页到14页，思考：什么是单摆？什么情况下单摆可视为简谐运动？答：一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。
在偏角很小的情况下，单摆的运动可视为简谐运动。
2物体做机械振动，必然受到回复力的作用，弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供，单摆同样做机械振动，思考：单摆的回复力由谁来提供，如何表示？（教师引导）梯度小问题：（1）平衡位置在哪儿？（2）回复力指向？（学生回答）（3）单摆受哪些力？（学生黑板展示）（4）回复力由谁来提供？（学生回答）注意：数学上的近似必须让学生了解，同时通过此处也能让学生单摆做简谐运动是有条件3．单摆的周期（有条件的话最好让学生动手实验）我们知道做机械振动的物体都有振动周期，请思考：单摆的周期受那些因素的影响呢？学生：可能和摆球质量、振幅、摆长有关。
导学案11-选修3-4-1.1简谐运动.教师版-免费
导学案11-1.1简谐运动-教师版第1页（共1页）“东师学辅” 导学练·高二物理（11）1.1 简谐运动编稿教师：李志强 1. 一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大，则在这段时间内（ ） A ．振子的速度越来越大 B ．振子正在向平衡位置运动 C ．振子的速度方向与加速度方向一致 D ．以上说法都不正确2. 做简谐运动的物体，当物体的位移为负值时，下面说法正确的是（ ） A ．速度一定为正值，加速度一定为负值 B ．速度一定为负值，加速度一定为正值 C ．速度不一定为正值，加速度一定为正值 D ．速度不一定为负值，加速度一定为正值3. 小球做简谐运动，则下述说法正确的是 （ ） A ．小球所受的回复力大小与位移成正比，方向相反 B ．小球的加速度大小与位移成正比，方向相反 C ．小球的速度大小与位移成正比，方向相反 D ．小球速度的大小与位移成正比，方向可能相同也可能相反4. 做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是 （ ） A ．振子通过平衡位置时，速度最大B ．振子在最大位移处时，加速度最大C ．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同D ．振子连续两次通过同一位置时，动能相同5. 一个在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振 子，当振子运动至平衡位置左侧2cm 时，振子加速度为4m/s 2，求当振子运动至平衡位置右侧3cm 时加速度大小和方向.6. 质点做简谐运动的周期为0.4s ，振幅为0.1m ，从质点通过平衡位置开始计时，则经5s ，质点通过的路程等于________m ，位移为_________m ．7. 质点以O 为平衡位置做简谐运动，它离开平衡位置向最大位移处运动的过程中，经0.15s 第一次通过A 点，再经0.1s 第二次通过A 点，再经___________s 第三次通过A 点，此质点振动的周期等于_________s ，频率等于___________Hz ．8. 弹簧振子的固有周期为0.4s ，振幅为5cm ，从振子经过平衡位置开始计时，经2.5s 小球的位置及通过的路程各多大？9. 弹簧振子作简谐振动，先后以相同的速度依次通过A 、B 两点，历时1秒，质点通过B 点后再经过1秒又第二次通过B 点，在这2秒内质点通过的总路程为12cm ，则质点的振动周期和振幅分别为 （ ） A ．3s 12cm B ．4s 6cm C ． 4s 9cm D ．2s 8cm 10. 光滑水平面上水平放置一弹簧AB ，A 端固定，B 受1Ｎ拉力时弹簧伸长5cm ，现在B 点系一个质量为100g 的小球，并使弹簧伸长10cm ，放手后让其做简谐运动，它振动的振幅是 cm,振动中加速度的最大值是 m/s 2.11. 一弹簧振子的周期为2s ，当它从平衡位置向左运动经4.6s 时，其运动情况是（ ）.A. 向左减速B. 向右加速C. 向左减速D. 向左加速12. 某弹簧振子做简谐振动振幅为Ａ，振子经过某一位置Ｐ时，开始计时，则（）. A ．当质点再次经过Ｐ点时，经过时间为一周期B ．当质点的动能再次与Ｐ点时动能相等时，经过的时间为一周期C ．当质点的速度再次与Ｐ点时速度相同时，经过时间为一周期D ．当质点经过的路程是4Ａ时，经过时间为一周期参考答案：1.D2.CD3.AB4.ABCD5.a=6m/s2,向左6.5,07. 0.7s,0.8s,1.25Hz8.最大位移，1.25m9.B 10.10,10 11.B 12.D2013-2014学年上学期。
高中物理 第十三章 光(第2课时)全反射教师用书 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案
第2课时全反射研究学考·把握考情]知识内容全反射考试要求加试b 教学要求1.区分光疏介质和光密介质2．了解光的全反射现象，知道全反射现象产生的条件3．知道光导纤维和全反射棱镜，了解它们的应用4．会计算全反射临界角知识点一全反射基础梳理]1．光疏介质和光密介质(1)折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质。
(2)光疏介质与光密介质是相对的。
2．全反射当光从光密介质射向光疏介质时，同时发生折射和反射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。
当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。
3．临界角(1)定义：折射角为90°时的入射角叫做临界角。
(2)临界角C与折射率n的关系：sin C＝1n。
4．发生全反射的条件当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就会发生全反射现象。
要点精讲]1．对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的。
(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。
(3)光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。
(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小。
