高考物理一轮复习 第十五章 机械振动与机械波课件.ppt

1 第15章机械振动与机械波 2 考点41简谐运动 高考考法突破 考法1考查简谐运动的动力学特征 应试基础必备 考法2考查简谐运动的运动学特征 考法3对简谐运动图像的考查 3 考点41简谐运动 1 简谐运动的基本模型 2 简谐运动的特点 1 动力学特征 f回 kx 2 运动学特征 做变加速运动 远离平衡位置过程 x增大 f增大 a增大 v减小 动能减小 靠近平衡位置的过程 x减小 f减小 a减小 v增大 动能增大x v a按正弦或余弦规律发生周期变化 3 能量特征 单摆和弹簧振子 振幅越大 能量越大 运动过程中 动能和势能相互转化 系统机械能守恒 振幅a不变 4 周期性特征 相隔t或者nt的两个时刻 振子处于同一位置且振动状态相同 4 3 简谐运动图像 1 简谐运动图像的建立简谐运动的位移 时间图像反映物体偏离平衡位置的位移随时间变化规律改变纸带运动速度 改变简谐运动的图像 不能改变质点运动的轨迹 5 考法1考查简谐运动的动力学特征 6 7 8 9 9 考点42用单摆测定重力加速度 高考考法突破 考法4用游标卡尺测小球直径 应试基础必备 考法5对实验操作和理解的考查 10 考点42用单摆测定重力加速度 11 12 考法5对实验操作和理解的考查1 系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求 选择材料摆线应选择细而不易伸长的线 长度不应短于1m 小球选用密度较大金属球 直径不超过2cm2 摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5 摆动不要形成圆锥摆 13 13 专题13机械波与波动图像 高考考法突破 考法6由波的图像分析波的振动特点和传播特点 应试基础必备 考法7振动图像与波动图像相互转化分析 考法8波的传播过程中的波形与振动分析 14 专题13机械波与波的图像 1 机械波机械波产生的条件有两个 一 有做机械振动的物体作为波源 二 有能够传播机械振动的介质质点振动方向与波的传播方向 垂直的波叫横波 在同一直线上的波叫纵波 2 机械波的特点 每一质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动 波传播的只是运动 振动 形式和振动能量 介质中的质点并不随波迁移2 描述机械波的物理量 1 波长 两相邻 振动过程中相对平衡位置位移相同的质点间距离叫波长横波中 两个相邻波峰 或波谷 间的距离等于一个波长 纵波中 两个相邻密部 或疏部 间的距离等于一个波长 2 频率f 波的频率由波源的频率决定 在任何介质中频率均不变 3 波速v 单位时间内波向外传播的距离 4 波速与波长和频率之间的关系 v f 波速的大小由介质决定 15 3 振动图像与波的图像比较 4 波的干涉和衍射 1 波的叠加 几列波相遇 每列波都能够保持各自状态继续传播而互不干扰 在重叠的区域里 任一质点总位移等于各列波分别引起位移的矢量和 2 衍射 波绕过障碍物继续传播的现象 产生明显衍射现象条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多 3 干涉 频率相同的两列波叠加 某些区域振动加强 某些区域振动减弱 振动加强和减弱的区域相互间隔的现象 产生干涉现象的条件是两列波的频率相同 16 考法6由波的图像分析波的振动特点和传播特点波的图像表示波传播过程中某个时刻各个质点振动的位移 是瞬间静态图片1 振动信息 波动图像中 看到各个质点的位移 振幅大小 已知波速 可求出振动周期 已知波的传播方向可判断任一质点振动方向2 波动信息 波动图像可看出波长 已知波速或周期中的任一个可求出另一个已知任一质点振动方向 可判断波的传播方向 画出另一个时刻的波形图3 波的传播方向与质点振动方向的相互判定带动法 特殊点法 微平移法上下坡法 上坡下 下坡上 同侧法 17 考法7质点振动图像与波动图像相互转化分析振动图像与波动图像的结合主要分成两类情况 已知一个质点的振动图像来求某个时刻的波动图像 已知某时刻波动图像与一个质点振动图像 来判定质点的位置及相关问题明确波的图像是描述波的传播路径上所有质点的某个时刻的位移状态依据已知条件 突破以下两个关键点定位 明确波的图像的时刻 依据质点振动图像找出该时刻质点振动的位移及振动方向 根据此位移及振动方向 找出质点定时 依据已知条件找到波的图像中质点 读出位移并判断振动方向 依据位移到振动图像中确定该质点处在此位移时的时刻 18 考法8波的传播过程中的波形与振动分析 解析 a b两点距离一个波长 时间相差一个周