选修3-4复习课件

1、机械振动、机械波光和电磁波机械振动、机械波光和电磁波高考目标高考目标简谐运动简谐运动简谐运动的公式和图象简谐运动的公式和图象 单摆、单摆的周期公式单摆、单摆的周期公式 受迫振动和共振受迫振动和共振 机械波机械波 横波和纵波横波和纵波 横波的图象横波的图象 波速、波长和频率波速、波长和频率(周期周期)的关系的关系 波的干涉和衍射现象波的干涉和衍射现象 多普勒效应多普勒效应 实验：研究单摆的运动、用单摆测重力加速度实验：研究单摆的运动、用单摆测重力加速度光的折射定律光的折射定律 高考目标高考目标折折射率射率 全反射、光导纤维全反射、光导纤维 光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振 变化的电场产生

2、磁场，变化的磁场产生电场，电磁变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波及其传播波及其传播 电磁波的产生发射及接收电磁波的产生发射及接收 电磁波谱电磁波谱 狭义相对论的基本假设狭义相对论的基本假设 质速关系质能关系质速关系质能关系 相对论，质能关系式相对论，质能关系式 实验一：测定玻璃的折射率实验一：测定玻璃的折射率实验二：用双缝干涉测光的波长实验二：用双缝干涉测光的波长复习指导复习指导1.机械振动、机械波：考查的知识点不会面面俱到，机械振动、机械波：考查的知识点不会面面俱到，以中等难度的题目为主对以中等难度的题目为主对“简谐运动简谐运动”的考查相对的考查相对较少，主要考查振动图象和波动图

3、象以及波的传播较少，主要考查振动图象和波动图象以及波的传播规律等规律等. 2.预计在预计在2013年的高考中将以中等或中等偏下难度年的高考中将以中等或中等偏下难度题目的考查为主，考查学生对基本概念规律如波长、题目的考查为主，考查学生对基本概念规律如波长、波速、频率及三者的关系，振动图象、波动图象等波速、频率及三者的关系，振动图象、波动图象等知识知识.复习指导复习指导3.光学：从近三年的高考考点分布统计来看，折射光学：从近三年的高考考点分布统计来看，折射定律和不同色光的折射率问题常成为考点，考查的定律和不同色光的折射率问题常成为考点，考查的题型有选择题、计算题，也有光路作图题对光的题型有选择题、

4、计算题，也有光路作图题对光的折射和全反射等几何光学的考查折射和全反射等几何光学的考查. 4.预计预计2013年的高考中对光学的考查仍集中在上述年的高考中对光学的考查仍集中在上述知识点上折射定律和不同色光的折射率及全反射知识点上折射定律和不同色光的折射率及全反射问题仍是出题热点问题仍是出题热点. 5.题型：有选择题也有填空题和计算题题型：有选择题也有填空题和计算题.第一讲机械振动第一讲机械振动一、简谐运动的规律一、简谐运动的规律1简谐运动的两个模型简谐运动的两个模型模型模型弹簧振子弹簧振子单摆单摆示意图示意图简谐简谐运动运动条件条件(1)弹簧质量可忽略弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力无摩擦等阻力

5、(3)在在弹簧弹性限度内弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻摆线为不可伸缩的轻细线细线(2)无空气等阻力无空气等阻力(3)最大摆角小于最大摆角小于5回复回复力力弹簧的弹力弹簧的弹力F回回F弹弹_摆球重力沿切线方向的摆球重力沿切线方向的分力分力平衡平衡位置位置F回回0位置，弹簧处位置，弹簧处于原长于原长F回回0位置，小球摆动的位置，小球摆动的最低点最低点(此时此时F向心向心0)kx能量转能量转化关系化关系动能与弹性势能的相互转动能与弹性势能的相互转化，机械能守恒化，机械能守恒重力势能与动能重力势能与动能的相互转化，机的相互转化，机械能守恒械能守恒固有固有周期周期与振幅与振幅_与振子质量有关与振