2．全反射(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角，用C 表示，sin C ＝1n。
(2)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角。
(3)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。
[例题 ] 某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，那么以下光路图中正确的选项是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )解析 由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C ＝1n ＝12，得C ＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，应选项D 正确。
人教课标版高中物理选修3-4：《简谐运动》教案-新版
《简谐运动》教学设计【教材分析】本节是人教版选修3-4第十一章《机械振动》第一节《简谐运动》。
机械振动是较复杂的机械运动，振动的知识在实际生活中有很多应用（如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等），可以使学生联系实际，扩大知识面；同时，也是以后学习波动知识的基础。
因此，学好此章内容，具有承上启下的作用。
《简谐运动》是《机械振动》这一章中最基本而又最重要的一节，是全章的基础。
本节课首先通过学生身边和生活中实际的例子引出振动的概念；而后从简单到复杂、从特殊到一般的思路，从运动学的角度认识弹簧振子，通过手机拍摄频闪照片的方法得出弹簧振子的图象；再通过分析揭示出弹簧振子的位移-时间图象是正弦式曲线，然后从其运动学特征给出了简谐运动的定义，并进一步引导学生认识简谐运动是一种较前面所学的直线运动、曲线运动更复杂的机械运动；最后回归生活和应用举例，使学生知道机械振动是一种普遍的运动形式。
【学情分析】现阶段高二的学生已具有运动学和动力学的基本知识，对高中物理的学习要求和方法已具有一定的认识，但在大小和方向都做周期性变化的力的作用下的物体运动还是第一次遇到，对这种运动模式的运动形式没有抽象认识；很难对较为复杂的运动有清晰的认识。
为此，如何帮助他们建立合理的简谐运动情景是教学的关键。
心理学研究表明，在学生的学习中调动眼、耳、口等各种感觉器官共同参与学习过程，则学习效率将得到极大的提高；而建构主义学习理论所要求的学习环境必须具备的基本要素是“情景创设”、“协商会话”和“信息资源提供”。
为此在课堂教学上首先通过实验演示给学生以直观的感受，创设学习的良好情景；再引导学生观察、思考、讨论得出初步的简谐运动规律，然后再次通过观察、思考、讨论得出正确而科学的结论。
由此培养学生的观察能力、空间想象能力、协同学习的能力和科学的思维能力，使学生的学习过程变得轻松而高效，并且同步培养学生自主学习的能力，为学生的可持续发展提供必要的训练。
2024-2025学年高中物理第一章机械振动4阻尼振动受迫振动教案1教科版选修3-4
3. 阻尼系数：
- 定义：描述阻尼作用大小的物理量。
- 公式：c = Δω/Δt
4. 实际应用：
- 建筑结构抗震设计
- 机械系统故障诊断
八、课堂
1. 课堂评价
通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。
- 提问：在课堂上，通过随机提问、小组讨论等方式，了解学生对阻尼振动与受迫振动概念的理解程度。
3. 简洁明了：板书设计应尽量简洁，避免冗长的文字，使用图表、示意图等辅助表达，提高学生的信息接收效率。
4. 突出重点：使用不同颜色或特殊标记来强调重要概念、公式和结论，引起学生的注意。
5. 准确精炼：板书内容应准确无误，避免使用模糊不清的文字或图形，确保学生能够正确理解。
6. 概括性强：板书应能够概括本节课的主要内容，使学生能够快速回顾和总结。
- 通过分组讨论、分享学习心得与解题思路，引导学生主动参与，激发学生的思考，从而突破难点。
- 在案例分析环节，引导学生关注实际应用中的阻尼振动与受迫振动现象，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，加深对重点知识的理解和运用。
- 通过课后作业的布置与批改，及时了解学生的学习情况，针对学生的薄弱环节进行针对性的辅导，从而帮助学生掌握难点知识。
选择几个典型的阻尼振动与受迫振动案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解阻尼振动与受迫振动的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用所学生物理知识解决实际问题。
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，每组选择一个与阻尼振动与受迫振动相关的主题进行深入讨论。
【新步步高】2015-2016学年高二物理教科版选修3-4学案：第二章 4 惠更斯原理 波的反射与折射 Word版含解析
学案4惠更斯原理波的反射与折射[目标定位] 1.知道什么是波面和波线.2.了解惠更斯原理，会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象.3.认识波的反射和折射现象，知道反射定律和折射定律．一、惠更斯原理[问题设计]把一颗石子投到平静的池塘里，会激起一圈圈起伏不平的水面波向周围传播，你知道向四面八方传播的波峰(波谷)为什么组成一个个圆形吗？答案因为水波由波源向周围传开，由于向各个方向的波速都一样，所以向四面八方传播的波峰(波谷)组成一个个圆．[要点提炼]1．波面与波线(1)波面：从波源发出的波经过同一传播时间而达到的各点所组成的面，叫做波面，最前面的波面叫做波前．如图1所示．图1波面为球面的波叫球面波．波面为平面的波叫平面波．(2)波线：从波源沿着波的传播方向画出的带箭头的线称为波线，它表示波动的传播方向．波线与波面总是垂直的．2．惠更斯原理(1)内容：波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的波源，从这些点发出球面形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的波前，这就是惠更斯原理．