振動(dòng)和波復(fù)習(xí)建議2015-10-14

1、2015年10月14日,機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波復(fù)習(xí)建議,高考要求,Ⅰ.對(duì)所列知識(shí)要知道其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接作用，與課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”和“認(rèn)識(shí)”相當(dāng)。Ⅱ.對(duì)所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用，與課程標(biāo)準(zhǔn)中的“理解”和“應(yīng)用”相當(dāng)。,復(fù)習(xí)建議,重點(diǎn)知識(shí)落實(shí)目標(biāo)1.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義2.能從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象中讀出信息，能把相關(guān)公式結(jié)合起來(lái)3.會(huì)

2、用單擺周期公式進(jìn)行計(jì)算4.知道自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的區(qū)別5.理解機(jī)械波的形成機(jī)制6.能識(shí)別干涉和衍射現(xiàn)象7.初步了解多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生原因,復(fù)習(xí)建議,專題設(shè)計(jì)第一節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第二節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象第三節(jié) 機(jī)械波第四節(jié) 波的圖象第五節(jié) 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),感謝理工附中老師資料整理,復(fù)習(xí)建議,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（1）定義動(dòng)力學(xué)判據(jù)：如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置，質(zhì)

3、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) F＝－kx 。k由系統(tǒng)決定的系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)判據(jù)：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象(x-t圖象)是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。,復(fù)習(xí)建議,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（1）定義——運(yùn)動(dòng)學(xué)判據(jù)：圖像角度（教材P2）,,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（深入理解）如圖所示，一水平方向的彈簧振子在BC之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以此為例，試分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：(1)受力特征；(2)運(yùn)動(dòng)特征；(3)周期性特

4、征；(4)能量特征；(5)對(duì)稱性特征。,復(fù)習(xí)建議,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（1）定義—?jiǎng)恿W(xué)判據(jù)：結(jié)合典型模型加深理解（教材P11）,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量,復(fù)習(xí)建議,(1)受力特征：回復(fù)力滿足F＝－kx，即回復(fù)力大小與位移的大小成正比，方向與位移的方向相反。(2)運(yùn)動(dòng)特征：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，位移x、速度v、加速度a都隨時(shí)間按正弦規(guī)律周期性變化。當(dāng)振子靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，v增大；當(dāng)振子遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、F、x都增大，v減小。(3)周

5、期性特征：相隔T或nT的兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同。(4)能量特征：振幅越大，能量越大；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒。(5)對(duì)稱性特征：①如圖所示，振子經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置O對(duì)稱(OP＝OP′)的兩點(diǎn)P、P′時(shí)，速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等；相對(duì)于平衡位置的位移大小相等。②振子由P到O所用時(shí)間等于由O到P′所用時(shí)間，即tPO＝tOP′。③振子往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)同一段路程(如OP段)所用時(shí)間相等即tOP＝t

6、PO。,練習(xí)．下表中給出的是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的位移x或速度v與時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，T是振動(dòng)的周期，則下列選項(xiàng)中正確的是 ( AD )A.若甲表示位移x，則丙表示相應(yīng)的速度v B.若乙表示位移x，則丙表示相應(yīng)的速度vC.若丙表示位移x，則甲表示相應(yīng)的速度v D.若丁表示位移x，則甲表示相應(yīng)的速度v,（1）定義—?jiǎng)恿W(xué)判據(jù)：?jiǎn)螖[的回復(fù)力,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)判據(jù)：?jiǎn)螖[，也應(yīng)該屬于角簡(jiǎn)諧振動(dòng)，但可以采用弧線坐標(biāo)，從而認(rèn)為它是

7、沿弧線運(yùn)動(dòng)的“線簡(jiǎn)諧振動(dòng)”，如圖1所示，以平衡位置處作為弧線坐標(biāo)的原點(diǎn)O，偏離平衡位置的弧線x即為位移，其大小為x=Lθ。沿圓弧切線方向的回復(fù)力F=-mgsinθ，在角位移θ很小的條件下，sinθ≈θ，則回復(fù)力F=-mgθ= ，這說(shuō)明單擺在角位移θ很小的條件下滿足簡(jiǎn)諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)條件。認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧振動(dòng)平衡位置，振動(dòng)物體不是一定處于平衡態(tài)。,復(fù)習(xí)建議,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（通過(guò)兩種典型模型落實(shí)概念規(guī)律理解）,

8、復(fù)習(xí)建議,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（1）定義——?jiǎng)恿W(xué)判據(jù)：教材P12.1、安徽2013滾動(dòng)復(fù)習(xí)提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（2）描述物理量：位移x 、振幅A 、周期T、頻率f簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：x＝Asin(ωt＋φ)A振幅：振動(dòng)的幅度（能量）T周期（f頻率）：振動(dòng)的快慢θ（ωt+φ0）相位：振動(dòng)的狀態(tài)（平衡位置的哪一側(cè)、距離平衡位置的位移、正在遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置）ω圓頻率：振動(dòng)快慢描述方法：描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像—振動(dòng)圖像

