2021届高考物理一轮复习方略课件：选修3-4 1.2 机械波

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2021届高考物理一轮复习方略课件：选修3-4 2.2 光的波动性电磁波相对论

三、相对论 1.狭义相对论的两个基本假设： (1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是_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，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系。
2.质速关系： (1)物体的质量随物体速度的增加而_增__大__，物体以速度v运动时的质量m与静
3.电磁波的发射与接收： (1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行 _调__制__(两种方式：调幅、调频)。 (2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中 _解__调__出来。调幅波的解调也叫_检__波__。 4.电磁波谱：按照电磁波的_频__率__或_波__长__的大小顺序把它们排列成的谱。按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、_可__见__光__、紫外线、X射线、γ射线。
二、电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生_电__场__，变化的电场能够在周围空间产生_磁__场__。 2.电磁波及其传播： (1)_电__磁__场__在空间由近及远的传播，形成电磁波。电磁波是横波。 (2)电磁波的传播不需要_介__质__，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于光速。但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高，波速越小。 (3)波速公式：v=_λ__f_，f是电磁波的频率。
2.光的衍射： (1)图示：
(2)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长_相__差__不__多__，甚至比光的波长_还__小__的时候，衍射现象才会明显。 3.光的偏振： (1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿_一__切__方__向__振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 (2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个_特__定__的方向振动的光。 (3)光的偏振现象说明光是一种_横__波。

高三物理一轮复习 2 机械波课件(选修3-4)

【解析】当孔的尺寸比波长大时，会发生衍射现象，只不过不明显．只有当孔、缝或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象，切不可把此条件用来判断波是否发生了衍射现象．
【答案】 BC
[热点考向剖析] 考向一波的形成和传播 1．在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离叫波长． 2．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． 3．介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振动频率和周期都和波源相同．因此可以断定：波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变．
[练一练] 如图所示是一列简谐波在t＝0时刻的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin(5πt)cm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是( )
A．这列简谐波的振幅为20 cm B．这列简谐波的周期为5.0 s C．这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/s D．这列简谐波沿x轴正向传播
【解析】机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点依次带动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变；而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，选项D错误．
__________ 传播
2.多普勒效应 (1)条件：波源和观察者之间有__相__对__运__动___． (2)现象：观察者感到_频__率__发生变化． (3)实质：波源频率_不__变_，观察者接收到的频率_变__化__．

2021高三物理一轮复习课件：选修3-4第2讲　机械波

【解析】设波沿 x 轴正方向传播，t＝0.2 s 可能是n＋14 个周期(n＝0,1,2…)，即 t＝n＋14T1，
周期 T1＝n＋t 41＝4n4＋t 1 波速 v1＝Tλ1＝4×(44nt ＋1)＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2,3…)
设波沿 x 轴负方向传播，t＝0.2 s 可能是n＋34个周期(n ＝0,1,2…)，即 t＝n＋34T2.
• 【答案】 AB
• 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
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．
• (3)观察者不动：波源朝向观察者以某一速度运动，由于波长变短，而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，接收频率亦增大，同理可知，当波源背离观察者运动时，接收频率将减小．
• 2．机械波的分类 • (1)横波：质点振动方向与波的传播垂方直向
波峰的波，有波谷(凸部)和
•同(一2条)纵(直凹波线部上：)．质点振动方向密与部波的传播疏部方．向
是
•
的波，有
和
• 3．波长、波速、频率及其关系
• (1)波长 • 在波的传播方向上，相对平衡位位置移的
总是相等的两个相邻的质点的平衡位

高三物理一轮复习课件选修3-4

复习指导
3. 光学：从近三年的高考考点分布统计来看，折射定律和不同色光的折射率问题常成为考点，考查的题型有选择题、计算题，也有光路作图题．对光的折射和全反射等几何光学的考查. 4. 预计 2013 年的高考中对光学的考查仍集中在上述知识点上．折射定律和不同色光的折射率及全反射问题仍是出题热点. 5.题型：有选择题也有填空题和计算题.
二、全反射 1．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．临界角． (2)入射角等于或大于______________ 折射光 2．现象：__________完全消失，只剩下反射光．
1 3．临界角：sin C＝，C 为折射角等于 90° 时的 n 入射角．
4．应用：(1)全反射棱镜．(2)光导纤维，如图所示．
第三讲
光的折射全反射玻璃的折射率
实验：测定
一、光的折射 1．光的折射光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象称为光的折射现象．
2．光的折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于 ______________ 法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦 __________ 正比．成___________
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＝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叫做初相．
3．简谐运动的图象 (1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图甲所示．
F回＝0位置，弹簧处 F回＝0位置，小球摆动的最低点(此时F向心≠0) 于原长
重力势能与动能能量转动能与弹性势能的相互转的相互转化，机化关系化，机械能守恒械能守恒