又叫惠更斯作图法．(2)应用：如果已知一列波某时刻波前的位置，还知道波速，根据惠更斯原理就可以得到下一时刻波前的位置，从而确定波的传播方向．二、波的反射和折射[问题设计]1．对着山崖或高墙说话时，能听到回声；夏日的雷声在云层间轰鸣不绝，你知道这是怎么回事吗？答案 这两种现象都是由于声波的反射造成的．2．波不仅有反射现象，也有折射现象，请用惠更斯原理解释波的反射和折射现象． 答案 (1)波的反射的解释：如图所示，a 、c 、b 三条波线并不同时到达界面，它们到达界面时产生子波的时间也就有先有后，子波传播的距离也就有远有近，A ′B ′是新的波面，与反射波方向垂直．但由于反射波与入射波相比，波长、波速和频率都不变．所以在图中直角三角形A ′AB ′≌直角三角形BB ′A .也就可以进一步证明入射角i ＝反射角i ′. (2)波的折射的解释如图所示，波线a 首先于时刻t 由介质1到达界面，之后又经过时间Δt ，波线b 也到达界面；这时A 、C ′两点发出的子波在介质2中的包络面为图中的A ′B ′，这是波进入介质2之后的新的波面．由于是两种不同的介质，其中波的传播速度v 1、v 2不一定相同，在Δt 时间内，两条波线传播的距离AA ′和BB ′也不一定相同，因此波进入第二种介质后传播方向常常发生偏折．若波在介质1中的速度为v 1，在介质2中的速度为v 2，则v 1v 2＝sin i sin r .[要点提炼] 1．波的反射(1)概念：波在传播的过程中，遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象叫做波的反射．(2)反射定律：如图2所示，当波传播到两种介质的交界处发生反射时，入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分别位于法线两侧，而且反射角等于入射角．反射波的波长、频率和波速都与入射波相同．图22．波的折射(1)概念：波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生偏折的现象叫做波的折射．(2)实质：波发生折射的原因是在不同介质中波的速度不同．(3)折射定律：如图3所示，波在介质中发生折射时，入射线、法线、折射线(即折射波线)在同一平面内，入射线与折射线分别位于法线两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于波在第一种介质中的传播速度跟波在第二种介质中的传播速度之比，即v 1v 2＝sin isin r.图3[延伸思考]波向前传播的过程中，在两个介质的界面同时发生了反射和折射现象，你知道反射波和折射波的频率f 、波速v 和波长λ各自是如何变化的吗？请完成下表.一、对惠更斯原理的理解例1 利用惠更斯原理解释这个现象：如图4所示，在直线波纹的水波传播过程中，到达一个宽度与波长相差不多的狭缝时，在狭缝后面的波纹呈圆形，且以缝为圆心沿半径方向向周边传去．图4答案 因波在传播过程中所到达的每一点都可看做新波源，所以当波面到达挡板上的狭缝时，位于狭缝的点是新波源，故狭缝后面形成以狭缝为中心的圆形波纹向外传播．二、波的反射和折射的应用例2 图5中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )图5A ．2与1的波长、频率相等，波速不等B ．2与1的波速、频率相等，波长不等C ．3与1的波速、频率、波长均相等D ．3与1的频率相等，波速、波长均不等解析 波1、2都在介质a 中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A 、B 错；波1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝vf 得波长不同，故C 错，D 对．答案 D例3 有一辆汽车以15 m /s 的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s 后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？(v 声＝340 m/s)解析 若汽车静止问题就简单了，现汽车运动，声音传播，如图所示为汽车与声波的运动过程示意图．设汽车由A 到C 路程为s 1，C 点到山崖B 距离为s ；声波由A 到B 再反射到C 路程为s 2，则有s 2＝s 1＋2s ，因汽车与声波运动时间同为t ，则v 声t ＝v 汽t ＋2s所以s ＝(v 声－v 汽)t 2＝(340－15)×22 m ＝325 m.答案 325 m1．(对惠更斯原理的理解)下列说法中正确的是( ) A ．只有平面波的波面才与波线垂直 B ．任何波的波线与波面都相互垂直 C ．任何波的波线都表示波的传播方向 D ．有些波的波面表示波的传播方向 答案 BC解析 任何波的波线都与波面相互垂直，波线都表示波的传播方向，故B 、C 正确，A 、D 错误．2．(对惠更斯原理的理解)关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是( ) A ．同一波面上的各质点振动情况完全相同 B ．同一波面上的各质点振动情况可能不相同 C ．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面 D ．无论怎样的波，波线始终和波面垂直 答案 ACD3．(波的反射和折射的应用)以下关于波的认识，哪些是正确的( ) A ．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B ．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的反射D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的反射现象答案ABC解析A、B、C选项中应用了波的反射现象；D选项应用了波的折射现象，深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生改变，故D错误．4．(波的反射和折射的应用)为什么人在空房间里讲话感觉到声音特别响？答案声波在空房间里遇到墙壁、地面、天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳，而人耳只能区分相差0.1 s以上的声音，所以人在空房间里讲话感觉声音特别响．