廣西田陽高中高考物理總復(fù)習(xí) 機(jī)械振動課件

選考內(nèi)容選考內(nèi)容最新考綱考向瞭望1.簡諧運(yùn)動2簡諧運(yùn)動的公式和圖象3單擺、周期公式4受迫振動和共振5機(jī)械波6橫波和縱波7橫波的圖象1.簡諧運(yùn)動的描述，振幅、周期、頻率、相位及表達(dá)式xAsin(t)的考查2簡諧運(yùn)動的位移、回復(fù)力、速度、加速度、能量的變化規(guī)律3彈簧振子和單擺模型，單擺周期公式4實驗：利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?振動圖象和波動圖象的理解和應(yīng)用最新考綱考向瞭望8波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系9波的干涉和衍射現(xiàn)象10變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、電磁波及其傳播11電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收12電磁波譜6波長、頻率和波速的關(guān)系式vf在波的傳播問題中的分析和應(yīng)用7波的干涉、衍射現(xiàn)象的分析和應(yīng)用8麥克斯韋電磁場理論，電磁波的傳播問題9電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收過程的了解10電磁波譜的分析和應(yīng)用最新考綱考向瞭望13狹義相對論的基本假設(shè)14質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系15相對論質(zhì)能關(guān)系式16光的折射定律17折射率18全反射、光導(dǎo)纖維19光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象11相對論初步知識的了解12光的折射現(xiàn)象及折射率的應(yīng)用13光的全反射現(xiàn)象及臨界角的應(yīng)用14棱鏡及光導(dǎo)纖維問題15光的干涉、衍射現(xiàn)象及條件16實驗：測定玻璃的折射率17實驗：用雙縫干涉測量光的波長第第 1 講講 機(jī)機(jī) 械械 振振 動動 機(jī)械振動機(jī)械振動 (3)不同振動系統(tǒng)平衡位置不同：彈簧振子處于平衡位置時，彈簧不一定處于原長，比如在豎直方向的彈簧振子，平衡位置是其彈力等于重力的位置；而單擺的平衡位置也不一定是在豎直的最低點，如在水平勻強(qiáng)電場和重力場共同作用的單擺，平衡位置在電場力與重力的合力方向上.簡諧振動簡諧振動 (2)運(yùn)動學(xué)特征：簡諧運(yùn)動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運(yùn)動遠(yuǎn)離平衡位置時x、F、a、EP均增大，v、EK均減小，靠近平衡位置時則相反 (3)運(yùn)動的周期性特征：相隔T或nT的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同 (4)對稱性特征： 相隔T/2或(2n1)T/2(n為正整數(shù))的兩個時刻，振子位置關(guān)于平衡位置對稱位移、速度、加速度大小相等，方向相反 質(zhì)點在距平衡位置等距離的兩個點上具有相等大小的速度、加速度，在平衡位置左右相等距離上運(yùn)動時間也是相同的 (5)能量特征：振動的能量包括動能和勢能，簡諧運(yùn)動過程中，系統(tǒng)動能EK與勢能EP相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒簡諧運(yùn)動的圖象簡諧運(yùn)動的圖象 判定方法： 因回復(fù)力總是指向平衡位置，故回復(fù)力和加速度在圖象上總是指向t軸 速度方向可以通過下一時刻位移的變化來判定，下一時刻位移如增加，振動質(zhì)點的速度方向就是遠(yuǎn)離t軸下一時刻位移如減小，振動質(zhì)點的速度方向就是指向t軸 4某段時間內(nèi)質(zhì)點的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況.單擺單擺 4單擺周期公式中的g. (1)只受重力和繩拉力，且懸點靜止或勻速直線運(yùn)動的單擺，g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋诘厍蛏喜煌恢胓的取值不同，不同星球表面g值也不相同 (2)單擺處于超重或失重狀態(tài)等效重力加速度gg0a，如在軌道上運(yùn)動的衛(wèi)星ag0，完全失重，等效g0. (3)含有其它作用力的單擺的周期 若該作用力對單擺的回復(fù)力沒有影響，則周期仍然不變?nèi)鐟尹c處有帶正電的點電荷，而擺球帶正電，此時庫侖力沿擺線方向，不影響回復(fù)力，周期與不帶電時一樣 如該作用力為一恒力，等效g的取值為單擺不擺動時，擺線的拉力F與擺球質(zhì)量的比值，即等效gF/m.