6、子质量有关与与 振 幅 、 摆 球 质振 幅 、 摆 球 质 量量_无关无关无关无关2.简谐运动的表达式简谐运动的表达式(1)动力学表达式：动力学表达式：Fkx，其中，其中“”表示回复力表示回复力与位移的方向相反与位移的方向相反(2)运动学表达式：运动学表达式：xAsin(t)，其中，其中A代表振代表振幅，幅，2f表示简谐运动的快慢，表示简谐运动的快慢，(t)代表简谐代表简谐运动的相位，运动的相位，叫做初相叫做初相3简谐运动的图象简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为从平衡位置开始计时，函数表达式为xAsin t，图，图象如图甲所示象如图甲所示(2)从最大位移处开始计时，函数表达

7、式为从最大位移处开始计时，函数表达式为xAcos t，图象如图乙所示图象如图乙所示4简谐运动的对称性特征简谐运动的对称性特征(1)如图所示，振子经过关于平衡位置如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点对称的两点P、P(OPOP)时，速度的大小、动能、势能相等，相时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等对于平衡位置的位移大小相等(2)振子由振子由P到到O所用时间等于由所用时间等于由O到到P所用时间，即所用时间，即tPOtOP.(3)振子往复过程中通过同一段路程振子往复过程中通过同一段路程(如如OP段段)所用时间所用时间相等，即相等，即tOPtPO.二、受迫振动和共振二、受迫

8、振动和共振1受迫振动受迫振动：物体在：物体在_作用下作用下的振动做受迫振动的物体，它的周期的振动做受迫振动的物体，它的周期(或频率或频率)等等于于_的周期的周期(或频率或频率)，而与物体的固有周，而与物体的固有周期期(或频率或频率)_关关无无周期性驱动力周期性驱动力驱动力驱动力2共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者力的频率越接近，其振幅就越大，当二者_时时(即即f驱驱f固固)，振幅达到最大，这就是共振现象共，振幅达到最大，这就是共振现象共振曲线如图振曲线如图相等相等三、实验：用单摆测定重力加速度三、实验：用单摆

9、测定重力加速度1实验目的实验目的(1)学会用单摆测定当地的重力加速度学会用单摆测定当地的重力加速度(2)加深对单摆振动周期公式的理解加深对单摆振动周期公式的理解(3)学会使用秒表学会使用秒表3实验器材实验器材长约长约1 m的细丝线一根，通过球心开有小孔的金属球的细丝线一根，通过球心开有小孔的金属球一个，带有铁夹的铁架台，毫米刻度尺、秒表、游标一个，带有铁夹的铁架台，毫米刻度尺、秒表、游标卡尺卡尺4实验步骤实验步骤(1)仪器安装仪器安装让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个结，做让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个结，做成单摆如图所示成单摆如图所示把线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放把线的上

10、端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图所示垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图所示方法二：图象法方法二：图象法分析与比较：将测得的重力加速度的值与当地的分析与比较：将测得的重力加速度的值与当地的重力加速度比较，分析误差产生的原因重力加速度比较，分析误差产生的原因第二讲机械波第二讲机械波一、机械波的形成和传播一、机械波的形成和传播1机械波的概念机械波的概念2.描述波的物理量描述波的物理量(1)波长：在波动中，振动波长：在波动中，振动_总是相同的两个相总是相同的两个相邻质点间的距离邻

11、质点间的距离对于简谐横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷对于简谐横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长对于纵波，相邻的两个密之间的距离等于一个波长对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长长情况情况振动在一个周期里传播的距离等于一个振动在一个周期里传播的距离等于一个_在简谐横波的波形图线中，一个完整的正在简谐横波的波形图线中，一个完整的正(余余)弦曲弦曲线在横轴上所截取的距离等于一个波长线在横轴上所截取的距离等于一个波长(2)波速：波的传播速度机械波的传播速度只与波速：波的传播速度机械波的传播速度只与

12、_有关，在同一种均匀介质中，波速是一个有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关定值，与波源无关(3)频率：波的频率始终等于波源的振动频率频率：波的频率始终等于波源的振动频率波长波长介质介质二、振动图象与波的图象的对比和应用二、振动图象与波的图象的对比和应用两种图象两种图象比较内容比较内容振动图象振动图象波的图象波的图象图象意义图象意义一质点位移随一质点位移随时间变化的规时间变化的规律律某时刻所有质点某时刻所有质点相对平衡位置的相对平衡位置的位移位移图象特点图象特点图象信息图象信息(1)振动周期、振幅振动周期、振幅(2)各时刻质点的位移、各时刻质点的位移、速度、加速度速度、加速度(包

