振動和波復(fù)習建議2015-10-14

1、2015年10月14日,機械振動 機械波復(fù)習建議,高考要求,Ⅰ.對所列知識要知道其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問題中識別和直接作用，與課程標準中的“了解”和“認識”相當。Ⅱ.對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系，能夠進行敘述和解釋，并能在實際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中運用，與課程標準中的“理解”和“應(yīng)用”相當。,復(fù)習建議,重點知識落實目標1.知道簡諧運動的定義2.能從簡諧運動圖象中讀出信息，能把相關(guān)公式結(jié)合起來3.會

2、用單擺周期公式進行計算4.知道自由振動、受迫振動和共振的區(qū)別5.理解機械波的形成機制6.能識別干涉和衍射現(xiàn)象7.初步了解多普勒效應(yīng)及產(chǎn)生原因,復(fù)習建議,專題設(shè)計第一節(jié) 簡諧運動第二節(jié) 簡諧運動的圖象第三節(jié) 機械波第四節(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)習建議,1.簡諧運動（1）定義動力學判據(jù)：如果質(zhì)點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、點的運動就是簡諧運動 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)運動學判據(jù)：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象(x-t圖象)是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。,復(fù)習建議,1.簡諧運動（1）定義——運動學判據(jù)：圖像角度（教材P2）,,1.簡諧運動（深入理解）如圖所示，一水平方向的彈簧振子在BC之間做簡諧運動，以此為例，試分析簡諧運動的特征：(1)受力特征；(2)運動特征；(3)周期性特

4、征；(4)能量特征；(5)對稱性特征。,復(fù)習建議,1.簡諧運動（1）定義—動力學判據(jù)：結(jié)合典型模型加深理解（教材P11）,簡諧運動的能量,復(fù)習建議,(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)運動特征：簡諧運動是變速運動，位移x、速度v、加速度a都隨時間按正弦規(guī)律周期性變化。當振子靠近平衡位置時，a、F、x都減小，v增大；當振子遠離平衡位置時，a、F、x都增大，v減小。(3)周

5、期性特征：相隔T或nT的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同。(4)能量特征：振幅越大，能量越大；在運動過程中，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒。(5)對稱性特征：①如圖所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O對稱(OP＝OP′)的兩點P、P′時，速度的大小、動能、勢能相等；相對于平衡位置的位移大小相等。②振子由P到O所用時間等于由O到P′所用時間，即tPO＝tOP′。③振子往復(fù)運動過程中通過同一段路程(如OP段)所用時間相等即tOP＝t

6、PO。,練習．下表中給出的是做簡諧運動物體的位移x或速度v與時刻的對應(yīng)關(guān)系，T是振動的周期，則下列選項中正確的是 ( 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—動力學判據(jù)：單擺的回復(fù)力,簡諧運動的動力學判據(jù)：單擺，也應(yīng)該屬于角簡諧振動，但可以采用弧線坐標，從而認為它是

7、沿弧線運動的“線簡諧振動”，如圖1所示，以平衡位置處作為弧線坐標的原點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= ，這說明單擺在角位移θ很小的條件下滿足簡諧振動的動力學條件。認識簡諧振動平衡位置，振動物體不是一定處于平衡態(tài)。,復(fù)習建議,1.簡諧運動（通過兩種典型模型落實概念規(guī)律理解）,

8、復(fù)習建議,1.簡諧運動（1）定義——動力學判據(jù)：教材P12.1、安徽2013滾動復(fù)習提高綜合運用知識的能力,1.簡諧運動（2）描述物理量：位移x 、振幅A 、周期T、頻率f簡諧運動的表達式：x＝Asin(ωt＋φ)A振幅：振動的幅度（能量）T周期（f頻率）：振動的快慢θ（ωt+φ0）相位：振動的狀態(tài)（平衡位置的哪一側(cè)、距離平衡位置的位移、正在遠離還是靠近平衡位置）ω圓頻率：振動快慢描述方法：描述簡諧運動的圖像—振動圖像