受迫振動與共振受迫振動與共振 (2)按振幅的變化分類 無阻尼振動：振動系統(tǒng)的總能量不變(可以適當(dāng)補(bǔ)充能量)，振幅不變的振動，無阻尼自由振動是一種理想化的振動 阻尼振動：振動系統(tǒng)的總能量逐漸減少，振幅逐漸減小的振動坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸的意義的意義橫坐標(biāo)：表示驅(qū)動力的頻率橫坐標(biāo)：表示驅(qū)動力的頻率縱坐標(biāo)：表示物體做受迫振動的振幅縱坐標(biāo)：表示物體做受迫振動的振幅利用與利用與防止防止利用：使驅(qū)動力頻率接近或等于固有頻率利用：使驅(qū)動力頻率接近或等于固有頻率防止：使驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)離固有頻率防止：使驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)離固有頻率簡諧運(yùn)動的基本特征及應(yīng)用簡諧運(yùn)動的基本特征及應(yīng)用 命題規(guī)律命題規(guī)律根據(jù)簡諧運(yùn)動的特征，確定回復(fù)力的大小根據(jù)簡諧運(yùn)動的特征，確定回復(fù)力的大小或加速度、位移等物理量或加速度、位移等物理量 A在0.015s時，速度和加速度都為x方向 B在0.01s至0.03s內(nèi)，速度與加速度先反方向后同方向，且速度是先減小后增大，加速度是先增大后減小 C在第八個0.01s內(nèi)，速度與位移方向相同，且都在不斷增大 D在每1s內(nèi)，回復(fù)力的瞬時功率有100次為零解析在0.015s時，從圖象中可以看出，速度方向沿x方向，而加速度方向沿x方向，A項錯誤；在0.01s至0.03s時間內(nèi)，速度方向先沿x方向，后沿x方向，速度先減小后增大，而加速度方向始終沿x方向，加速度大小先增大后減小，所以B正確在第八個0.01s內(nèi)的位移沿x方向且逐漸增大，而速度卻在不斷減小，所以C錯誤；答案答案BD總結(jié)評述質(zhì)點振動過程中， 加速度的方向與回復(fù)力的方向相同，一定指向t軸，而速度的方向可從振動圖象中觀察，看下一時刻位移的變化趨勢，回復(fù)力的功率為零的情況有兩種：質(zhì)點振動的平衡位置，回復(fù)力為零；質(zhì)點振動到最大位移處，速度為零答案答案AD作出質(zhì)點的振動圖象，由圖象可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯；由圖象可知，3s末至4s末質(zhì)點的位移方向與4s末至5s末質(zhì)點的位移方向相反，而速度的方向都相同，故C錯、D對.命題規(guī)律根據(jù)簡諧運(yùn)動的周期性和對稱性，確定經(jīng)過一段時間后，物體的速度、位移、動能、勢能的變化情況，或求物體運(yùn)動的周期或振幅簡諧運(yùn)動的周期性和對稱性簡諧運(yùn)動的周期性和對稱性 答案答案D (2011聊城模擬)彈簧振子做簡諧運(yùn)動，其振動圖象如圖所示，則()At1、t2時刻振子的速度大小相等，方向相反Bt1、t2時刻振子的加速度大小相等，方向相反Ct2、t3時刻振子的速度大小相等，方向相反Dt2、t3時刻振子的加速度大小相等，方向相同答案A解析從圖線可以看出，t1、t2時刻振子處于同一位置，位移大小相同，方向一致，由Fkx知回復(fù)力、加速度大小相等，方向一致；由振動的對稱性，速度大小相等，方向相反，故A正確，B錯誤t2、t3時刻振子處于平衡位置兩邊的對稱位置，位移大小相等，方向相反，由Fkx知回復(fù)力、加速度大小相同，方向相反；由振動的對稱性，速度大小相等，方向相同，都沿x軸負(fù)方向，故C、D錯誤.命題規(guī)律(1)根據(jù)單擺的特點及周期公式，確定擺長、周期、等效加速度、小球的運(yùn)動狀態(tài)或受力情況(2)根據(jù)單擺的周期性特點，確定有關(guān)運(yùn)動的多解性單擺單擺 答案答案D命題規(guī)律根據(jù)受迫振動的特點和產(chǎn)生共振的條件判斷物體的振動情況受迫振動與共振受迫振動與共振 若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度， 砝碼便做簡諧運(yùn)動，振動圖象如圖乙所示當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達(dá)到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖象如圖丙所示若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，X表示受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則： (1)穩(wěn)定后，物體振動的頻率f_Hz. (2)欲使物體的振動能量增大，需滿足什么條件？ 答：_ _. (3)“某同學(xué)提出，我國火車第六次大提速時，需盡可能的增加鐵軌單節(jié)長度，或者是鐵軌無結(jié)頭”利用上述所涉及的知識，請分析該同學(xué)所提問題的物理道理 答：_ _. (2011泰州模擬)如圖所示為受迫振動的演示裝置，當(dāng)單擺A振動起來后，通過水平懸繩迫使單擺B、C振動，則下列說法正確的是()A只有A、C擺振動周期相等B. A擺的振幅比B擺小C. C擺的振幅比B擺大D. A、B、C三擺的振動周期相等答案CD解析當(dāng)單擺A振動起來后，單擺B、C做受迫振動，做受迫振動的物體的固有周期(或頻率)等于驅(qū)動力的周期(或頻率)，選項A錯誤，D正確；當(dāng)物體的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，發(fā)生共振現(xiàn)象，選項C正確，B錯誤