13、括包括大小、方向大小、方向)(1)波长、振幅波长、振幅(2)任意一质点此刻任意一质点此刻的位移和加速度的位移和加速度方向方向图象变化图象变化随时间推移图象延续，随时间推移图象延续，但原有形状不变但原有形状不变随时间推移，图随时间推移，图象沿传播方向平象沿传播方向平移移一完整曲线一完整曲线对应横坐标对应横坐标一个周期一个周期一个波长一个波长 (1)波的图象表示波中各质点在某时波的图象表示波中各质点在某时刻的位移，振动图象表示某质点位移随时间的变化刻的位移，振动图象表示某质点位移随时间的变化规律规律(2)区分波的图象和振动图象关键是看横轴表示位移区分波的图象和振动图象关键是看横轴表示位移x还是时间

14、还是时间t，如果是位移，如果是位移x则为波的图象，如果是时间则为波的图象，如果是时间t则为振动图象则为振动图象三、波的干涉、衍射和多普勒效应三、波的干涉、衍射和多普勒效应1波的干涉与波的衍射的比较波的干涉与波的衍射的比较内容内容衍射衍射和干涉和干涉定义定义现象现象可观察到现象的可观察到现象的条件条件波的衍射波的衍射波可以绕过障碍波可以绕过障碍物继续传播的现物继续传播的现象象波能偏离直线而波能偏离直线而传到直线传播以传到直线传播以外的空间外的空间缝、孔的宽度或缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟障碍物的尺寸跟波长相差不多或波长相差不多或者小于波长者小于波长波的干涉波的干涉频率相同的两列频率相同的两列波叠

15、加，使某些波叠加，使某些区域的振动加强、区域的振动加强、某些区域的振动某些区域的振动减弱减弱振动强弱相间的振动强弱相间的区域某些区域区域某些区域总是加强，某些总是加强，某些区域总是减弱区域总是减弱两列波的频率相两列波的频率相同、相差恒定同、相差恒定2.多普勒效应多普勒效应(1)现象：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察现象：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象者感到频率发生变化的现象(2)实质：波源的频率没有变化，观察者接收到的频率实质：波源的频率没有变化，观察者接收到的频率发生了变化发生了变化(3)相对运动与频率的关系：相对运动与频率的关系：观察者与波源相对静止，

16、观察者接收到的频率等于观察者与波源相对静止，观察者接收到的频率等于波源频率波源频率观察者与波源相互靠近，观察者接收到的频率大于观察者与波源相互靠近，观察者接收到的频率大于波源频率波源频率观察者与波源相互远离，观察者接收到的频率小于观察者与波源相互远离，观察者接收到的频率小于波源频率波源频率第三讲光的折射全反射实验：测定第三讲光的折射全反射实验：测定 玻璃的折射率玻璃的折射率一、光的折射一、光的折射1光的折射光的折射光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象称为光的折射现象变的现象称为光的折射现象2光的折射定律光的折射定律(1)内容：折射光线

17、与入射光线、法线处在内容：折射光线与入射光线、法线处在_，折射光线与入射光线分别位于，折射光线与入射光线分别位于_的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成成_同一平面内同一平面内法线法线正比正比3折射率折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦角的正弦与折射角的正弦_，叫做这种介质，叫做这种介质的折射率的折射率之比之比式中式中c_ m/s，n为介质的折射率，为介质的折射率，总大于总大于1，故光在介质中的传播速度必，故光在介质中的传播速度必_真空真空中的光速中的光速4在光的折射现象中，光路是

18、可逆的在光的折射现象中，光路是可逆的3.0108小于小于二、全反射二、全反射1条件：条件：(1)光从光密介质射入光疏介质光从光密介质射入光疏介质(2)入射角等于或大于入射角等于或大于_2现象：现象：_完全消失，只剩下反射光完全消失，只剩下反射光临界角临界角折射光折射光4应用：应用：(1)全反射棱镜全反射棱镜(2)光导纤维，如图所示光导纤维，如图所示三、光的色散三、光的色散1定义：含有多种颜色的光被分解定义：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，如图为单色光的现象叫做光的色散，如图所示，光谱中红光在最上端，紫光在所示，光谱中红光在最上端，紫光在最下端，中间是橙、黄、绿、蓝、靛最下端，

