第1講間諧運動整理ppt考點要求說明簡諧運動Ⅰ簡諧運動的公式和圖象Ⅱ單擺、周期公式Ⅰ受迫振動和共振Ⅰ機械波Ⅰ橫波和縱波Ⅰ橫波的圖象Ⅱ波速、波長和頻率(周期)的關系Ⅱ波的干涉和衍射現象Ⅰ多普勒效應Ⅰ

整理ppt本章內容是歷年高考的必考內容，其中命題頻率最高的知識點是：波動圖象；波長、頻率和波速的關系；波的干涉和衍射等．題型多以選擇題、填空題的形式出現，試題信息量大，綜合性強，一道題通常會考查多個知識點，特別是通過波的圖象、振動圖象的綜合來考查對波的理解能力、推理能力和空間想象能力．由于振動和波動的周期性和多向性，該部分試題具有多解性的特點．波的圖象及應用對學生的綜合能力要求較高，仍然是今后幾年高考的熱點．整理ppt本章內容是歷年高考的必考內容，其中命題頻率最高的知識點是：彈簧振子在振動過程中各物理量的變化、振動圖象、單擺等．題型多以選擇題的形式出現．由于振動的周期性和多向性，該部分試題具有多解性的特點．振動圖象及應用對學生的綜合能力要求較高，仍然是今后幾年高考的熱點．整理ppt從近幾年高考來看，本章試題多以選擇題的形式出現，且難度相對較低，分值在6分左右，在復習時應注意基本概念的記憶和理解，注意結合圖象來理解和分析簡諧運動與波的特點規律，并切實掌握兩種圖象的聯系和區別，一般情況下考生只要基礎知識掌握扎實，得到這一部分的分數是不難的．整理ppt1．簡諧運動：物體在跟偏離平衡位置的位移成正比，并且方向總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動叫做簡諧運動．2．回復力：使振動物體回到平衡位置的力叫做回復力．回復力是根據力的效果來命名的．回復力的方向總是指向平衡位置．回復力可以是物體所受的合外力，也可以是幾個力的合力，也可以是一個力，或者某個力的分力．方向總是與位移方向相反，指向平衡位置．整理ppt3．振幅：振動物體離開平衡位置的最大距離叫做振動的振幅．振幅是標量．振幅是反映振動強弱的物理量．4．周期和頻率：振動物體完成一次全振動所用的時間叫做振動的周期．單位時間內完成全振動的次數叫做振動的頻率．它們的關系是T＝1/f.整理ppt5．簡諧運動的對稱性：做簡諧運動的物體在經過關于平衡位置對稱的兩點時，兩處的加速度、速度、回復力大小相等．動能、勢能相等．6．簡諧運動的圖象：振動圖象表示了振動物體的位移隨時間變化的規律．反映了振動質點在所有時刻的位移．從圖象中可讀取的信息有某時刻的位置、振幅、速度、周期等．整理ppt7．簡諧運動的條件：質點所受的回復力要滿足F＝－kx形式．性質：變加速運動．特點：簡諧運動的系統機械能不變．簡諧運動中涉及的位移、速率、加速度的參考點，都是平衡位置O.整理ppt振動體位置位移x回復力F加速度a方向大小大小方向大小方向平衡位置O000最大位移處A指向A最大指向O最大指向O最大O→最大位移處A指向A0→最大指向O0→最大指向O0→最大最大位移處A→平衡位置O指向A最大→0指向O最大→0指向O最大→0整理ppt振動體位置速度v勢能動能方向大小平衡位置O最大最小最大最大位移處A0最大最小O→最大位移處AO→

A最大→0最小→最大最大→最小最大位移處A→平衡位置OA

→

O0→最大最大→最小最小→最大整理ppt說明：簡諧運動的位移、回復力、加速度、速度都隨時間做周期性變化(正弦或余弦函數)，變化周期為T，振子的動能、勢能也做周期性變化，周期為T/2.在平衡位置兩側的對稱點上，x、F、a、v、Ek、Ep的大小均相同．整理ppt一、簡諧振動的函數表達式例1、如圖11-1-1所示，輕質彈簧上端固定，下端連結一小球，平衡時小球處于O位置，現將小球由O位置再下拉一小段距離后釋放(在彈性限度內)，試證明釋放后小球的上下振動是簡諧振動．圖11-1-1整理ppt整理ppt點評：這里的F＝－kx，不是彈簧的彈力，而是彈力與重力的合力，即振動物體的回復力．此時彈力為k(x＋Δx)；所以求回復力時，x是相對平衡位置的位移，而不是相對彈簧原長的位移．整理ppt變式訓練1、有一彈簧振子做簡諧運動，則()A．加速度最大時，速度最大B．速度最大時，位移最大C．位移最大時，回復力最大D．回復力最大時，加速度最大解析：振子加速度最大時，處在最大位移處，此時振子的速度為零，由F＝－kx知道，此時振子所受回復力最大，所以選項A錯，C、D對．振子速度最大時，是經過平衡位置，此時位移為零，所以選項B錯．CD整理ppt二、簡諧運動的過程分析例2、如圖11-1-2所示，一彈簧振子在振動過程中，經過a、b兩點的速度相同，若它從a到b歷時0.2s，從b再回到a的最短時間為0.4s，則該振子的振動頻率為()A．1Hz

