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第15章機械振動與機械波 考點41簡諧運動 高考考法突破 考法1考查簡諧運動的動力學特征 應試基礎必備 考法2考查簡諧運動的運動學特征 考法3對簡諧運動圖像的考查 考點41簡諧運動 1 簡諧運動的基本模型 2 簡諧運動的特點 1 動力學特征 F回 kx 2 運動學特征 做變加速運動 遠離平衡位置過程 x增大 F增大 a增大 v減小 動能減小 靠近平衡位置的過程 x減小 F減小 a減小 v增大 動能增大x v a按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期變化 3 能量特征 單擺和彈簧振子 振幅越大 能量越大 運動過程中 動能和勢能相互轉化 系統(tǒng)機械能守恒 振幅A不變 4 周期性特征 相隔T或者nT的兩個時刻 振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同 3 簡諧運動圖像 1 簡諧運動圖像的建立簡諧運動的位移 時間圖像反映物體偏離平衡位置的位移隨時間變化規(guī)律改變紙帶運動速度 改變簡諧運動的圖像 不能改變質點運動的軌跡 考法1考查簡諧運動的動力學特征 9 考點42用單擺測定重力加速度 高考考法突破 考法4用游標卡尺測小球直徑 應試基礎必備 考法5對實驗操作和理解的考查 考點42用單擺測定重力加速度 考法5對實驗操作和理解的考查1 系統(tǒng)誤差主要來源于單擺模型本身是否符合要求 選擇材料擺線應選擇細而不易伸長的線 長度不應短于1m 小球選用密度較大金屬球 直徑不超過2cm2 擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5 擺動不要形成圓錐擺 13 專題13機械波與波動圖像 高考考法突破 考法6由波的圖像分析波的振動特點和傳播特點 應試基礎必備 考法7振動圖像與波動圖像相互轉化分析 考法8波的傳播過程中的波形與振動分析 專題13機械波與波的圖像 1 機械波機械波產(chǎn)生的條件有兩個 一 有做機械振動的物體作為波源 二 有能夠傳播機械振動的介質質點振動方向與波的傳播方向 垂直的波叫橫波 在同一直線上的波叫縱波 2 機械波的特點 每一質點都以它的平衡位置為中心做簡諧運動后一質點的振動總是落后于帶動它的前一質點的振動 波傳播的只是運動 振動 形式和振動能量 介質中的質點并不隨波遷移2 描述機械波的物理量 1 波長 兩相鄰 振動過程中相對平衡位置位移相同的質點間距離叫波長橫波中 兩個相鄰波峰 或波谷 間的距離等于一個波長 縱波中 兩個相鄰密部 或疏部 間的距離等于一個波長 2 頻率f 波的頻率由波源的頻率決定 在任何介質中頻率均不變 3 波速v 單位時間內波向外傳播的距離 4 波速與波長和頻率之間的關系 v f 波速的大小由介質決定 3 振動圖像與波的圖像比較 4 波的干涉和衍射 1 波的疊加 幾列波相遇 每列波都能夠保持各自狀態(tài)繼續(xù)傳播而互不干擾 在重疊的區(qū)域里 任一質點總位移等于各列波分別引起位移的矢量和 2 衍射 波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象 產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多 3 干涉 頻率相同的兩列波疊加 某些區(qū)域振動加強 某些區(qū)域振動減弱 振動加強和減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象 產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件是兩列波的頻率相同 考法6由波的圖像分析波的振動特點和傳播特點波的圖像表示波傳播過程中某個時刻各個質點振動的位移 是瞬間靜態(tài)圖片1 振動信息 波動圖像中 看到各個質點的位移 振幅大小 已知波速 可求出振動周期 已知波的傳播方向可判斷任一質點振動方向2 波動信息 波動圖像可看出波長 已知波速或周期中的任一個可求出另一個已知任一質點振動方向 可判斷波的傳播方向 畫出另一個時刻的波形圖3 波的傳播方向與質點振動方向的相互判定帶動法 特殊點法 微平移法上下坡法 上坡下 下坡上 同側法 考法7質點振動圖像與波動圖像相互轉化分析振動圖像與波動圖像的結合主要分成兩類情況 已知一個質點的振動圖像來求某個時刻的波動圖像 已知某時刻波動圖像與一個質點振動圖像 來判定質點的位置及相關問題明確波的圖像是描述波的傳播路徑上所有質點的某個時刻的位移狀態(tài)依據(jù)已知條件 突破以下兩個關鍵點定位 明確波的圖像的時刻 依據(jù)質點振動圖像找出該時刻質點振動的位移及振動方向 根據(jù)此位移及振動方向 找出質點定時 依據(jù)已知條件找到波的圖像中質點 讀出位移并判斷振動方向 依據(jù)位移到振動圖像中確定該質點處在此位移時的時刻 考法8波的傳播過程中的波形與振動分析 解析 a b兩點距離一個波長 時間相差一個周期 振動從a點傳向b點 所以a點比b點多完成一次全振動 選D 19 專題14波的傳播過程的多解性問題 高考考法突破 考法9波的傳播過程的多解性問題 專題14波的傳播過程的多解性問題