9、：信息：振子在某一時(shí)刻相對(duì)于平衡位置的位移大小，振子的振幅、周期；判斷某一時(shí)刻振子的速度方向和加速度方向以及它們大小的變化趨勢(shì)。,復(fù)習(xí)建議,1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（在問(wèn)題解決中落實(shí)概念理解）基礎(chǔ)練習(xí)（強(qiáng)調(diào)：平衡位置不一定是平衡狀態(tài)）1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置是指A．速度為零的位置 B．回復(fù)力為零的位置C．加速度為零的位置 D．位移最大的位置,復(fù)習(xí)建議,基礎(chǔ)練習(xí)2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像（識(shí)別圖像）1．如圖6－

10、11所示是一彈簧振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線，由圖可知A．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是4Hz B．質(zhì)點(diǎn)的振幅是20cmC．在1s－2s時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸減小，方向沿x軸負(fù)方向D．在3s－4s時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度逐漸增大，方向沿x軸正方向,復(fù)習(xí)建議,基礎(chǔ)練習(xí)—簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像2．懸掛在豎直方 向上的彈簧振子，周期為2 s，從最低點(diǎn)的位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，它的振動(dòng)圖象如圖所示，由圖可知( )A．t＝1.2

11、5 s時(shí)振子的加速度為正，速度為正B．t＝1.7 s時(shí)振子的加速度為負(fù)，速度為負(fù)C．t＝1.0 s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值D．t＝1.5 s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的 最大值,復(fù)習(xí)建議,2.機(jī)械波（1）定義（2）產(chǎn)生條件（3）機(jī)械波的分類（4）機(jī)械波的特點(diǎn)機(jī)械波傳播的是運(yùn)動(dòng)形式；介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移。機(jī)械波傳播的過(guò)程就是傳遞能量的過(guò)程，也是傳遞信息的過(guò)程 ?！扒皫Ш螅蟾?，

12、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向后傳。”即各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，起振方向由波源來(lái)決定，并且其振動(dòng)頻率(周期)都等于波源的振動(dòng)頻率(周期)，但離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后。,復(fù)習(xí)建議,2.機(jī)械波（5）描述機(jī)械波的物理量波長(zhǎng)λ：在波動(dòng)中振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。頻率f：在波動(dòng)中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都是相同的，都等于波源的振動(dòng)頻率。波速v:機(jī)械波的速度大小由介質(zhì)決定，與機(jī)械波的頻率無(wú)關(guān)波速v、波長(zhǎng)λ和頻率f、周期T的關(guān)系：v＝λ/T＝λf,

13、復(fù)習(xí)建議,2.機(jī)械波基礎(chǔ)練習(xí)1．關(guān)于機(jī)械波的形成，下列說(shuō)法中正確的是A．物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波B．后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng)，只是時(shí)間落后一步C．參與振動(dòng) 的質(zhì)點(diǎn)群有相同的頻率D．機(jī)械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動(dòng)能量的傳遞,復(fù)習(xí)建議,2.機(jī)械波（6）機(jī)械波的圖像定義：在平面直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置；用縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻，各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，連接各位移矢量的末端，得出的曲線

14、即為波的圖象，簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線。圖線的意義：某一時(shí)刻，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對(duì) 平衡位置的位移。,,機(jī)械波的圖像,繩波照片——建立坐標(biāo),平衡位置距離原點(diǎn)30cm處的質(zhì)點(diǎn)，在拍攝這一時(shí)刻的位移為-5cm。學(xué)生說(shuō)：平衡位置距離原點(diǎn)80cm處的質(zhì)點(diǎn)，在拍攝這一時(shí)刻的位移為+8cm。,機(jī)械波的圖像,橫坐標(biāo)x：表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置表示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與原點(diǎn)的距離（原點(diǎn)不一定是波源）縱坐標(biāo)y：表示某(同)一時(shí)刻各個(gè)

15、質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移波的圖象：描述某一時(shí)刻波形中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移,,繩波照片——建立坐標(biāo),質(zhì)點(diǎn)Ｐ位移、回復(fù)力、加速度、速度的方向？,,,,,,,,,,,,,機(jī)械波的圖像,“前帶后，后跟前，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向后傳。”,復(fù)習(xí)建議,機(jī)械波的圖像基礎(chǔ)練習(xí)一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a正向上運(yùn)動(dòng)。由此可知A．該波沿x軸正方向傳播B．c正向上運(yùn)動(dòng)C．該時(shí)刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置D．該時(shí)刻以后，b