19、中间是橙、黄、绿、蓝、靛等色光等色光2白光的组成：光的色散现象说明白光是复色光，白光的组成：光的色散现象说明白光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光组成种单色光组成的的颜色颜色红红 橙橙 黄黄 绿绿 蓝蓝 靛靛 紫紫频率频率低低高高同一介质折射率同一介质折射率小小大大同一介质中速度同一介质中速度大大小小波长波长大大小小临界角临界角大大小小3各种色光的比较各种色光的比较2实验器材实验器材白纸，图钉白纸，图钉(四枚四枚)，大头针，大头针(四枚四枚)，直尺，直尺(或三角板或三角板)，铅笔，量角器，平木板，长方形玻璃砖铅笔，量角器，平木板，长方形玻璃砖3实验

20、步骤实验步骤(1)如图所示，用如图所示，用4个图钉将白纸个图钉将白纸钉在绘图板上钉在绘图板上(2)在白纸上画一条直线在白纸上画一条直线aa作为作为界面过界面过aa上的一点上的一点O画出界面画出界面的法线的法线NN，过，过O点画一条射线点画一条射线AO作入射光线作入射光线(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟使它的一条长边跟aa对齐，画出对齐，画出玻璃砖的另一边玻璃砖的另一边bb.(4)在射线在射线AO上插上两枚大头针上插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃，透过玻璃砖观察大头针砖观察大头针P1、P2的像调整视线方向，直到的像调整视线方向，直到P2挡挡住住P1的像

21、再在观察的这一侧即光线的出射面的像再在观察的这一侧即光线的出射面bb一侧插两枚大头针一侧插两枚大头针P3、P4，使，使P3挡住挡住P1、P2的像，的像，P4挡住挡住P3及及P1、P2的像，记下的像，记下P3、P4的位置的位置(5)移去玻璃砖和大头针，连接移去玻璃砖和大头针，连接P3、P4并延长交并延长交bb于于O，射线，射线OB就代表了沿就代表了沿AO方向入射的光线通过方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向玻璃砖后的传播方向(6)连接连接OO，线段，线段OO就代表了沿就代表了沿AO方向入射的光方向入射的光线在玻璃砖中的传播方向，入射角线在玻璃砖中的传播方向，入射角1AON，折，折射角射角2OON

22、.用量角器量出入射角和折射角，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值从三角函数表中查出它们的正弦值(7)用上述方法分别测出入射角为用上述方法分别测出入射角为30、45、60时的折射角，查出正弦值时的折射角，查出正弦值2电磁波谱的分析应用电磁波谱的分析应用三、相对论三、相对论1狭义相对论的基本假设狭义相对论的基本假设(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是物理规律都是_的的(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是系中都是_的的相同相同相同相同(3)爱因斯坦质

23、能方程：爱因斯坦质能方程：E_mc2.四、光的干涉与衍射四、光的干涉与衍射1光的干涉光的干涉(1)干涉是干涉是_特有的一种现象，光具有波的特特有的一种现象，光具有波的特性，也是一种性，也是一种_(2)干涉条件：频率相同，相位差恒定干涉条件：频率相同，相位差恒定(3)双缝干涉双缝干涉双缝作用：将一束光分为两束，获得相干光源双缝作用：将一束光分为两束，获得相干光源现象：单色光干涉时观察到现象：单色光干涉时观察到_相间的条纹，相间的条纹，白光双缝干涉的现象为中央为白色条纹，两边是彩色白光双缝干涉的现象为中央为白色条纹，两边是彩色的条纹的条纹波波波波明暗明暗(4)薄膜干涉薄膜干涉现象：当光线照射到薄膜

