2019版一轮创新思维物理（人教版）课件：第十四章 第一讲　机械振动 .ppt

《2019版一轮创新思维物理（人教版）课件：第十四章 第一讲　机械振动 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版一轮创新思维物理（人教版）课件：第十四章 第一讲　机械振动 .ppt（50页珍藏版）》请在课堂库上搜索。

1、第十四章第十四章 机械振动机械振动 机械波机械波 光光 电磁电磁 波波 相对论简介相对论简介 考点内容考点内容 要要求求 高考命题统计高考命题统计 命题规律命题规律 2015 2016 2017 简谐运动简谐运动 (1)机械运动的特点及规律；机械运动的特点及规律；(2)波速、波长、频率间的关波速、波长、频率间的关系；系；(3)波动图象与振动图象综合波动图象与振动图象综合问题及波的多解性问题；问题及波的多解性问题；(4)用单摆测定重力加速度；用单摆测定重力加速度；(5)对光的折射、不同色光的对光的折射、不同色光的折射率、全反射的考查；折射率、全反射的考查；(6)对光的干涉、衍射、偏振对光的干涉、

2、衍射、偏振现象的考查；现象的考查；(7)测定玻璃的折射率、双缝测定玻璃的折射率、双缝干涉测光的波长；干涉测光的波长；(8)麦克斯韦电磁理论、电磁麦克斯韦电磁理论、电磁波，相对论的两个基本假设波，相对论的两个基本假设 简谐运动的简谐运动的公式和图象公式和图象 单摆、周期单摆、周期公式公式 受迫振动和受迫振动和共振共振 机械波、横机械波、横波和纵波波和纵波 卷卷T34(1)5分分 卷卷T34(1)5分分 横波的图象横波的图象 卷卷T34(2)10分分 波速、波长波速、波长和频率和频率(周期周期)的关系的关系 卷卷T34(2)10分分 卷卷T34(2)10分分 卷卷T34(1)5分分 考点内容考点内

3、容 要要求求 高考命题统计高考命题统计 命题规律命题规律 2015 2016 2017 波的干涉和波的干涉和衍射现象衍射现象 卷卷T34(1)5分分 卷卷T34(1)5分分(1)机械运动的特点及规律；机械运动的特点及规律；(2)波速、波长、频率间的关波速、波长、频率间的关系；系；(3)波动图象与振动图象综合波动图象与振动图象综合问题及波的多解性问题；问题及波的多解性问题；(4)用单摆测定重力加速度；用单摆测定重力加速度；(5)对光的折射、不同色光的对光的折射、不同色光的折射率、全反射的考查；折射率、全反射的考查；(6)对光的干涉、衍射、偏振对光的干涉、衍射、偏振现象的考查；现象的考查；(7)测

4、定玻璃的折射率、双缝测定玻璃的折射率、双缝干涉测光的波长；干涉测光的波长；(8)麦克斯韦电磁理论、电磁麦克斯韦电磁理论、电磁波，相对论的两个基本假设波，相对论的两个基本假设 多普勒效应多普勒效应 光的折射定光的折射定律律 卷卷T34(1)5分分 卷卷T34(2)10分分 卷卷T34(2)10分分 卷卷T34(2)10分分 卷卷T34(2)10分分 卷卷T34(2)10分分 折射率折射率 全反射、光全反射、光导纤维导纤维 光的干涉、光的干涉、衍射和偏振衍射和偏振现象现象 卷卷T34(1)5分分 考点内容考点内容 要求要求 高考命题统计高考命题统计 命题规律命题规律 2015 2016 2017

5、电磁波的产生、电磁电磁波的产生、电磁波的发射、传播和接波的发射、传播和接收收 卷卷T34(1)5分分(1)机械运动的特点及规律；机械运动的特点及规律；(2)波速、波长、频率间的关波速、波长、频率间的关系；系；(3)波动图象与振动图象综合波动图象与振动图象综合问题及波的多解性问题；问题及波的多解性问题；(4)用单摆测定重力加速度；用单摆测定重力加速度；(5)对光的折射、不同色光的对光的折射、不同色光的折射率、全反射的考查；折射率、全反射的考查；(6)对光的干涉、衍射、偏振对光的干涉、衍射、偏振现象的考查；现象的考查；(7)测定玻璃的折射率、双缝测定玻璃的折射率、双缝干涉测光的波长；干涉测光的波长

