第1节机械振动[高考指南]考纲考点要求三年考题分布命题趋势2014Ⅰ20152016简谐运动Ⅰ－－－考查重点：本章考查的内容主要涉及简谐运动的特点、振动的规律及图象、机械波的形成与传播规律、波的图象、波的干涉和衍射现象；光的折射现象，折射率公式及应用；全反射现象及临界角公式的应用；对光的干涉、衍射和偏振现象的认识；对麦克斯韦电磁之场理论和电磁波的简谐运动的公式和图象Ⅱ－－－单摆、周期公式Ⅰ－－－受迫振动和共振Ⅰ－－－机械波、横波和纵波Ⅰ－－－横波的图象ⅡⅠ卷T34(1)·6分Ⅱ卷T34(1)·5分Ⅰ卷T34(2)·10分－波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ－Ⅱ卷T34(2)·10分甲卷T34(2)·10分乙卷T34(1)·5分丙卷T34(1)·5分波的干涉和衍射现象、多普勒效应Ⅰ－－－光的折射定律Ⅱ－Ⅱ卷T34(1)·5分丙卷T34(2)·10分折射率ⅠⅡ卷－－T34(2)·10分认识．考查形式：对振动和波动的考查，主要以选择题的形式出现，偶尔出现计算题，对光的波动考查主要以选择题为主，对光的全反射、光导纤维ⅠⅠ卷T34(2)·9分－乙卷T34(2)·10分光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ－Ⅰ卷T34(1)·5分－电磁波的产生、电磁波的发射、传播和接收、电磁波谱Ⅰ－－甲卷T34(1)·5分狭义相对论的基本假设、质能关系Ⅰ－－－实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度－－实验二：测定玻璃的折射率－－－实验三：用双缝干涉测光的波长－Ⅰ卷T34(1)·5分－说明：(1)简谐运动只限于单摆和弹簧振子；(2)简谐运动的公式只限于回复力公式；图象只限于位移－时间图象；(3)光的干涉限于双缝干涉、薄膜干涉．第1节机械振动知识点1简谐运动1．简谐运动的表达式和图象(1)表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．(2)简谐运动的图象：图象横轴表示振动时间纵轴表示某时刻质点的位移物理意义表示振动质点的位移随时间的变化规律2.简谐运动的回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力；表达式为F＝－kx.(2)方向：时刻指向平衡位置．(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力．(4)特点：与位移大小成正比，与位移方向相反．3．描述简谐运动的物理量物理量定义意义位移由平衡位置指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移振幅振动物体离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢，两者互为倒数：T＝频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位ωt＋φ描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态知识点2受迫振动和共振1．受迫振动(1)概念：振动系统在周期性驱动力作用下的振动．(2)特点：受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关．2．共振(1)现象：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大．(2)条件：驱动力的频率等于固有频率．(3)特征：共振时振幅最大．(4)共振曲线(如图1411所示)图1411知识点3实验：用单摆测定重力加速度1．实验原理单摆在偏角很小(小于5°)时的摆动，可看成简谐运动，其固有周期T＝2π，可得g＝，通过实验方法测出摆长l和周期T，即可计算得到当地的重力加速度．2．实验步骤(1)组成单摆实验器材有：带有铁夹的铁架台，中心有孔的小钢球，约1_m长的细线．在细线的一端打一个比小钢球的孔径稍大些的结，将细线穿过小钢球上的小孔，制成一个单摆；将单摆固定在带铁夹的铁架台上，使小钢球自由下垂．(2)测摆长实验器材有：毫米刻度尺和游标卡尺．让摆球处于自由下垂状态时，用刻度尺量出悬线长l线，用游标卡尺测出摆球的直径(2r)，则摆长为l＝l线＋r.(3)测周期实验仪器有：秒表．把摆球拉离平衡位置一个小角度(小于5°)，使单摆在竖直面内摆动，测量其完成全振动30次(或50次)所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，即为周期T.(4)求重力加速度将l和T代入g＝，求g的值；变更摆长3次，重新测量每次的摆长和周期，再取重力加速度的平均值，即得本地的重力加速度．3．数据处理(1)平均值法：用g＝求出重力加速度．(2)图象法：图1412由单摆的周期公式T＝2π可得l＝T2，因此以摆长l为纵轴，以T2为横轴作出的lT2图象...