24、上时，现象：当光线照射到薄膜上时，可以看到薄膜上出现明暗相间的可以看到薄膜上出现明暗相间的水平条纹，当入射光是白光时，水平条纹，当入射光是白光时，得到得到_色条纹；当入射光为色条纹；当入射光为单色光时，得到单色条纹单色光时，得到单色条纹成因：如图所示，竖直的肥成因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形，皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形，光照射到薄膜上时，在膜的前表面和后表面分别反光照射到薄膜上时，在膜的前表面和后表面分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加彩彩应用：检查工件表面是否平整、透镜表面上的增应用：检查工件

25、表面是否平整、透镜表面上的增透膜透膜2光的衍射光的衍射(1)发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差小或跟波长相差_不多不多(2)衍射与干涉的比较衍射与干涉的比较五、光的偏振五、光的偏振1自然光与偏振光的区别自然光与偏振光的区别(1)自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动的自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同(2)偏振光：在垂直于光波传播方向的平面上，只沿偏振光：在垂直于光波传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光某个特定方向振动的光2偏振光的

26、产生方式偏振光的产生方式(1)通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成片的作用是把自然光变成_，叫起偏器；，叫起偏器；第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器偏器偏振光偏振光(2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直相互垂直3偏振光的理论意义及应用偏振光的理

27、论意义及应用(1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是一种波，但不能确定光波是横波还是纵波光的偏一种波，但不能确定光波是横波还是纵波光的偏振现象说明光波是振现象说明光波是_横波横波(2)应用：立体电影、消除车灯眩光等应用：立体电影、消除车灯眩光等2实验器材：双缝干涉仪实验器材：双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)，刻，刻度尺度尺3实验步骤实验步骤(1)安装双缝干涉仪安装双缝干涉仪先将光源先将光源(线状光源线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，、遮光

28、筒依次放于光具座上，如图甲所示，调整光源的高度，使它发出的一束光如图甲所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮沿着遮光筒的轴线把屏照亮将单缝和双缝安装在光具座上，在遮光筒有光屏一将单缝和双缝安装在光具座上，在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图乙所示端安装测量头，如图乙所示a光源、单缝、双缝三者的中心位于遮光筒的轴线光源、单缝、双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上上b双缝与单缝平行双缝与单缝平行c调整分划板位置使分划板中心刻线位于光屏中调整分划板位置使分划板中心刻线位于光屏中央央(2)观察双缝干涉图样观察双缝干涉图样调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在调节单缝的位置，使单缝和

29、双缝间距离保持在5 cm10 cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调节长杆轻若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮在屏上就轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮在屏上就会看到白光的双缝干涉图样会看到白光的双缝干涉图样将红色将红色(或绿色或绿色)滤光片放在单缝前面，通过目镜可滤光片放在单缝前面，通过目镜可看到单色光的双缝干涉条纹看到单色光的双缝干涉条纹改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化改变滤光片和双

30、缝，观察干涉图样的变化选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波1对于做简谐运动的质点，下面说法中正确的对于做简谐运动的质点，下面说法中正确的是是()A速度大小在改变，动能也在改变速度大小在改变，动能也在改变B速度大小改变，动能不变速度大小改变，动能不变C速度大小不变，动能改变速度大小不变，动能改变D动能、速度大小都不变动能、速度大小都不变选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波解析：解析：做简谐运动的质点，从平衡位置向最大位移做简谐运动的质点，从平衡位置向最大位移运动的过程中，速度大小逐渐减小，动能减小；从最运动的

31、过程中，速度大小逐渐减小，动能减小；从最大位移向平衡位置运动的过程中，速度大小逐渐增大，大位移向平衡位置运动的过程中，速度大小逐渐增大，动能增大，动能增大，B、C、D错误，错误，A正确正确答案：答案：A选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波2某振动系统的固有频率为某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为作用下做受迫振动，驱动力的频率为f.若驱动力的振若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是幅保持不变，下列说法正确的是()A当当ff0时，该振动系统的振幅随时，该振动系统的振幅随f减小而增大减小而增大C

32、该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波解析：解析：由共振条件及共振曲线可知：驱动力频率由共振条件及共振曲线可知：驱动力频率f驱驱越接近振动系统的固有频率越接近振动系统的固有频率f0，则振幅越大，故知：，则振幅越大，故知：当当ff0时，振幅随时，振幅随f的的而而，随，随f的的而而，B正确；系统振动稳定时，振正确；系统振动稳定时，振动频率等于驱动力频率动频率等于驱动力频率f，与固有频率，与固有频率f

