高考物理大一轮复习 第十四章 波与相对论教师用书（选修3-4）-人教版高三选修3-4物理教案VIP免费

第十四章|考纲要求考情分析简谐运动Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ1.命题规律从近几年的高考试题来看，对本章内容主要考查简谐运动的图像、波动图像以及波的传播规律等，另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等知识为主。2．考查热点预计在2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以图像为主，考查振动和波动问题，并以光的折射和全反射为重点考查光学知识。简谐运动的公式和图像Ⅱ光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ单摆、周期公式Ⅰ电磁波的产生Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ电磁波谱Ⅰ横波的图像Ⅱ狭义相对论的基本假设Ⅰ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ质能关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ实验十四：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度多普勒效应Ⅰ光的折射定律Ⅱ实验十五：测定玻璃的折射率折射率Ⅰ实验十六：用双缝干涉测光的波长第74课时机械振动(双基落实课)[命题者说]本课时内容包括简谐运动、单摆、受迫振动和共振等知识，主要了解机械振动这种运动形式，高考一般不会对这部分知识单独考查，但是简谐运动的特征、周期和图像、单摆振动的周期，受迫振动和共振等考点，也是高考经常涉及的内容。一、简谐运动1.定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，即它的振动图像(xt图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。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，可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力或某个力的分力提供。4．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[小题练通]1．(2017·北京西城区模拟)弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时()A．速度最大B．回复力最大C．加速度最大D．弹性势能最大解析：选A弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时，弹性势能最小，动能最大，故速度最大，选项A正确，D错误；弹簧振子通过平衡位置时，位移为零，根据F＝－kx，a＝－，可知回复力为零，加速度为零，故选项B、C错误。2．关于简谐运动的周期，以下说法正确的是()A．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C．半个周期内物体的动能变化一定为零D．一个周期内物体的势能变化一定为零E．经过一个周期质点通过的路程变为零解析：选ACD根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故A选项正确。当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故B选项错误，C、D选项正确。经过一个周期，质点通过的路程为4A，E错误。物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度、动量等矢量都随时间做周期性的变化，它们的周期就是简谐运动的周期T。物体的动能和势能也随时间做周期性的变化，其周期为。二、简谐运动的公式和图像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)代表简谐运动的相位，φ叫做初相。2．简谐运动的图像(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图像如图甲所示。(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图像如图乙所示。[小题练通]1．(2016·北京高考)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图像为()解析：选A从振子位于N点开始计时，则在0时刻，振子位于正向最大位移处，分析振动图像可知，选项A正确。2.如图所示是质点做简谐运动的图像，由此可知()A．t＝0时，质点的位移、...