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1、專題十二機械振動機械波光電磁波相對論簡介考點內(nèi)容要求熱點簡諧運動 (1)從近幾年的高考試題來看，對 本章內(nèi)容主要考查簡諧運動的圖 象、波動圖象以及波的傳播規(guī)律 等；另外對光學知識的考查主要以 折射定律、全反射等知識為主(2)理解簡諧運動圖象的物理意 義，掌握兩種簡諧運動模型，掌握單擺的周期公式 (3)理解機械波的三大關系：波速、 波長、頻率間的關系；空間距離和 時間的關系；質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向間的關系 (4)幾何光學中，注重正確規(guī)范地 作圖，將有關規(guī)律和幾何關系相結(jié)合 (5)理解電磁波、相對論的基本概念及規(guī)律簡諧運動的公式和圖象單擺、單擺的周期公式受迫振動和共振機械波橫波和縱波橫波的圖

2、象波速、波長和頻率(周期)的關系波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應光的折射定律折射率全反射、光導纖維光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、電磁波及其傳播電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收電磁波譜狹義相對論的基本假設質(zhì)速關系、質(zhì)能關系相對論質(zhì)能關系式實驗十三：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度實驗十四：測定玻璃的折射率實驗十五：用雙縫干涉測量光的波長第1講機械振動一、簡諧運動1定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向平衡位置的_作用下的振動回復力2平衡位置：物體在振動過程中回復力為_的位置3回復力零平衡位置平衡位置(1)定義：使物體返回到_的力(2)方向：總是指向_(3)來源：屬于效

3、果力，可以是某一個力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力模型條件回復力平衡位置周期能量轉(zhuǎn)化彈簧振子 (1)彈簧質(zhì)量可忽略(2)無摩擦等阻力 (3)在彈簧彈性限度內(nèi)彈簧的彈力提供彈簧處于原長處彈性勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒單擺 擺線為不可伸縮的輕 細線 (2)無空氣等阻力 (3)最大擺角小于 10擺球重力沿與擺線垂直(即切向)方向的分力最低點重力勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒4兩個典型的簡諧運動模型【基礎檢測】1彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動，在振子向著平衡位置運動的過程中()A振子所受的回復力逐漸增大B振子離開平衡位置的位移逐漸增大C振子的速度逐漸增大D振子的加速度逐漸增大答案：C

4、二、簡諧運動的規(guī)律和圖象1從平衡位置開始計時，函數(shù)表達式為 x_，圖象如圖 12-1-1 甲所示Asint圖12-1-12從最大位移處開始計時，函數(shù)表達式為 x_，圖象如圖乙所示Acost3圖象的意義：反映了位移隨時間的變化規(guī)律隨時間的延長而延伸，圖象不是質(zhì)點運動的軌跡三、受迫振動和共振1受迫振動驅(qū)動力等于大(1)定義：質(zhì)點在_作用下的運動(2)特點：受迫振動的周期和頻率_驅(qū)動力的周期和頻率2共振：當驅(qū)動力的周期和頻率等于物體的固有周期和頻率時，受迫振動的振幅最_，這種現(xiàn)象叫共振【基礎檢測】2(多選，2015 年山東卷)如圖12-1-2所示，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡

5、諧運動以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達式為 y0.1sin (2.5t) mt0時刻，一小球從距物塊 h 高處自由落下；t0.6 s 時，小球恰好與物塊處于同一高度取重力加速度的大小為 g10 m/s2.以下判斷正確的是()圖12-1-2Ah1.7 mB簡諧運動的周期是 0.8 sC0.6 s 內(nèi)物塊運動的路程是 0.2 mDt0.4 s 時，物塊與小球運動方向相反答案：AB考點1 簡諧運動的特征重點歸納1力學特征：簡諧運動的回復力滿足 Fkx，位移 x 與回復力的方向相反由牛頓第二定律知，加速度 a 與位移的大小成正比，方向相反2運動特征：當 v、a 同向(即 v、F 同向，也就是 v