而普通房间里的幔帐、沙发、衣物等会吸收声波，使反射不够强，所以人在普通房间里讲话不如在空房间里讲话响．题组一对惠更斯原理的理解1．关于惠更斯原理、波的反射、波的折射，下列说法正确的是()A．惠更斯原理能够解释所有波的现象B．子波的波速与频率等于波源的波速和频率C．用惠更斯原理不能解释波的衍射现象D．同一波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反E．波在两介质的界面发生反射和折射时，反射波和折射波的频率不发生变化答案BE2．下列说法中正确的是()A．水波是球面波B．声波是球面波C．只有横波才能形成球面波D．只有纵波才能形成球面波答案 B解析该题考查了波面，根据球面波的定义可知：若波面是球面则为球面波，与是横波还是纵波无关，故C、D不正确，由此可知B正确，C、D不正确．由于水波不能在空间中传播，所以它是平面波，A不正确．题组二波的反射和折射3．下列说法正确的是( ) A ．入射波面与法线的夹角为入射角 B ．入射波面与界面的夹角为入射角 C ．入射波线与法线的夹角为入射角 D ．入射角跟反射角相等 答案 CD4．下列说法正确的是( )A ．波发生反射时，波的频率不变，波速变小，波长变短B ．波发生反射时，频率、波长、波速均不变C ．波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D ．波发生折射时，波的频率、波长、波速均发生变化 答案 BC解析 波发生反射时，在同一种介质中运动，因此波长、波速和频率均不变；波发生折射时，频率不变，波速变，波长变．故B 、C 正确，A 、D 错误． 5．声波从声源发出，在空中向外传播的过程中( ) A ．波速在逐渐变小 B ．频率在逐渐变小 C ．振幅在逐渐变小 D ．波长在逐渐变小答案 C解析 声波在空中向外传播时，不管是否遇到障碍物引起反射，其波速只由传播介质决定．频率(由振源决定)和波长(λ＝vf )均不变，所以A 、B 、D 错；又因为机械波传递的是能量，能量在传播过程中会减小，故其振幅也就逐渐变小，C 正确．6．如图1所示是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质Ⅰ中的波速为v 1，波在介质Ⅱ中的波速为v 2，则v 1∶v 2为( )图1A ．1∶ 2 B.2∶1 C.3∶ 2 D.2∶ 3答案 C解析 由折射定律v 1v 2＝sin isin r ，可知v 1v 2＝sin 60°sin 45°＝32，故C 选项正确．7．下列现象中属于声波反射现象的是( ) A ．隔着墙能听到房间外面有人讲话 B ．音响设备制作时要考虑混合效应 C ．夏日的雷声有时轰鸣不绝 D ．在水里的人能听到岸上的声音 答案 BC解析 A 是衍射现象．反射现象是波在同一种介质中的传播，因此B 、C 正确．波在不同种介质中的传播是折射现象，D 不正确．8．如图2所示，是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面说法中正确的是( )图2A ．入射角大于折射角，声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速B ．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水C ．入射角小于折射角，Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气D ．介质Ⅰ中波速v 1与介质Ⅱ中波速v 2满足：v 1v 2＝sin θ2sin θ1答案 A解析 由图中可直接看出θ1为入射角，θ2为折射角，有θ1＞θ2，选项C 错误；根据折射规律有v 1v 2＝sin θ1sin θ2＞1，所以v 1＞v 2，选项D 错误，选项A 正确；声波在液体、固体中的速度大于气体中的速度，选项B 错误．故正确答案为A.9．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，两人相距2a m ，距墙均为3a m ，当甲开了一枪后，乙在t s 后听到第一声枪响，则乙在什么时候才听到第二声枪响( ) A ．听不到 B ．甲开枪后3t s C ．甲开枪后2t s D ．甲开枪后3＋72s 答案 C解析 如图所示，第一声枪响是从甲直接传到乙，所用时间t ＝2av ①第二声枪响是声波经墙反射后传到乙， 根据波的反射定律， 反射后声波所走最短路程 s ′＝2a 2＋(3a )2 m ＝4a m所需时间t ′＝s ′v ＝4av ② 由①②得：t ′＝2t ，故C 正确．题组三 综合应用10．一列声波在空气中的波长为34 cm ，传播速度为340 m/s ，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm ，则它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？答案 680 m/s 1 000 Hz 1 000 Hz 解析 在空气中v ＝fλ， f ＝v λ＝340 m/s 34×10－2 m ＝1 000 Hz ， 在介质中v ′＝fλ′，v ′＝1 000×68×10－2 m /s ＝680 m/s.11．一只汽船以4 m /s 的速度在无风河面上航行，船上发出一声鸣笛，旅客在3 s 后听到前方悬崖反射回来的声音，问悬崖离汽船原来的位置有多远？(v 声＝340 m/s) 答案 516 m解析 如图所示，设船发出鸣笛声的位置在B 处，旅客听到回声的位置在A 处，即3 s 内汽船前进了A 、B 间的距离l ，则声波经过2s －l 的距离．v 声t ＝2s －l ＝2s －v 船t ，得s ＝(v 声＋v 船)t 2＝(340＋4)×32 m ＝516 m.。
高二物理选修3-4第十五章相对论简介导学案
第一节 相对论的诞生第二节 时间和空间的相对性班级 姓名 学号知识要点一、狭义相对论的基本假设1、狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的。
2、光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
狭义相对论的几个重要的结论二、时间和空间的相对性1、同时的相对性2、长度的相对性如果与杆相对静止的人认为杆长是L 0，与杆相对运动的人认为杆长是L ，L ＝L 02)(1c v -，其中V 是观察者与杆沿杆长方向相对运动的速度。