高三物理一轮复习课件：选修3-4 1-2

(4)×。波分横波与纵波,纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上。 (5)√。由可知,沿波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离。 (6)√。机械波的传播速度由介质本身决定。 (7)√。部队过桥不能齐步走而要便步走,防止策动频率与固有频率相同,出现共振现象。
v
T
(8)×。火车鸣笛减速向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高,是声波的多普勒效应。
受迫
波源
2.机械波的分类:
质点振动方向和分波的传播方向的类关系横波
垂直
形
状
举
例
_____
在同一条直线上
凹凸相间; 有波峰、波谷
绳波等
疏密相间; 纵弹簧波、 _______________ 有密部、疏波声波等部
3.波速、波长和频率(周期)的关系: (1)波长λ:在波动中_________总是相同的两个_____ 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_______________。振动相位
相邻
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: ____。机械波的波速大小由___________ _____决定,与机械波的频率无关。
v T
λf
介质本身的
性质
知识点2 横波的图象 1.坐标轴:横轴表示各质点的_________,纵轴表示该时刻各质点的位移。如图。平衡位置
(5)在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离。 ( (6)机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。 ( (7)部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象。 ( )

高考物理一轮总复习【课件】选修3-4 机械振动与机械波光电磁波与相对论 X3-4-1

回
顾全反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，作出正
确的光路图；光和相对论部分，以考查基本概念及对规律的
课时
跟
考简单理解为主，不可忽视任何一个知识点.
点互
踪训练
动
探
究
第8页
必修1 第1章第1讲
高考总复习·课标版·物理
基础知识回顾
第 1 讲机械振动
课时
跟
考点互
踪训练
动
探究
φ 叫做初相．
第15页
必修1 第1章第1讲
高考总复习·课标版·物理
2．简谐运动的图象
基
(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为 x＝Asinωt，
础
知识
图象如下图甲所示．
回
顾
课
时
跟
考点互
踪训练
动
探究
(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为 x＝Acosωt，
图象如上图乙所示．
课
时
考折射率Ⅰ
点
互动
全反射、光导纤维Ⅰ
跟踪训练
探
究光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ
第4页
必修1 第1章第1讲
高考总复习·课标版·物理
变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传
基础
播Ⅰ电磁波的产生、发射和接收Ⅰ
知
识回
电磁波谱Ⅰ
顾
狭义相对论的基本假设Ⅰ
课
质速关系、质能关系Ⅰ
时跟
高考总复习·课标版·物理
基
础
知
识
回
顾
选修 3－4 机械振动与机械波

2021届高考物理一轮复习选修3-4第2讲机械波课件

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,机械波的波速仅由_介__
_质__本身的性质决定。波速的计算方法为v= =λf或
v= x 。
T
t
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(周期)的关系: (1)v=_λ__f_。
( ×) (6)两列波在介质中叠加,一定产生干涉现象,一切波都能发生衍射现象。 ( ×)
(7)发生多普勒效应的原因是波在传播过程中频率发生了变化。 ( ×)
【秒判正误】 (1)在一个周期内,机械波中各质点随波的传播而迁移的距离等于振幅的4倍。 (× ) (2)质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。( × ) (3)机械波的频率等于振源的振动频率。 √( )
(4)机械波的传播速度v取决于介质的性质,只要介质不变,v就不变;如果介质变了,v也一定变。 √( ) (5)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。
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__绳波等
纵
_在__同__一__条__
疏密相间;有弹簧波、
波
_直__线__上__
__密__部_、_疏__部__ 声波等
知识点2:横波的图象(b) 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__。如图。 2.物理意义: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。
2.多普勒效应: (1)定义:当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__会发生变化。 (2)规律。 ①波源与观察者如果相互靠近,观察者接收到的_频__率__ _增__大__;

