《2021年2020版物理新增分大一轮江苏专用版讲义：第十三章机械振动与机械波光电磁波与相对论第1讲含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年2020版物理新增分大一轮江苏专用版讲义：第十三章机械振动与机械波光电磁波与相对论第1讲含解析.pdf（23页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容要求说明2015201620172018 1.考查方式从近几年高考题来看，对于选修 34内容的考查，形式比较固定，一般第(1)问为选择题，第(2)问为填空题，第(3)问为计算题.从考查内容来看，机械振动和机械波、光学和电磁波的相关基础知识和基本方法都曾经命题.第(3)问主要以几何光学命题为主.2.命题趋势试题将坚持立足基本概念，贴近教材和教学实际，情境接近生活经历，关注社会77.简谐运动简谐运动的表达式和图象78.受迫振动和共振79.机械波横波和纵波横波的图象80.波长、波速和频率(周期)的关系仅限于解决单一方向传播的问题T12B(2)T12B(2)T
2、12B(3)81.波的干涉和衍射T12B(2)82.多普勒效应T12B(1)83.电磁波谱电磁波及其应用T12B(1)84.光的折射定律T12B(3)T12B(3)|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 1 页，共 23 页折射率问题，亲近自然，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念.试题关注学科素养，引导学以致用，引导高中教学注重培养学生应用知识解决实际问题的能力.85.光的全反射光导纤维T12B(2)86.光的干涉、衍射和偏振T12B(2)、(3)T12B(2)87.狭义相对论的基本假设狭义相对论时空观与经典时空观的区别88
3、.同时的相对性长度的相对性质能关系计算不作要求T12B(1)T12B(1)实验十二：单摆的周期与摆长的关系实验十三：测定玻璃的折射率第 1 讲机械振动1.简谐运动(1)定义：质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置.(2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置.(3)回复力|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 2 页，共 23 页文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10
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6、10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10
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8、 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D
9、10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10
10、文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10定义：使物体返回到平衡位置的力.方向：总是指向平衡位置.来源
11、：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力.2.简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件弹簧质量要忽略无摩擦等阻力在弹簧弹性限度内摆线为不可伸缩的轻细线无空气阻力等最大摆角不大于5回复力由弹簧的弹力提供由摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力提供平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关T2lg能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒自测 1如图 1 所示，弹簧振子在B、C 间做简谐运动，O 为平衡位置，B、C 间的距离为20 cm，振子由 B 运动到 C 的时间为2 s，则()图 1 A.从 OCO 振子做了一次全振
12、动B.振动周期为2 s，振幅是10 cm C.从 B 开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm D.从 O 开始经过 3 s，振子又到达平衡位置O答案C 3.简谐运动的公式和图象(1)简谐运动的表达式动力学表达式：F kx，其中“”表示回复力的方向与位移的方向相反.运动学表达式：xAsin(t)，其中 A 代表振幅，2 f 表示简谐运动的快慢，t代表简|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 3 页，共 23 页文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 H
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19、U2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10谐运动的
20、相位，叫做初相.(2)简谐运动的图象从平衡位置开始计时，函数表达式为xAsin t，图象如图2 甲所示.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 2 自测 2一弹簧振子的位移y 随时间 t 变化的关系式为y0.1sin 2.5t，位移 y 的单位为m，时间 t的单位为s，则()A.弹簧振子的振幅为0.2 m B.弹簧振子的周期为1.25 s C.在 t0.2 s 时，振子的运动速度为零D.在任意 0.2 s 时间内，振子的位移均为0.1 m 答案C 自测 3如图 3 是一个质点做简谐运动的振动图象，从图中可得()图 3 A.在 t0 时，质点位移为零，速度和加速度也
21、为零B.在 t4 s时，质点的速度最大，方向沿负方向C.在 t3 s时，质点振幅为5 cm，周期为4 s D.无论何时，质点的振幅都是5 cm，周期都是4 s 答案D 4.受迫振动和共振(1)受迫振动系统在驱动力作用下的振动.做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关.(2)共振做受迫振动的物体，它的驱动力的频率与固有频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象.共振曲线如图4 所示.|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 4 页，共 23 页文档编码
22、:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ1
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29、0Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10图 4 5.实验：单摆的周期与摆长的关系(1)实验原理当偏角很小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T2lg，它与偏角的大小及摆球的质量无关，由此得到g42lT2.因此，只要测出摆长l 和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g 的值.(2)实验器材带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约 1 m)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺.(3)实验步骤让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使
30、铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图5 所示.图 5 用毫米刻度尺量出摆线长度l，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长 ll r.把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成3050 次全振动所用的时间t，计算出金属小球完成一次全振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即TtN(N 为全振动的次数)，反复测 3 次，再算出周期的平均值 T T1T2T33.根据单摆周期公式T2lg，计算当地的重力加速度g42lT2.改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的
31、平均值，该平均值即为当地的重力加速度值.|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 5 页，共 23 页文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8
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38、N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因.(4)数据处理处理数据有两种方法：公式法：测出30 次或 50 次全振动的时间t，利用 TtN求出周期；不改变摆长，反复测量三次，算出三次测得的周期的平均值T，然后代入公式g42lT2，求重力加速度.图象法：由单摆周期公式不难推出：lg42T2，因此，
39、分别测出一系列摆长l 对应的周期T，作 lT2图象，图象应是一条通过原点的直线，如图 6 所示，求出图线的斜率k l T2，即可利用g42k求重力加速度.图 6(5)误差分析系统误差的主要来源：悬点不固定，球、线不符合要求，振动是圆锥摆而不是在同一竖直平面内的振动等.偶然误差主要来自时间的测量，因此，要从摆球通过平衡位置时开始计时，不能多计或漏计全振动次数.命题点一简谐运动的规律简谐运动的五大特征受力特征回复力 F kx，F(或 a)的大小与 x 的大小成正比，方向相反运动特征靠近平衡位置时，a、F、x 都减小，v 增大；远离平衡位置时，a、F、x 都增大，v 减小能量特征振幅越大，能量越大.
40、在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，系统的机械能守恒周期性特征质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为T2对称性特关于平衡位置O 对称的两点，加速度大小、速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 6 页，共 23 页文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编
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42、10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10
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45、10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10
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48、一端固定在O 点，制成单摆装置.在 O 点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O 点在竖直平面内做简谐振动，由力传感器测出拉力F 随时间 t 的变化图象如图7 所示，则小球振动的周期为s，此单摆的摆长为m(重力加速度g 取 10 m/s2，取 210).图 7 答案44 变式 1(2018 泰州中学模拟)一个质点在平衡位置O 点附近做简谐运动.若从 O 点开始计时，经过3 s 质点第一次向右运动经过M 点(如图 8 所示)；再继续运动，又经过2 s 它第二次经过M 点；则该质点第三次经过M 点还需要的时间是()图 8 A.8 s B.4 s C.14 s D.103s 答案C 命题点二
49、简谐运动图象的理解与应用1.可获取的信息(1)振幅 A、周期 T(或频率 f)和初相位(如图 9 所示).图 9(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移.(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线斜率的大小和正负分别表示各时刻质点速度的大小和方向，速度的方向也可根据下一时刻质点位移的变化来确定.(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同，在图象上总是指向t 轴.(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况.2.简谐运动的对称性(如图 10)|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.
50、|下.|载.第 7 页，共 23 页文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6D5D10 HU2X8Z9D10D6 ZQ10Y3K10C8N10文档编码:CA4H1X6
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