33、0无关，无关，D对，对，C错故选错故选B、D.答案：答案：BD选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波3一个质点经过平衡位置一个质点经过平衡位置O，在，在A、B间做简谐运动，间做简谐运动，如图如图(a)所示，它的振动图象如图所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为所示，设向右为正方向，则正方向，则选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波(1)OB_ cm.(2)第第0.2 s末质点的速度方向是末质点的速度方向是_，加速度大小为，加速度大小为_(3)第第0.4 s末质点的加速度方向是末质点的加速度方向是_；(4)第

34、第0.7 s时，质点位置在时，质点位置在_点与点与_点之间点之间(5)质点从质点从O运动到运动到B再运动到再运动到A所需时间所需时间t_s.(6)在在4 s内完成内完成_次全振动次全振动答案：答案：(1)5(2)OA0(3)AO(4)OB(5)0.6(6)5选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波4弹簧振子以弹簧振子以O点为平衡位置在点为平衡位置在B、C两点之间做简两点之间做简谐运动，谐运动，B、C相距相距20 cm.某时刻振子处于某时刻振子处于B点，经点，经过过0.5 s，振子首次到达，振子首次到达C点，则该振动的周期和频率点，则该振动的周期和频率分别

35、为分别为_、_；振子在；振子在5 s内通过的路内通过的路程及程及5 s末的位移大小分别为末的位移大小分别为_、_.选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波答案：答案：1.0 s1.0 Hz200 cm10 cm选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波5(2012浙江宁波八校联浙江宁波八校联考考)用沙摆可以粗略地描绘用沙摆可以粗略地描绘简谐运动图象如图所示，简谐运动图象如图所示，木板在水平面内以速度木板在水平面内以速度v做做匀速直线运动，

36、同时沙摆在匀速直线运动，同时沙摆在竖直平面内做简谐运动，则竖直平面内做简谐运动，则沙摆中漏下的细沙在木板上沙摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线现只给一把形成振动图线现只给一把刻度尺，要求测出木板的速度刻度尺，要求测出木板的速度(漏斗大小忽略不计漏斗大小忽略不计)，则：则：(1)需要直接测量的物理量有需要直接测量的物理量有_和和_(用用文字和相应字母表示文字和相应字母表示)(2)已知当地重力加速度为已知当地重力加速度为g，用测出的量表示木板速，用测出的量表示木板速度的表达式为度的表达式为v_.选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4

37、机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波简谐运动的基本特征及规律简谐运动的基本特征及规律选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波(1)求振子的振幅和周期；求振子的振幅和周期；(2)在图中作出该振子的位移在图中作出该振子的位移时间图象；时间图象；(3)写出振子的振动方程写出振子的振动方程选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波解析：解析：(1)振幅振幅A10 cm，T s0.2 s.(2)四分之一周期时具有正的最四分之一周期时具有正的最大加速度，故有负向最大位大加速度，故有负向最大位移如图所示移如图所

38、示(3)设振动方程为设振动方程为xAsin(t)当当t0时，时，x0，则，则sin 0得得0，或，或，当再过较短，当再过较短时间，时间，x为负值，所以为负值，所以所所以振动方程为以振动方程为x10sin(10t) cm.选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波答案：答案：(1)10 cm0.2 s(2)如解析图如解析图(3)x10sin (10t) cm选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波11：(2012安徽合肥一模安徽合肥一模)如图所示，弹簧振子如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从在振动过程中，振子从a到到

39、b历时历时0.2 s，振子经，振子经a、b两点时速度相同，若它从两点时速度相同，若它从b再回到再回到a的最短时间的最短时间为为0.4 s，则该振子的振动频率为，则该振子的振动频率为()A1 HzB1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波答案：答案：B选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波对简谐运动图象的理解及应用对简谐运动图象的理解及应用 一弹簧振子做简谐运动，它所一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力受的回复力F随时间随时间t变化的图象为正弦变化的图象为正弦曲线，如图所示，