2021届高考物理一轮复习方略课件：选修3-4 1.2 机械波

【情境辨析】平静的水面投下一粒石子，就会在水面上产生一圈圈的波纹，自投入石子的点向外传播，漂浮在水面上的树叶会随波的传播上下振动。
(1)漂浮在水面上的树叶随波向外移动。 ( × ) (2)树叶的振动频率与波源的振动频率相同。 ( √ ) (3)树叶的振动的能量是从波源获得的。 ( √ ) (4)水面波的传播速度由投入石子的大小决定。 ( × )
(5)水面上两列频率相同的波相遇时，能产生稳定的干涉图象。 ( √ )
(6)水面波通过的狭缝越宽，狭缝后面有波纹的区域就越宽。 ( × )
(7)人在水面上游泳时，在相同时间内，向着波源运动，比远离波源运动，
遇到的波纹数多。
(√)
2.分类： (1)图示：
(2)横波：质点振动方向与波的传播方向_垂__直__。 (3)纵波：质点振动方向与波的传播方向在_同__一__条__直__线__上__。
二、波的图象及现象 1.图象：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__。坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的_平__衡__位__置__，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的_位__移__。
第2讲机械波
内容索引
必备知识·自主学习关键能力·题型突破核心素养测评
【知识建构】一、机械波及其分类 1.机械波：机械振动在介质中的传播。 (1)形成条件：有波源、有_介__质__。 (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介质中各质点的振动_频__率__、起振方向都与波源相同。
2.关系式：v=λf。 3.特有现象： (1)干涉：两列波叠加，某些区域的_振__幅__加大，某些区域的_振__幅__减小。条件：两列波的_频__率__相同。 (2)衍射：能_绕__过__障碍物继续传播的现象。条件：障碍物或小孔的尺寸比_波__长__小或相差不多。

高考物理一轮通用课件：选修3-4 第一章第2讲机械波

(2)质点振幅
的位移
图像信息 (3)各时刻质点位移 (3)任意一质点在该时刻
(4)各时刻速度、加速度加速度方向
方向
(4)传播方向、振动方向的
互判
记录着一个人一段时记录着许多人某时刻动形象比喻
间内活动的录像带作、表情的集体照片
随时间推移，图像延随时间推移，图像沿传播图像变化
续，但已有形状不变方向平移
(4)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同．
2．波的传播方向与质点振动方向的互判方法
方法解读
图像演示
“上下坡”法
沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动， “下坡”时质点向上振动
波形图上某点表示传播方 “同侧”
向和振动方向的箭头在图法
线同侧
将波形沿传播方向进行微 “微平小的平移，再由对应同一 x 移”法坐标的两波形曲线上的点
(2)机械波的传播速度取决于介质的性质，频率取决于波源，由 λ＝vf 可知，机械波的波长与介质和波源都有关系．
【强化训练】 1.(2017 天津理综)手持较长软绳端点 O 以周期 T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点 P，且 O、P 的平衡位置间距为 L.t＝0 时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( )
解析：AB 根据表达式 y＝5sin(π2t)，得 ω＝π2，因此波的周期 T ＝2ωπ＝4 s．由波形图像可得波长 λ＝8 m．从 x＝12 m 的位置到 x＝ 24 m 的位置传播距离为 1.5λ，所用的时间为 1.5T＝6 s，选项 A 正确；M 点经过34T 时振动方向沿 y 轴正方向，选项 B 正确；波刚好传到 12 m 处时，起振方向沿 y 轴正方向，则波源开始振动的方向也沿 y 轴正方向，选项 C 错误；M 点从此位置第一次到达 y＝－3 m 处所需的时间小于T2＝2 s，选项 D 错误．

2021版高考物理一轮复习第一章机械振动与机械波课件(选修3_4)

2.重点难点突破方法: (1)多用对比的方法理解相关的规律,如振动图像与波动图像的对比,弹簧振子和单摆的对比,受迫振动与自由振动的对比,波的干涉与波的衍射的对比等,从而对一些容易混淆的知识有一个清晰的认识和掌握。 (2)振动图像与波动图像相结合的问题是高考命题的重点和热点,在深刻理解振动图像与波动图像的物理意义的基础上加强这一知识点的训练,做到以不变应万变。在复习的过程中也要善于总结规律性的东西,做到举一反三。
(3)波的多解问题是高考的热点,复习时应将不同类型的波的多解问题进行划分,总结此类问题的解题技巧。解决好以下三个问题:
①波形变化规律。 ②质点振动方向与波传播方向的判断。 ③波动问题中时间和空间的对应关系。
选修3-4 第一章机械振动与机械波