一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小（尺缩效应）3、时间间隔的相对性 时间延缓在惯性参考系1中观察者测得本参考系中两个事件的事件间隔是Δτ，则在以速度V 相对惯性参考系1运动的惯性参考系2中的观察者测得的时间间隔为Δt ，两者的关系是 Δt ＝Δτ/2)(1c v -当在地面观察以速度V 前进的火车时，车上的时间进程变慢了，不仅时间变慢了，物理、化学过程和生命的过程都变慢了。
（时间延缓效应）4、时空相对性的验证（1）铯原子钟验证；（2）宇宙射线验证。
5、相对论的时空观经典物理学：空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间和时间之间也是 没有关系的。
相对论：空间和时间与物质的运动状态有关，是相对的一、选择题1、根据气体吸收谱线的红移现象推算，有的类星体远离我们的速度竟达光速c 的80%，即每秒24万公里。
下列结论正确的是 （ ）A ．在类星体上测得它发出的光的速度是（1＋80％）cB ．在地球上接受到它发出的光的速度是（1-80％）cC ．在类星体上测得它发出的光的速度是cD ．在地球上上测得它发出的光的速度是c2、如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动（ ）A ．你的质量在增加B ．你的心脏跳动在慢下来C ．你在变小D ．以上三种变化同时发生E ．你永远不能由自身的变化知道你的速度3、一根10m 长的梭镖以相对论速度穿过一根10m 长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。
选修3-4《波的形成和传播》教案
《12.1 波的形成和传播》学科：物理授课教师：姜恩海授课班级：高二（3）班一、教材分析《12.1 波的形成和传播》是新人教版高中物理选修3-4第十二章第一节的教学内容，主要学习机械波的形成过程，机械波的分类，可以说课程内容比较简单。
本节是对前面知识的提升，又是后面波动知识的基础。
二、教学目标1、知识目标：①知道直线上机械波的形成过程②知道什么是横波和纵波,知道波峰、波谷和密部和疏部③知道波在传播运动形式的同时也传递了能量2、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力3、情感、态度和价值观目标：通过对波动现象的研究培养学生的空间想象能力和思维能力三、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
四、教学方法和教具实验探索和多媒体辅助教学，需要准备绳子、波动演示箱。
五、教学过程(一)复习旧知：提问：什么是机械振动？什么是简谐运动？学生答：机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动．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力的作用下的振动．(二)情景导入、展示目标。
提问：向平静水中,投石子会看到什么现象？以石子击水点为中心，振动（波浪）远离中心向四周传播，直到很远。
［演示］绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动．看到什么现象？（激发兴趣，引出课题）在这两个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。
（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。
）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。
教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。
这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
（三）合作探究、精讲点拨现在学习第一节，波的形成和传播。
通过以上几个例子，师生共同分析，得出波产生的条件：① 振源：激发波动的振动系统（也称波源）②介质：波借以传播的物质波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）探究、波的形成和传播实验（一）理论分析：（以绳波为例，用白纸和磁铁演示，引导同学们动手画出相对应波形图）设想把绳分成许多小部分每一小部分可以看成质点，质点与质点之间有相互作用力。
导学案15-选修3-4-2.2波速波长频率.教师版
导学案15-2.2波速与波长、频率的关系-教师版第1页（共1页）“东师学辅”导学练·高二物理（15） 2.1 波速与波长、频率的关系编稿教师：李志强例1. 如图所示，S 是波源，其振动频率为100Hz ，所产生的横波向右传播，波速为80m/s ，P 、Q 是波传播方向上的两个质点，已知SP=4.2m ，SQ=5.4m 。
当S 通过平衡位置向上运动时，以下说法正确的是（ B ）A. P 在波峰，Q 在波谷B. P 在波谷，Q 在波峰C. P 、Q 都在波谷D. P 、Q 都在平衡位置例2. 平静的湖面上传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有两个小木块，它们相距10m ，其随波上下运动。
测得小木块每分钟均上下20次，当甲木块在波峰时，乙木块恰在波谷，且两木块间有两个波峰。
则此水面波的波长为 4 m ，波速为 4/3 m/s ，频率为 1/3 Hz 。