6、、x 反向)時，v 一定增大；當 v、a 反向(即 v、F 反向，也就是 v、x同向)時，v 一定減小當物體靠近平衡位置時，a、F、x 都減小，v 增大；當物體遠離平衡位置時，a、F、x 都增大，v 減小3能量特征：對彈簧振子和單擺來說，振幅越大，能量越大，在振動過程中，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒5對稱性特征(1)速率的對稱性：物體在關于平衡位置對稱的兩位置具有相等的速率(2)時間的對稱性：物體通過關于平衡位置對稱的兩段位移的時間相等在振動過程中，物體通過任意兩點 A、B 的時間與逆向通過這兩點的時間相等(3)加速度的對稱性：物體在關于平衡位置對稱的兩位置具有等大、反向的加速度 典例剖析例

7、1：(2013 年新課標卷)如圖12-1-3所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平面上左右振動，振幅為 A0，周期為 T0.當物塊向右通過平衡位置時，a、b 之間的粘膠脫開；以后小物塊 a 振動的振幅和周期分別為 A 和 T，則A_A0( 填 “”“”“” 或“”)圖12-1-3思維點撥：由題意可知，a、b 脫離后，b 做勻速直線運動，a 做簡諧運動，故簡諧運動的能量減小，振幅減小，周期變小答案：【考點練透】1(多選)某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關系式A第 1 s 末與第 3 s 末的位移相同B第 1 s 末與第 3

8、 s 末的速度相同C第 3 s 末至第 5 s 末的位移方向都相同D第 3 s 末至第 5 s 末的速度方向都相同解析：答案：AD和t3 s代入關系式中求得兩時刻位移相同，A正確；圖D51如圖D51 所示，作出質(zhì)點的振動圖象，由圖象可以看出，第1 s 末和第3 s 末的速度方向不同，B錯誤；由圖象可知，第3 s 末至第4 s 末質(zhì)點的位移方向與第4 s 末至第5 s 末質(zhì)點的位移方向相反，而速度的方向相同，故C 錯誤、D 正確考點2 簡諧運動圖象的應用重點歸納由簡諧運動的圖象可讀出以下信息(1)振幅、周期和頻率(2)某時刻質(zhì)點離開平衡位置的位移(3)某時刻質(zhì)點回復力、加速度、速度的方向(4)比

9、較不同時刻回復力、加速度的大小(5)比較不同時刻質(zhì)點的動能、勢能的大小典例剖析例2：(多選，2014 年甘肅張掖三診)如圖12-1-4所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，則下列說法中正確的是()圖12-1-4A甲、乙兩單擺的擺長相等B甲擺的振幅比乙擺大C甲擺的機械能比乙擺大D在 t0.5 s 時有正向最大加速度的是乙擺E由圖象可以求出當?shù)氐闹亓铀俣却鸢福篈BD備考策略：物理圖象是表示物理規(guī)律的重要方法，正確理解并運用物理圖象解題可使解題過程簡單，因此，在復習過程中，應對物理圖象給予足夠的重視.乙兩單擺的擺長相等，但不知道擺長是多少，不能計算出重力加速度g，故A、B 正確，E錯誤；兩單擺的質(zhì)量未知，所以兩單擺的機械能無法比較，故C 錯誤；在t0.5 s 時，乙擺有負向最大位移，即有正向最大加速度，而甲擺的位移為零，加速度為零，故D 正確故選ABD.【考點練透】2如圖12-1-5甲所示，彈簧振子以O點為平衡位置，在A、B 兩點之間做簡諧運動取向右為正方向，振子的位移 x 隨時間 t 的變化如圖乙所示，下列說法正確的是()圖12-1-5At0.8 s 時，振子的速度方向向左Bt0.2 s 時，振子在 O 點右側(cè) 6 cm 處Ct0.4 s 和 t1.2 s 時，振子的加速度完全相同Dt0.4 s 到 t0.8 s 的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小答案：A