【体系构建】
【备考指导】一、知识特点 1.本章的基本概念较多,如全振动、平衡位置、简谐运动、回复力、振幅、
周期、频率、相位、受迫振动、共振、横波、纵波、波峰、波谷、波长、波速等。
2.本章所研究的问题贴近生活,如微风中树枝的摆动,隔壁能闻声,交通警察使用多普勒测试仪来测定汽车的行驶速度等。
3.本章的简谐振动中,振子的速度、位移、回复力、加速度、能量等都具有往复性和对称性的特点。
4.本章常常与力学中的平衡知识、胡克定律、牛顿第二定律、机械能守恒等知识相联系。
二、复习方法及重难点突破 1.复习方法: 复习本部分内容应该抓住以下两个方面: (1)注重对于基本概念和基本规律的深入准确的理解。比如简谐运动的特点与条件,共振条件,机械波的形成条件以及传播规律,波发生干涉的条件,波产生明显衍射的条件,多普勒效应的规律等。 (2)简谐运动具有往复性和对称性的特点。复习中应该通过对典型例题的分析使学生熟练掌握机械波的特点,透彻地理解对称的含义与意义,能够灵活解决具体的问题。

浙江专版2021年高考物理一轮复习-全一册课件-选修3-4精选全文

2.折射定律:
(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在_同__一__平__面__内,折射光线与_入__ _射__光__线__分别位于法线的两侧;入射角的正弦与_折__射__角__的__正__弦__成正比。 (2)表达式:_ssi_inn_12_=n12,式中n12是比例常数。 (3)在光的折射现象中,光路是_可__逆__的。
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,机械波的波速仅由_介__
_质__本身的性质决定。波速的计算方法为v= =λf或
v= x 。
T
t
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(周期)的关系: (1)v=_λ__f_。
中央的色光是紫光,离
中央最远的是红光
圆孔衍射
中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的_同_斑(圆盘衍射):当光照到_不__透__明__(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现_亮__斑__(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
写颜色)。 (3)条纹间距公式:Δx=__dl ___。
3.薄膜干涉: (1)相干光:光照射到透明薄膜上,从_薄__膜__的__两__个__表__面__反射的两列光波。 (2)图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度_相__等__。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜时,形成彩色条纹。
知识点6:电磁场、电磁波及其传播电磁波的产生、发射和接收(b) 1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生_电__场__,_变__化__的__ _电__场__产生磁场。 2.电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个_完__整__的__整__体__,这就是电磁场。

2021届高考新课标物理一轮复习课件：选修3-4 1.2 机械波

解析这类问题通常有两种解法：
(1)设波向右传播，则在 0 时刻 x＝4 m 处的质点往上振动，设经历 Δt 时间时质点运动到波峰的位置，则 Δt＝14＋nT，即 T＝4n4＋Δt1＝ 40n.＋081.当 n＝0 时，T＝0.08 s>0.02s，符合要求，此时 v＝Tλ＝00..0088 m/s＝1 m/s；当 n＝1 时，T＝0.016 s<0.02 s，不符合要求．
因波向x轴负方向传播，则此时P质点的运动方向沿y轴负方向；D选项中，由图甲可以看出，由于t＝0.10 s时刻质点P 不处于平衡位置，故从t＝0.10 s到t＝0.25 s质点P通过的路程不为30 cm，本题正确选项为A.
答案 A
【变式3】一列简谐横波某时刻的波形如图1－2－12甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图1－2－12乙所示，则 ( )．
1．如图1－2－1所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的波长λ1＜λ2，该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是( )．
图 1－2－1
A．P点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强 B．P点始终在波峰 C．P点的振动不遵守波的叠加原理，P点的运动也不始终加强 D．P点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终加强答案 D
位移
图象
①直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．
应用
②确定某时刻各质点加速度和速度的方向，并能比较大小．
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.
2.振动图象与波的图象的对比和应用
两种图象比较内容
振动图象

高考物理一轮复习选修3-4 复习课件 (2)

间的距离。
①在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于_□_0_9_波__长____。 ②在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于___□1_0_波__长___。 (2)频率(f)：波的频率等于__□_1_1_波__源___振动的频率。
考点一
考点二
考点三
考点四
课后作业
(3)波速(v)：波在介质中的传播速度，由__□1_2__介__质__本身的性质决定。 (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝Tλ ＝__□_1_3_λ_f__。
位移。
考点一
考点二
考点三
考点四
课后作业
6．特别提醒 (1)介质中每个质点做的都是受迫振动，所以任一质点的振动频率和周期都和波源相同，因此可以断定：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。 (2)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。 (3)波源经过一个周期 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。 (4)质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变。
考点一
考点二
考点三
考点四
课后作业
(5)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。
7．波的传播方向与质点振动方向的互判方法
考点一
考点二
考点三
考点四
课后作业
考点一
考点二
考点三
考点四
课后作业
1．(2015·四川高考)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距 3 m 的甲、乙两小木块随波上下运动。测得两小木块每分钟都上下 30 次。甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波( )

