第十二章 机械振动和机械波 光学 课程标准 1.通过实验，认识简谐运动的特征.能用公式和图像描述简谐运动. 2.通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系.会用单摆测量重力加速度的大小. 3.通过实验，认识受迫振动的特点.了解产生共振的条件及其应用. 4.通过观察，认识波的特征.能区别横波和纵波.能用图像描述横波.理解波速、波长和频率的关系. 5.知道波的反射和折射现象.通过实验，了解波的干涉与衍射现象. 6.通过实验，认识多普勒效应.能解释多普勒效应产生的原因. 7.理解光的折射定律.会测量材料的折射率. 8.知道光的全反射现象及其产生的条件.初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用. 9.观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用.知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长. 10.通过实验，了解激光的特性.能举例说明激光技术在生产生活中的应用. 11.通过实验，了解电磁波，知道磁场的物质性.通过实验，了解电磁波的应用及其带来的影响.知道光是一种电磁波.知道光的能量是不连续的.初步了解微观世界的量子化特征. 核心素养 物理观念 理解机械振动、简谐运动、单摆；理解振动图像和波动图像、机械波、波的干涉和衍射、多普勒效应；理解折射率、折射定律及全反射、光的干涉、衍射和偏振等. 科学思维 科学推理：振动和波动的相互判断；模型建构：单摆模型、振动模型和波动模型；玻璃砖、棱镜、薄膜干涉模型应用. 科学探究 “探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度”实验；“测定玻璃的折射率”实验；“探究用双缝干涉测光的波长”实验. 科学态度 与责任 用恰当的物理量描述简谐运动，并能解释生产生活中的有关现象；了解几何光学和波动光学知识在生产生活中的应用. 命题探究 命题分析 从题型上看，高考对本章命题为选择题（或填空题）或计算题，选择题（或填空题）主要考查简谐运动的特点及图像、波的图像、单摆以及波长、波速、频率的关系.计算题主要考查光的折射定律、折射率的计算、全反射的应用等. 趋势分析 从整体命题趋势上看，本章命题的热点有：简谐运动的特点及图像、波的图像以及波长、波速、频率的关系；光的折射定律、折射率的计算、全反射的应用. 预设情境 摆钟、地震波、共振筛、多普勒彩超、全反射棱镜、光导纤维、增透膜、偏振滤光片、激光等. 第1讲 机械振动、振动图像 一、简谐运动 1.定义：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成 正比 ，并且总是指向 平衡位置 ，质点的运动就是简谐运动. 2.平衡位置：物体在振动过程中回复力为 零 的位置. 3.回复力 (1)定义：使物体在平衡位置附近做 往复 运动的力. (2)方向：总是指向 平衡位置 . (3)效果：使物体返回到平衡位置. (4)来源：属于 效果 力，可以是某一个力，也可以是几个力的 合力 或某个力的 分力 . 二、简谐运动的公式 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＝ A sin (ωt＋φ0) ，其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫作 初相 . 三、简谐运动的图像 1.物理意义：表示振子的 位移 随时间变化的规律，为 正弦 （或余弦）曲线. 2.简谐运动的图像 (1)从平衡位置开始计时，把开始运动的方向规定为正方向，函数表达式为x＝ A sin ωt ，图像如图甲所示. (2)从正的最大位移处开始计时，函数表达式为x＝ A cos ωt ，图像如图乙所示. 四、单摆 1.定义：如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以 忽略 ，球的直径与线的长度相比也可以 忽略 ，这样的装置叫作单摆.（如图） 2.视为简谐运动的条件：θ 很 ... ...
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