6、；(8)麦克斯韦电磁理论、电磁麦克斯韦电磁理论、电磁波，相对论的两个基本假设波，相对论的两个基本假设 电磁波谱电磁波谱 狭义相对论的基本假狭义相对论的基本假设设 质能关系质能关系 实验十四：探究单摆实验十四：探究单摆的运动、用单摆测定的运动、用单摆测定重力加速度重力加速度 实验十五：测定玻璃实验十五：测定玻璃的折射率的折射率 实验十六：用双缝干实验十六：用双缝干涉测光的波长涉测光的波长 学习目标学习目标 1知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象 2知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下，单摆的运动知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下，单摆

7、的运动是简谐运动，熟记单摆的周期公式是简谐运动，熟记单摆的周期公式 3理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件 一、简谐运动一、简谐运动 单摆、单摆的周期公式单摆、单摆的周期公式 1简谐运动简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向 的回的回复力作用下的振动复力作用下的振动(2)平衡位置：物体在振动过程中平衡位置：物体在振动过程中 为零的位置为零的位置(3)回复力回复力 定义：使物体返回到定义：使物体返回到 的力的力 方向：总是指向方向：总是指向 来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力

8、的来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的 或某个力的或某个力的 平衡位置平衡位置 回复力回复力 平衡位置平衡位置 平衡位置平衡位置 合力合力 分力分力(4)简谐运动的特征简谐运动的特征 动力学特征：动力学特征：F回回 .运动学特征：运动学特征：x、v、a 均按正弦或余弦规律发生周期性变化均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注注意意 v、a 的变化趋势相反的变化趋势相反)能量特征：系统的机械能守恒，振幅能量特征：系统的机械能守恒，振幅 A 不变不变 kx 2简谐运动的两种模型简谐运动的两种模型 模型模型 弹簧振子弹簧振子 单摆单摆 示意图示意图 简谐运简谐运 动条件动条件(1)弹簧质量

9、可忽略弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻摆线为不可伸缩的轻细线细线(2)无空气等阻力无空气等阻力(3)最大摆角小于最大摆角小于 5 模型模型 弹簧振子弹簧振子 单摆单摆 回复力回复力 弹簧的弹簧的 提供提供 摆球摆球 沿与摆线垂直沿与摆线垂直(即切向即切向)方向的分力方向的分力 平衡位置平衡位置 弹簧处于弹簧处于 处处 最低点最低点 周期周期 与振幅无关与振幅无关 T2lg 能量能量 转化转化 弹性势能与动能的相互弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒转化，机械能守恒 重力势能与动能的相互重力势能与动能的相互转化，机械能守恒

10、转化，机械能守恒 弹力弹力 重力重力 原长原长 二、简谐运动的公式和图象二、简谐运动的公式和图象 1简谐运动的表达式简谐运动的表达式(1)动力学表达式：动力学表达式：F ，其中，其中“”表示回复力与位移表示回复力与位移的方向相反的方向相反(2)运动学表达式：运动学表达式：x ，其中，其中 A 代表振幅，代表振幅，2f 表示简谐运动的快慢，表示简谐运动的快慢，(t)代表简谐运动的相位，代表简谐运动的相位，叫做叫做 kx Asin(t)初相初相 2简谐运动的图象简谐运动的图象(1)从从 开始计时，函数表达式为开始计时，函数表达式为 xAsin t，图象如图，图象如图甲所示甲所示 甲甲 平衡位置平衡

11、位置 (2)从从 开始计时，函数表达式为开始计时，函数表达式为 xAcos t，图象如，图象如图乙所示图乙所示 乙乙 最大位移处最大位移处 三、受迫振动和共振三、受迫振动和共振 1受迫振动受迫振动 系统在驱动力作用下的振动做受迫振动的物体，它做受迫振系统在驱动力作用下的振动做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期动的周期(或频率或频率)等于等于 的周期的周期(或频率或频率)，而与物体的固有，而与物体的固有周期周期(或频率或频率)驱动力驱动力 无关无关 2共振共振 做受迫振动的物体，它的固有频做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者振幅就越大