（用分数表示） 1. 关于波长下列说法中正确的是( AC )A ．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B ．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离就是一个波长C ．在波形图上速度最大且相同的相邻的两质点之间的距离等于一个波长D ．在波形图上振动情况总是相同的两质点之间的距离等于一个波长2. 一渔船停泊在岸边，若海浪的两个相邻波峰的距离是12 m ，海浪的速度是6 m/s.则渔船摇晃的周期是( A ) A ．2 s B ．0.5 s C ．1 s D ．条件不足，无法判定3. 如下图所示为一列简谐横波的波动图象．已知波速v ＝60 m/s ，且沿x 轴正方向传播，从图中可知(CD )A ．各质点振幅2 cm ，波长24 m ，周期2.5 sB ．在x ＝6 m 处质点的位移为零，速度方向沿x 轴正方向C ．在x ＝18 m 处质点的位移为零，速度最大D ．在x ＝24 m 处质点的位移为2 cm ，振动周期0.4 s4. 对公式v ＝λf 的理解，以下说法中正确的是( B )A ．由v ＝λf 可知，波速与频率成正比B ．波速v 由介质决定，频率f 由波源决定C ．v ＝λf 适用于横波，不适用纵波D ．不同频率的声音在空气中传播时速度可能不同5. 简谐波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是( D )A ．振幅越大，则传播速度越快B ．振幅越大，则传播速度越慢C ．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长D ．振动频率越高，则波传播一个波长所用的时间越短6. 常委下，声波在空气中的传播速度约为340m/s ，在水中的传播速度约为1500m/s ，某声源发出一列频率为440Hz 的声波。
高中物理选修3-4全套教案(人教版)
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 声学的初步知识 教案
高二物理选修3-4 声学的初步知识教案一、教学目标1．在知识方面的要求：(1)了解声音是一种机械波；(2)了解乐音的三个要素；(3)了解声音的共鸣现象；(4)了解噪声的危害；(5)了解次声波和超声波的应用。
2．在能力方面的要求：自己阅读课文的能力。
3．在思想方面的要求：增强对噪声进行控制的环保意识。
二、重点、难点分析1．重点是声波作为机械波的一些特征：纵波、声速、波长及听觉的频率X围。
2．难点是对乐音三要素的理解。
三、教具两个频率相同的音叉，金属环，乒乓球，细线，录音机和录好的磁带(一段音乐，一段噪声，李双江的《我爱五指山》的最后高音部分)，玻璃罩，闹钟，装在一个轴上的四个齿轮，硬纸。
四、主要教学过程[复习]干涉、衍射的条件是什么？[引入新课]提问：声音是怎样产生的？声音本身又是怎么回事？[教学过程设计]一、声波1．声源演示实验(1)让学生一边说话，一边用手摸咽喉，感觉声带的振动。
(2)敲击音叉使其发声提问：音叉发声时是否也在振动呢？让悬在线上的乒乓球靠上正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开，说明音叉发声时也在振动。
(3)生活中的其它例子弹琴时看到、触摸到琴弦的振动；用手摸打开的收音机的喇叭，或打开的电视机的音箱，都能感觉到振动。
说明：其实，我们听到的各种声音都是由于振动产生的，虽然有的振动我们看不见。
这些振动发声的物体就是声源。
当然，气体和液体也能振动发声，如管乐器就是空气柱的振动发声。
2．声波声源是怎样产生声音的呢？振动的音叉，它的叉股向一侧振动时，压缩临近的空气，使这部分空气变密；叉股向相反方向振动时，这部分空气又变疏。
这种疏密相间的状态靠空气的相互作用由声源向外传播，形成声波，传入人耳，使鼓膜振动，就引起声音的感觉。
其实，人耳只能听到20Hz～20 000Hz的振动，低于20Hz或高于20 000Hz 的振动就不能引起人类听觉器官的感觉。
提问：从声波的形成中我们能看出什么问题呢？(1)声波是纵波；(2)声波的传播需要介质。
2021-2022高二物理人教版选修3-4学案：第十一章 5 外力作用下的振动 Word版含答案
学案5外力作用下的振动[目标定位] 1.知道什么是阻尼振动和无阻尼振动，并能从能量的观点赐予说明.2.知道受迫振动的概念．知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关.3.知道共振以及发生共振的条件，知道共振的应用和防止的实例．一、阻尼振动[问题设计]在争辩弹簧振子和单摆振动时，我们强调忽视阻力的影响，它们做的振动都属于简谐运动．而实际上，在试验室中让一个弹簧振子振动起来，经过一段时间它将停止振动，你知道是什么缘由造成的吗？答案阻力阻碍了振子的运动，使机械能转化为内能．[要点提炼]1．固有振动假如振动系统不受外力的作用，此时的振动叫做固有振动，其振动频率称为固有频率．2．阻尼振动(1)系统受到摩擦力或其他阻力的作用时，我们说振动受到了阻尼．系统克服阻尼的作用要消耗机械能，因而振幅减小，最终停下来，阻尼振动的图象如图1所示．图1(2)阻尼振动的振幅不断减小，系统的机械能不断削减，但阻尼振动的频率不变，其频率为固有频率，由系统本身打算．例如：用力敲锣，由于锣受到空气的阻尼作用，振幅越来越小，锣声减弱，但音调不变．二、受迫振动[问题设计]如图2所示，当弹簧振子自由振动时，振子就会渐渐地停下来，怎样才能使振子能够持续振动下去？图2答案有周期性外力作用于弹簧振子．[要点提炼]1．受迫振动加在振动系统上的周期性的外力，叫做驱动力．系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动．2．受迫振动的周期和频率做受迫振动的物体振动稳定后，其振动频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关(填“有关”或“无关”)．三、共振[问题设计]你知道部队过桥时为什么要便步走吗？答案防止共振现象发生．[要点提炼]1．共振的条件驱动力的频率与系统的固有频率相等，即f驱＝f固．2．共振曲线如图3所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动系统的振幅．当驱动力的频率与系统的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大．图33．共振的利用与防止(1)利用：在应用共振时，使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率．如：共振筛、荡秋千、共振转速计等．(2)防止：在防止共振时，使驱动力的频率与系统的固有频率相差越大越好．如：部队过桥应便步走、火车过桥要减速等．4．固有振动、受迫振动和共振的比较振动类型比较项目固有振动受迫振动共振受力状况仅受回复力周期性驱动力作用周期性驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质打算，即固有周期或固有频率由驱动力的周期或频率打算，即T＝T驱或f＝f驱T驱＝T固或f驱＝f固振动能量振动物体的机械能不变(或守恒)由产生驱动力的物体供应振动物体获得的能量最大常见例子弹簧振子或单摆机器运转时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣等一、对阻尼振动的理解例1一单摆做阻尼振动，则在振动过程中()A．