9、：信息：振子在某一時刻相對于平衡位置的位移大小，振子的振幅、周期；判斷某一時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。,復(fù)習建議,1.簡諧運動（在問題解決中落實概念理解）基礎(chǔ)練習（強調(diào)：平衡位置不一定是平衡狀態(tài)）1．簡諧運動的平衡位置是指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)習建議,基礎(chǔ)練習2.簡諧運動圖像（識別圖像）1．如圖6－

10、11所示是一彈簧振子簡諧運動的位移x與時間t的關(guān)系曲線，由圖可知A．質(zhì)點的振動頻率是4Hz B．質(zhì)點的振幅是20cmC．在1s－2s時間間隔內(nèi)，質(zhì)點的速度逐漸減小，方向沿x軸負方向D．在3s－4s時間間隔內(nèi)，質(zhì)點的加速度逐漸增大，方向沿x軸正方向,復(fù)習建議,基礎(chǔ)練習—簡諧運動圖像2．懸掛在豎直方 向上的彈簧振子，周期為2 s，從最低點的位置向上運動時開始計時，它的振動圖象如圖所示，由圖可知( )A．t＝1.2

11、5 s時振子的加速度為正，速度為正B．t＝1.7 s時振子的加速度為負，速度為負C．t＝1.0 s時振子的速度為零，加速度為負的最大值D．t＝1.5 s時振子的速度為零，加速度為負的 最大值,復(fù)習建議,2.機械波（1）定義（2）產(chǎn)生條件（3）機械波的分類（4）機械波的特點機械波傳播的是運動形式；介質(zhì)中質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移。機械波傳播的過程就是傳遞能量的過程，也是傳遞信息的過程 。“前帶后，后跟前，

12、運動狀態(tài)向后傳。”即各質(zhì)點都做受迫振動，起振方向由波源來決定，并且其振動頻率(周期)都等于波源的振動頻率(周期)，但離波源越遠的質(zhì)點振動越滯后。,復(fù)習建議,2.機械波（5）描述機械波的物理量波長λ：在波動中振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離。頻率f：在波動中，介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率都是相同的，都等于波源的振動頻率。波速v:機械波的速度大小由介質(zhì)決定，與機械波的頻率無關(guān)波速v、波長λ和頻率f、周期T的關(guān)系：v＝λ/T＝λf,

13、復(fù)習建議,2.機械波基礎(chǔ)練習1．關(guān)于機械波的形成，下列說法中正確的是A．物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波B．后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動，只是時間落后一步C．參與振動 的質(zhì)點群有相同的頻率D．機械波是介質(zhì)隨波遷移，也是振動能量的傳遞,復(fù)習建議,2.機械波（6）機械波的圖像定義：在平面直角坐標系中，用橫坐標表示介質(zhì)中各質(zhì)點的平衡位置；用縱坐標表示某一時刻，各質(zhì)點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，簡諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線。圖線的意義：某一時刻，介質(zhì)中各質(zhì)點相對 平衡位置的位移。,,機械波的圖像,繩波照片——建立坐標,平衡位置距離原點30cm處的質(zhì)點，在拍攝這一時刻的位移為-5cm。學生說：平衡位置距離原點80cm處的質(zhì)點，在拍攝這一時刻的位移為+8cm。,機械波的圖像,橫坐標x：表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置表示各個質(zhì)點的平衡位置與原點的距離（原點不一定是波源）縱坐標y：表示某(同)一時刻各個

15、質(zhì)點偏離平衡位置的位移波的圖象：描述某一時刻波形中各個質(zhì)點的位移,,繩波照片——建立坐標,質(zhì)點Ｐ位移、回復(fù)力、加速度、速度的方向？,,,,,,,,,,,,,機械波的圖像,“前帶后，后跟前，運動狀態(tài)向后傳?！?復(fù)習建議,機械波的圖像基礎(chǔ)練習一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)點，a正向上運動。由此可知A．該波沿x軸正方向傳播B．c正向上運動C．該時刻以后，b比c先到達平衡位置D．該時刻以后，b