12、，当二者 时，振幅达到最大，这就是共振现时，振幅达到最大，这就是共振现象共振曲线如图所示象共振曲线如图所示 相等相等 考点一考点一 简谐运动简谐运动 1简谐运动中路程简谐运动中路程(s)与振幅与振幅(A)的关系的关系(1)质点在一个周期内通过的路程是振幅的质点在一个周期内通过的路程是振幅的 4 倍倍(2)质点在半个周期内通过的路程是振幅的质点在半个周期内通过的路程是振幅的 2 倍倍(3)质点在四分之一周期内通过的路程有三种情况：质点在四分之一周期内通过的路程有三种情况：计时起点对应质点在三个特殊位置计时起点对应质点在三个特殊位置(两个最大位移处和两个最大位移处和一个一个平衡位置平衡位置)时，时

13、，sA；计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向平衡位计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向平衡位置运动时，置运动时，sA；计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向最大位计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向最大位移处运动时，移处运动时，sA.2简谐运动的重要特征简谐运动的重要特征 受力特征受力特征 回复力回复力 Fkx，F(或或 a)的大小与的大小与 x 的大的大小成正比，方向相反小成正比，方向相反 运动特征运动特征 靠近平衡位置时，靠近平衡位置时，a、F、x 都减小，都减小，v 增增大；远离平衡位置时，大；远离平衡位置时，a、F、x 都增大，都增大，v减小减小 能量特征

14、能量特征 振幅越大，能量越大在运动过程中，系振幅越大，能量越大在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，机械能守恒统的动能和势能相互转化，机械能守恒 周期性周期性 特征特征 质点的位移、回复力、加速度和速度随时质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期的周期 T；动能和势能也随时间做周期性；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为变化，其变化周期为T2 对称性对称性 特征特征 关于平衡位置关于平衡位置 O对称的两点，速度的大小、对称的两点，速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大动能、势能相等，相对平衡位置的位移

15、大小相等；由对称点到平衡位置小相等；由对称点到平衡位置 O 用时相等用时相等 答答案案 解析解析 11.简谐运动的周期简谐运动的周期 (2018 日照模拟日照模拟)一个弹簧振子做简谐一个弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置开始计时，经过振动，若从平衡位置开始计时，经过 3 s 时，振子第一次到达时，振子第一次到达 P点，又经过点，又经过 2 s 第二次经过第二次经过 P 点则该弹簧振子的振动周期可点则该弹簧振子的振动周期可能为能为()A32 s B16 s C8 s D4 s 答答案案 解析解析 解析：解析：根据题意，弹簧振子经根据题意，弹簧振子经 3 s 第一次到达第一次到达 P 点，再经点，再

16、经 1 s到达最大位移处，再经到达最大位移处，再经 1 s 第二次到达第二次到达 P 点，所以点，所以 4 s14T 或或34T，振动周期为，振动周期为 16 s 或或163 s，选项，选项 B 正确正确 答案：答案：B 答答案案 解析解析 12.简谐运动的对称性简谐运动的对称性 如图所示，一个如图所示，一个质点在平衡位置质点在平衡位置 O 点附近做简谐运动，若点附近做简谐运动，若从从 O 开始计时，经过开始计时，经过 3 s 质点第一次经过质点第一次经过 M 点；再继续运动，点；再继续运动，又经过又经过 2 s 它第二次经过它第二次经过 M 点，则该质点第三次经过点，则该质点第三次经过 M 点所点所需要的时间是需要的时间是_或或_ 答答案案 解析解析 解析：解析：设图中设图中 a、b 两点为质点运动过程中的最大位移处，若开始计两点为质点运动过程中的最大位移处，若开始计时时刻质点从时时刻质点从 O 点向右运动，点向右运动，OM 运动过程历时运动过程历时 3 s，MbM 过过程历时程历时 2 s，由运动时间的对称性知：，由运动时间的对称性知：T44 s，T16 s 质点第三次经质点第三次