振幅越来越小，周期也越来越小B．振幅越来越小，周期不变C．在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变D．在振动过程中，机械能不守恒解析因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小，振动周期不变．答案BD二、对受迫振动的理解例2如图4所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，则两个弹簧振子的振动状况是()图4A．甲的振幅较大，且振动频率为18 HzB．甲的振幅较大，且振动频率为9 HzC．乙的振幅较大，且振动频率为9 HzD．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz解析依据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，由于甲的固有频率等于驱动力的频率，做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以B选项正确．答案B三、对共振的理解例3如图5所示的演示装置，一根张紧的水平绳上挂着五个单摆，其中A、E摆长相同，先使A摇摆，其余各摆也随着摇摆起来，可以发觉振动稳定后()图5A．各摆的固有周期均相同B．各摆振动的周期均与A摆相同C．C摆振幅最大D．B摆振动周期最小解析单摆的固有周期由摆长打算，故除A、E固有周期相同外，其他摆的固有周期都不相同，A错；A摇摆后，通过水平绳对四周的B、C、D、E四个单摆供应周期性的驱动力，四摆都在同一驱动力作用下运动，故它们的振动周期均与A摆的固有周期相同，B对，D错；其中E摆发生共振现象，振幅最大，C错．答案B例4一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图6所示，则()图6A．此单摆的固有周期约为0.5 sB．此单摆的摆长约为1 mC．若摆长增大，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动解析由共振条件知单摆固有频率为f＝0.5 Hz，则其固有周期为T＝1f＝2 s，选项A错；由单摆周期公式T＝2πlg，可求得单摆摆长为l＝gT24π2≈1 m，选项B对；摆长增大，单摆的周期变大，其固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，选项C、D错．答案B。
高二物理人教选修3-4-12.7多普勒效应教案
选修3-4第十二章第7节多普勒效应教学设计一、教材分析《多普勒效应》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第7节的教学内容，本节课为一个课时，主要学习波的一种现象------多普勒效应。
二、教学目标1.知识目标（1）．知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．（2）．知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
（3）．了解多普勒效应的一些应用．2.能力目标通过对多普勒效应的学习，让学生体会到物理源于生活又服务于生活3.情感目标通过对多普勒效应的探究性学习，激发学生的合作意识和创新意识，树立正确的学习观．三、重点难点重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.2.多普勒效应的定义及产生条件；难点：1．波源的频率与观察者接收到的频率的区别.2．对多普勒效应成因的探究论证。
四、学情分析本节内容较为抽象，但是和实际生活联系的比较密切，学生应该是比较容易感知和掌握的。
五、教学方法1．通过实验、多媒体课件演示激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察能力，和从物理现象入手，通过理论演绎和实验验证研究物理问题的方法。
2．通过对物理问题的分析论证培养学生勤于思考的习惯和分析问题的能力。
3．通过多普勒效应应用的学习，培养学生查阅资料和整理资料的能力。
六、教具和六、课前准备1蜂鸣器2、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。
3、教师的准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，还有教具的准备。
七、课时安排一个课时八、教学过程：同学们，在前面我们学习了许多关于波的知识，例如，波的干涉、衍射是一切波特有的现象，今天我们在来学习另外一种有关波的物理现象。
请观察下面的实验。
【演示实验】1)蜂鸣器静止,学生听声音有无变化;2)两个学生分别站在教室前后,手中牵一根绳,让发生器在绳上快速运动,其他学生注意听声音有无变化.［学生叙述听到的声音情况］1）静止时，听不到声音的变化；2）发生器靠近时，声音变得尖锐(音调变高)；发生器远离时，声音变得低沉(音调变低). 【问题】生活中有无类似的现象？学生举例：行驶中的汽车鸣笛；火车鸣笛进站；飞机起飞等【录像】行驶中鸣笛的汽车和火车。
5电磁波谱-人教版选修3-4教案
5 电磁波谱-人教版选修3-4教案一、课程目标1.了解电磁波的基本概念，掌握电磁波谱的组成和特征；2.理解不同波长、频率和能量的电磁波的产生、传播和应用；3.掌握电磁波谱在通信、医学、军事等领域的应用；4.培养学生的科学探究能力和科学思维能力。
二、教学重点和难点重点1.电磁波的基本概念和组成；2.不同波长、频率和能量的电磁波的产生、传播和应用；3.电磁波谱在通信、医学、军事等领域的应用。
难点1.电磁波与物质的相互作用；2.电磁波谱的产生和应用。
三、教学过程导入（5分钟）1.引导学生思考，你知道什么是电磁波吗？电磁波有何应用？2.以手机通信、医学影像等场景为例，让学生尝试描述电磁波在其中的应用。
理论讲解（30分钟）1.介绍电磁波的基本概念，包括电场、磁场和波动方程等；2.介绍电磁波谱的组成，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等；3.介绍不同波长、频率和能量的电磁波的产生、传播和应用，涉及频率、波长、能量和幅度等概念；4.介绍电磁波与物质的相互作用，如吸收、散射、反射和折射等。