B．1.25HzC．2Hz

D．2.5HzB整理ppt解析：振子經a、b兩點速度相同，根據彈簧振子的運動特點，不難判斷a、b兩點相對平衡位置(O點)一定是對稱的，振子由b經O到a所用的時間也是0.2s，由于“從b再回到a的最短時間是0.4s，”說明振子運動到b后是第一次回到a點，且Ob不是振子的最大位移．設圖中的c、d為最大位移處，則振子從b→c→b歷時0.2s，同理，振子從a→d→a，也歷時0.2s，故該振子的周期T＝0.8s，根據周期和頻率互為倒數的關系，不難確定該振子的振動頻率為1.25Hz.綜上所述，本題應選擇B.整理ppt點評：本題要求對彈簧振子的運動過程有比較到位的認識，同時還要結合簡諧運動的對稱性．整理ppt變式訓練2、如果下表中給出的是做簡諧運動的物體的位移x或速度v與時刻的對應關系，T是振動的周期，則下列選項正確的是()0T/4T/23T/4T零正向最大零負向最大零零負向最大零正向最大零正向最大零負向最大零正向最大負向最大零正向最大零負向最大整理pptA.若甲表示位移x，則丙表示相應的速度vB．若丁表示位移x，則甲表示相應的速度vC．若丙表示位移x，則甲表示相應的速度vD．若乙表示位移x，則丙表示相應的速度v整理ppt解析：速度與位移之間有互余關系，速度為最大時，位移為零，速度為零時，位移為最大，但還應注意它們方向上的關系．如：某時刻物體速度為正向最大，后，其位移為正向最大．若某時刻物體速度為負向最大，后，其位移為負向最大．以A選項為例，若甲表示位移，t＝0位移為零，t＝時位移為正向最大，則說明t＝0時速度為正向最大，故應為丙表示相應的速度，A對．整理ppt三、簡諧運動的圖象例3、一彈簧振子沿x軸振動，振幅為4cm.振子的平衡位置位于x軸上的O點．圖11-1-3甲中的a、b、c、d為四個不同的振動狀態：黑點表示振子的位置，黑點上箭頭表示運動的方向．圖乙給出的①②③④四條振動圖線，可用于表示振子的振動圖象是()A．若規定狀態a時t＝0，則圖象為①B．若規定狀態b時t＝0，則圖象為②C．若規定狀態c時t＝0，則圖象為③D．若規定狀態d時t＝0，則圖象為④整理ppt圖11-1-3整理ppt解析：若t＝0，質點處于a狀態，則此時x＝＋3cm，運動方向為正方向，只有圖①對；若t＝0時質點處于b狀態，此時x＝＋2cm，運動方向為負方向，圖②不對；若取處于c狀態時t＝0，此時x＝－2cm，運動方向為負方向，故圖③不正確；取狀態d為t＝0時，圖④剛好符合，故AD正確．

整理ppt變式訓練3、如圖11-1-4為一單擺及其振動圖象，回答：(1)單擺的振幅為__________，頻率為____________，擺長為____________，一周期內位移x(F回、a、Ep)最大的時刻為____________．圖11-1-4整理ppt(2)若擺球從E指向G為正方向，α為最大擺角，則圖象中O、A、B、C點分別對應單擺中的__________點．一周期內加速度為正且減小，并與速度同方向的時間范圍是______．勢能增加且速度為正的時間范圍是____________．(3)單擺擺球多次通過同一位置時，下述物理量變化的是()A．位移B．速度C．加速度D．動能E．擺線張力整理ppt解析：(1)由縱坐標的最大位移可直接讀取振幅為3cm.橫坐標可直接讀取完成一個全振動即一個完整的正弦曲線所占據的時間，即周期T＝2s，進而算出頻率f＝1/T＝0.5Hz，算出擺長l＝gT2/4π2＝1cm.從圖中看出縱坐標位移有最大值的時刻為0.5s末和1.5s末．(2)圖象中O點位移為零，O到A的過程位移為正且增大，A處最大，歷時1/4周期，顯然擺球是從平衡位置E起振并向G方向運動的，所以O對應E，A對應G.A到B的過程分析方法相同，因而O、A、B、C對應E、G、E、F點．整理ppt擺動中EF間加速度為正，且靠近平衡位置過程中加速度逐漸減小，所以從F向E的運動過程，在圖象中為C到D的過程，時間范圍是1.5s－2.0s.擺球遠離平衡位置勢能增加，即從E向兩側擺動，而速度為正，顯然是從E向G的過程．在圖象中為從O到A，時間范圍是0－0.5s.(3)經過同一位置，位移、回復力和加速度不變；由機械能守恒知，動能不變，速率也不變，擺線張力mgcosα＋mv2/L也不變；由運動分析，相鄰兩次過同一點