第十四单元 选修3 4 机械振动与机械波 高考纵览 内容 要求 2013年 2014年 2015年 2016年 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅰ 卷Ⅱ 卷Ⅲ 简谐运动的公式和图像 Ⅱ 简谐运动 Ⅰ 34(1) 单摆、单摆的周期公式、受迫振动和共振、机械波、横波和纵波 Ⅰ 34(1) 34(2) 横波的图像、波速、波长和频率(周期)的关系 Ⅱ 34(1) 34(1) 34(2) 34(2) 34(2) 34(1) 34(2) 波的干涉和衍射现象、多普勒效应 Ⅰ 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度 考情分析 1.本单元考查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，题型有选择、填空、计算等，难度中等偏下，波动与振动的综合，以计算题的形式考查的居多．2．对振动和波动部分，复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图像的物理意义，注意图像在空间和时间上的周期性；3．对本单元的实验，高考时直接考查的频率不高，但复习时不能忽略，要注意对实验原理、器材、步骤、数据处理方法、误差分析等的理解 第34讲 机械振动 用单摆测定重力加速度 教材知识梳理 一、简谐运动 1．简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从_____函数的规律，其振动图像(x t图像)是一条_____曲线． 2．特征：回复力F＝_____，x是振动质点相对_____位置的位移，可用该关系式判断一个振动是否为简谐运动． 3．描述简谐运动的物理量 (1)位移x：由_____位置指向质点所在位置的有向线段，是_____量． (2)振幅A：振动物体离开平衡位置的_____，是_____量，表示振动的强弱． (3)周期T：物体完成一次_____所需的时间． 频率f：单位时间内完成全振动的_____． 它们是表示振动快慢的物理量，二者的关系为T＝_____． 4．简谐运动的位移表达式：x＝_____． 二、简谐运动的图像 1．物理意义：表示振动质点的_____随_____变化的规律． 2．图像特征：_____曲线． 从质点位于_____位置处开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图像如图14 34 1甲所示；从质点位于_____处开始计时，函数表达式为x＝Acos ωt，图像如图乙所示． 图14 34 1 三、受迫振动 1．受迫振动：系统在周期性_____作用下的振动．做受迫振动的系统，它的周期(或频率)等于_____的周期(或频率)，而与系统的固有周期(或频率)_____． 2．共振：驱动力的频率_____系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大． 四、用单摆测定重力加速度 1．实验目的：用单摆测定当地的重力加速度，熟悉停表的使用． 2．实验原理：单摆在摆角很小(小于5°)时，其简谐运动的周期为T＝_____，由此得重力加速度g＝. 3．关于单摆的特殊说明：摆球重力沿圆弧_____方向的分力提供回复力，指向圆心的力提供向心力．因此，在简谐运动的平衡位置，摆球的合外力不为零． 【思维辨析】 (1)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置．( ) (2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的．( ) (3)做简谐运动的质点，速度增大时，加速度也增大．( ) (4)简谐运动的周期与振幅成正比．( ) (5)振幅等于振子运动轨迹的长度．( ) (6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动．( ) (7)单摆的振动周期由振子的质量和摆角共同决定．( ) (8)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率有关．( ) (9)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹．( ) 考点互动探究 考点一 质点的振动规律 1.简谐运动中路程(s)与振幅(A)的关系 (1)质点在一个周期内通过的路程是振幅的4倍． (2)质点在半个周期内通过的路程是振幅的2倍． (3)质点在四分之一周期内通过的路程有三种情况： ①计时起点对应质点在三个特殊位置(两个最大位移处和一个平衡位置)时，s＝A； ②计时起点对应质点在最大位 ... ...
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