案例分析（20分钟）1.以手机通信为例，介绍无线电波的产生、传播和应用；2.以医学影像为例，介绍X射线和核磁共振的产生、传播和应用；3.让学生自选并研究一种电磁波的应用，并向全班汇报。
实验操作（30分钟）1.设计一个简单的电磁波实验，例如光的折射、微波炉的制作等；2.让学生自由组合实验内容，并完成实际操作；3.引导学生总结实验过程中的问题和经验。
总结与展望（10分钟）1.让学生总结本课程的重点和难点；2.引导学生展望电磁波谱的未来应用。
四、作业和评估作业1.阅读相关材料，了解更多电磁波应用的案例；2.思考电磁波在生活中的作用，并写一篇小论文；3.完成实验报告，并汇总实验内容和结果。
评估1.以小组讨论和汇报、作业和实验报告等形式进行评估；2.从知识掌握、思维能力和实践操作能力三个维度进行考察；3.注重开展多元化的评价活动，丰富评价内容和形式。
导学案12-选修3-4-1.2单摆.教师版
导学案12-1.2单摆-教师版第1页（共1页）“东师学辅” 导学练·高二物理（12） 1.2 单摆 编稿教师：李志强1. 秒摆的周期是______（G =9.8 m/s 2时，秒摆的摆长大约是_______米 （取两位有效数字）。
（参考答案：2s ，0.99m ）2. 关于单摆做简谐运动的回复力正确的说法是（ BCD ）A ．就是振子所受的合外力B ．振子所受合外力在振子运动方向的分力C ．振子的重力在运动方向的分力D ．振子经过平衡位置时回复力为零 3. 用空心铁球内部装满水做摆球，若球正下方有一小孔，水不断从孔中流出，从球内装满水到水流完为止的过程中，其振动周期的大小是（ C ） A ．不变 B ．变大 C ．先变大后变小再回到原值 D ．先变小后变大再回到原值4. 如右图所示，光滑轨道的半径为2ｍ，C 点为圆心正下方的点，A 、B 两点与C 点相距分别为6cm 与2cm ，a 、b 两小球分别从A 、B 两点由静止同时放开，则两小球相碰的位置是（ A ）A ．C 点B ．C 点右侧 C ．C 点左侧D ．不能确定5. 一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是（ C ）A ．G 甲＞G 乙，将摆长适当增长B ．G 甲＞G 乙，将摆长适当缩短C ．G 甲＜G 乙，将摆长适当增长D ．G 甲＜G 乙，将摆长适当缩短6. 一绳长为L 的单摆，在悬点正下方（L —L ＇）处的点有一个钉子，如图所示，这个摆的周期是（ D ）A ．T =2πgL B ．T =2πg L / C ．T =2π（g L +g L /）D ．T=π（g L +g L /） 7.16cm ，25cm8.【答案】B 2013-2014学年上学期。
高中物理选修34教案
高中物理选修34教案
教学目标：
1. 了解光线的直线传播原理和规律；
2. 掌握光的直线传播的相关概念和术语；
3. 进一步理解光的反射和折射现象。
教学重点：
1. 光的直线传播的原理和规律；
2. 光的反射和折射现象。
教学难点：
1. 理解光的直线传播原理；
2. 掌握光的反射和折射规律。
教学准备：
1. 教材《物理》选修34；
2. 实验装置：反射和折射的实验装置；
3. 教学软件：相关光学模拟软件。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过引入平面镜反射和介绍光线传播的现象，激发学生对光的直线传播的兴趣，引入本节课的教学内容。
二、讲解（10分钟）
1. 讲解光线的直线传播规律，包括光的传播的方向规律和光速的变化规律；
2. 介绍光的反射和折射现象，引导学生理解这两个现象的解释和实际应用。
三、实验操作（15分钟）
学生分组进行平面镜反射和折射实验，观察和记录实验现象，探讨实验结果和总结实验规律。
四、小结（5分钟）
教师总结本节课的内容，强调光的直线传播原理和规律，以及反射和折射现象的重要性和应用。
五、作业布置（5分钟）
布置相关练习题，巩固学生对光的直线传播原理和实验规律的掌握，激发学生继续深入学习光学知识的兴趣。
教学反思：
通过本节课的教学，学生能够初步掌握光的直线传播的原理和规律，了解光的反射和折射现象的基本原理和应用。
同时，通过实验操作，学生能够加深对光学知识的理解和应用能力。
在未来的教学中，可以结合更多实验和案例，帮助学生更全面地理解光的传播规律和现象。
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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)高二物理组第十一章机械振动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？高中物理选修3-4作业凡事自下决心并动手做那一刻起，难度已经降低了30%！做一题会一题，一题决定命运。
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？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 ．t 1和t 3时刻摆线的拉力等大B ．t 2和t 3时刻摆球速度相等C ．t 3时刻摆球速度正在减小D ．t 4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 ＝2πlgB ．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 ＝2πgl 4．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T 1，单摆的周期为T 2，则T 1和T 2的关系为( )A ．T 1>T 2B ．T 1＝T 2C ．T 1<T 2D ．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1/4B ．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(2)下表是一同学在实验中测得的数据：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 4.60①上述数据中第________组肯定有错误，根据这些数据，在坐标图中作出L－T2图象；②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。