40、下列说法错误的曲线，如图所示，下列说法错误的是是()选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波A在在t从从0到到2 s时间内，弹簧振子做加速运动时间内，弹簧振子做加速运动B在在t13 s和和t25 s时，弹簧振子的速度大小相等，时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反方向相反C在在t25 s和和t37 s时，弹簧振子的位移大小相等，时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同方向相同D在在t从从0到到4 s时间内，时间内，t2 s时刻弹簧振子所受回复时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大力做功的功率最大选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波

41、、光和电磁波解析：解析：在在t从从0到到2 s时间内，弹簧振子所受的回复时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，A说说法错误；从图中可以看出，在法错误；从图中可以看出，在t13 s和和t25 s时，振时，振子所受的回复力大小相等，可知振子的速度大小相子所受的回复力大小相等，可知振子的速度大小相等，速度方向相同，等，速度方向相同，B说法错误；从图中可以看出，说法错误；从图中可以看出，在在t25 s和和t37 s时，回复力大小相等，方向相同，时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相

42、等，方向相同，C说法说法正确；从图中可以看出，正确；从图中可以看出，t2 s时刻弹簧振子所受的时刻弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零；率为零；D说法错误说法错误答案：答案：ABD选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波对简谐运动的对简谐运动的xt图象的理解图象的理解(1)简谐运动的简谐运动的xt图象是一正图象是一正(余余)弦曲线，从图象弦曲线，从图象可直接读取振幅可直接读取振幅A、周期、周期T及各时刻对应的位移及各时刻对应的位移x.(2)简谐运动的简谐运动的xt图象不是质点的运动轨

43、迹，但可图象不是质点的运动轨迹，但可确定任意时刻质点的振动方向、比较各时刻质点速确定任意时刻质点的振动方向、比较各时刻质点速度、加速度的大小和方向度、加速度的大小和方向(3)在简谐运动的在简谐运动的xt图象中，抓住时间图象中，抓住时间t轴即为平衡轴即为平衡位置轴及位移永远由平衡位置指向质点这两特点，位置轴及位移永远由平衡位置指向质点这两特点，能很快求解位移、速度、加速度等变化情况能很快求解位移、速度、加速度等变化情况选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波21： 根据右图所示的振动图象：根据右图所示的振动图象：(1)算出下列时刻振子对平衡位置的位移算出下

44、列时刻振子对平衡位置的位移t10.5 st21.5 s(2)将位移随时间的变化规律写成将位移随时间的变化规律写成xAsin(t)的的形式并指出振动的初相位是多少？形式并指出振动的初相位是多少？选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波 在在“用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度”的实验中，的实验中，测得单摆摆角小于测

45、得单摆摆角小于5，完成，完成n次全振动的时间为次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得，用螺旋测微器测得摆球直径为摆球直径为d.用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式式g_.(2)从图示可知，摆球直径从图示可知，摆球直径d的读数为的读数为_mm.(3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是大，其原因可能是()A悬点未固

46、定紧，振动中出现松动，使摆线增长悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了了B单摆所用摆球质量太大单摆所用摆球质量太大C把把n次全振动时间误当成次全振动时间误当成(n1)次全振动时间次全振动时间D以摆线长作为摆长来计算以摆线长作为摆长来计算选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波31：某同学在探究影响单摆周期的因素时有如：某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当下操作，请判断是否

47、恰当(填填“是是”或或“否否”)(1)把单摆从平衡位置拉开约把单摆从平衡位置拉开约5释放；释放；_(2)在摆球经过最低点时启动秒表计时；在摆球经过最低点时启动秒表计时；_选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波(3)用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期_该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见图，该用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见图，该球的直径为球的直径为_ mm.根据下表中数据可以初步判根据下表中数据可以初步判断单摆周

48、期随断单摆周期随_的增大而增大的增大而增大.选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波数据组编号数据组编号摆长摆长/mm摆球质量摆球质量/g周期周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4选修选修3-4 3-4 机械振动、机械波、光和电磁波机械振动、机械波、光和电磁波解析：解析：(1)单摆的摆角小于单摆的摆角小于5时，单摆做简谐振时，单摆做简谐振动动(2)当球摆到最低点时，速度最大，此位置开始计时当球摆到最低点时，速度最大，此位置开始计时误差小误差小(3)为了减小误差，应该记录为了减小误差，应该记录3050次全振动的时次全振