2021届高考物理一轮复习方略关键能力·题型突破+选修3-4+1.2+机械波

关键能力·题型突破考点一波的形成与传播机械波及波速公式的应用【典例1】(多选)(2019·海南高考)一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.2 s，t=0时的波形图如图所示。

下列说法正确的是( )A.平衡位置在x=1 m处的质元的振幅为0.03 mB.该波的波速为10 m/sC.t=0.3 s时，平衡位置在x=0.5 m处的质元向y轴正向运动D.t=0.4 s时，平衡位置在x=0.5 m处的质元处于波谷位置E.t=0.5 s时，平衡位置在x=1.0 m处的质元加速度为零【解析】选A、B、C。

由波的图象可知此列简谐横波的振幅为0.03 m，选项A正确；波速为v==m/s=10 m/s，选项B正确；t=0.3 s时，波形向右平移Δx=vt=3 m，平衡位置在x=0.5 m处的质元向y轴正向运动(如图)，选项C正确；t=0.4 s时，波形向右平移Δx′=vt′=4 m，即两个波长，波形与t=0时的波形完全重合，平衡位置在x=0.5 m处的质元处于平衡位置，选项D错误；t=0.5 s时，波形与t=0.3 s时的波形重合，平衡位置在x=1.0 m的质元处于负方向的最大位移处，加速度最大，选项E错误。

波动与质点振动的综合分析【典例2】 (2019·北京高考)一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则( )A.此刻a的加速度最小B.此刻b的速度最小C.若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D.若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置【解析】选C。

沿波的传播，波上各质点振动方向满足“上坡下，下坡上”，若波沿x轴正方向传播，b质点处在下坡位置，所以沿y轴正方向运动，C正确；质点的加速度与位移的关系满足F=-kx=ma，由此可知位移越大，加速度越大，质点a加速度最大，选项A错误；根据能量守恒可以知道，越靠近平衡位置速度越大，质点b的速度最大，选项B错误；若波沿x轴负方向传播，质点a经过四分之一周期回到平衡位置，质点c向上运动，回到平衡位置的时间小于四分之一周期，选项D错误。

2021届高考物理一轮复习方略课件：选修3-4 1.1 机械振动

第1讲机械振动
内容索引
必备知识·自主学习关键能力·题型突破核心素养测评
【知识建构】一、简谐运动 1.图示：
2.定义：质点的位移与时间的关系遵从_正__弦__函__数__的规律，即它的振动图象 (x-t图象)是一条正弦曲线。
3.描述：表达式：动力学：F = _-_k_x_。运动学：x= _A_s_i_n_(_ω__t_+_φ__)_。回复力：指向平衡位置，与位移成_正__比__且方向相反。图象：质点偏离平衡位置的位移与时间的关系是一条_正__弦__(_余__弦__)_曲线。
(6)摆锤通过最低点ห้องสมุดไป่ตู้回复力为零，动能最大。 ( √ )
(7)摆锤通过最低点时合力为零，势能为零。 ( × )
【情境辨析】如图，轻细线下挂着一个小钢球，开始把小球在竖直面内拉开较小一段距离，放手后小球在竖直面内运动。
(1)小球的运动是简谐运动。 ( √ )
(2)小球的运动是匀变速运动。 ( × )
(3)小球运动的周期与小球的质量成反比。
(×)
(4)有摆锤的机械挂钟的摆锤振动是受迫振动。 ( √ )
(5)有摆锤的机械挂钟的摆锤振动的固有频率随摆的增长而变大。( × )
二、单摆 1.定义：如图所示，细线的质量和小球相比可以忽略，小球的直径和细线的长度相比可以忽略在摆角小于_1_0_°__时的装置。
T 2 l
2.周期公式：________g__。
三、受迫振动 1.定义：在驱动力作用下的振动。 2.频率：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。 3.共振：条件：驱动力的频率等于系统的_固__有__频__率__。特征：振幅最大。

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