机械振动[高考导航]考点内容要求高考命题实况高考战报201620172018简谐运动简谐运动的表达式和图象ⅠT12B(1)：狭义相对论的基本假设及长度的相对性T12B(2)：光发生干涉的条件、光的叠加T12(3)：双缝干涉条纹间距公式的应用T12B(1)：狭义相对论的“钟慢效应”T12B(2)：声波传播的影响因素T12(3)：光的折射，眼球模型T12B(1)：电磁波T12B(2)：临界角、双缝干涉T12(3)：波动图象求波速和波长3年9考难度中等保B必会受迫振动和共振Ⅰ高频考点：①简谐振动的特征及图象。②波动的传播规律和波动图象。③光的折射定律综合应用。④电磁波、相对论。创新区域：①共振、相对论、电磁波联系实际的应用。②光的折射定律与生活、科技相结合的应用。③光的干涉、衍射、多普勒效应。机械波横波和纵波横波的图象Ⅰ波长、波速和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射Ⅰ多普勒效应Ⅰ电磁波谱电磁波及其应用Ⅰ光的折射定律折射率Ⅰ光的全反射光导纤维Ⅰ光的干涉、衍射和偏振Ⅰ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Ⅰ同时的相对性长度的相对性质能关系Ⅰ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【说明】(1)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。(2)同时的相对性、长度的相对性和质能关系计算不作要求。第1讲机械振动知识排查简谐运动单摆、单摆的周期公式1.简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。(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①定义：使物体返回到平衡位置的力。②方向：总是指向平衡位置。③来源：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(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气等阻力(3)最大摆角小于10°回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关T＝2π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，机械能守恒简谐运动的公式和图象1.简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)表示简谐运动的相位，φ叫做初相。2.简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图1甲所示。图1(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图1乙所示。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，它的固有频率与驱动力的频率越接近，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2所示。图2小题速练思考判断(1)简谐运动平衡位置就是质点所受合力为零的位置。()(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。()(3)做简谐运动的质点，速度增大时，加速度可能增大。()(4)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。()(5)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。()(6)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。()(7)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×简谐运动规律的应用简谐运动的重要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。在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，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，其变化周期为对称性特征关于平衡位置O对称的两点，速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等；由对称点到平衡位置O用时相等【例1】(2019·...
