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1、高中物理教案及課堂練習(xí)高中物理教案及課堂練習(xí) 作為一位杰出的老師,時常會需要準(zhǔn)備好教案,借助教案可以更好地組織教學(xué)活動。教案應(yīng)該怎么寫才好呢?以下是精心整理的高中物理教案及課堂練習(xí),希望對大家有所幫助。 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)案 1.6 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 學(xué)案8(人教版選修3-1) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系 2、對于公式 要知道推導(dǎo)過程 3、能夠熟練應(yīng)用 解決有關(guān)問題 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】 掌握電勢能與做功的關(guān)系,并能用此解決相關(guān)問題 【知識梳理】 1電場強(qiáng)度和電勢差分別從 力 和 能 的角度描述

2、了電場,它們分別與電荷在電場中受的電場力和電荷在電場中的能相聯(lián)系。 我們已經(jīng)知道電場力做功WAB=UABq,這個公式適用于一切電場。如果在勻強(qiáng)電場中移動電荷,電場力做功還可以用公式WAB=Fd=Eqd計算。比較上述兩式得:UAB=Ed。此式只適用于勻強(qiáng)電場。 上式告訴我們:在勻強(qiáng)電場中,沿 電場線方向 的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。在國際單位制中,場強(qiáng)的單位是 N/C 或 V/m 。 2由E=U/d可知,在勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差。據(jù)此,場強(qiáng)的方向就是電場中電勢降落最 快 的方向。 3在非勻強(qiáng)電場中,E=U/d可以理解為E=U/d ,由此可見電

3、場強(qiáng)度就是電勢對空間位置的變化率。也就是說電勢隨空間位置變化越快的地方電場強(qiáng)度越大。這類似于重力場中,地勢隨位置變化越快的地方越陡峭。 【典型例題】 【例題1】 如圖圖1-6-3所示,在勻強(qiáng)電場中,同一條電場線上有A、B兩點(diǎn),它們之間的距離為6?,現(xiàn)測得UAB = 150V。 求:電場強(qiáng)度E的大小和方向; 電場中A、C兩點(diǎn)相距14?,A、C兩點(diǎn)的連線與電強(qiáng)方向成600角,則C、A兩點(diǎn)的電勢差UCA為多大? 解/= 150/0.06 = 2.5103 (V/m) UAB=150V0,則AB ,沿電場線方向電勢降低,故場強(qiáng)方向向右。 UCA = UCA (AA為等勢面) UAC = Ed= EAC

4、cos600 = 2.51030.14 = 1.75102 (V) 所以 UCA = 1.75102 (V) 1下列說法正確的是( ) A勻強(qiáng)電場中各處場強(qiáng)相等,電勢也相等 B等勢體各點(diǎn)電勢相等,場強(qiáng)也相等 C沿電場線方向電勢一定越越低 D電勢降低的方向就是電場線的方向 2下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系,正確的說法是( ) A在相同距離上的兩點(diǎn),電勢差大的其場強(qiáng)也必定大 B場強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位距離上的電勢降落 C沿著電場線方向,任何相同距離上的電勢降落必定相等 D電勢降低的方向必定是電場強(qiáng)度的方向 3下圖中,A、B、C是勻強(qiáng)電場中的三個點(diǎn),各點(diǎn)電勢A10 V、B2 V、C6 V,A、B

5、、C三點(diǎn)在同一平面上,下列各圖中電場強(qiáng)度的方向表示正確的是( 4如圖4所示,勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E100 V/m,A、B兩點(diǎn)相距10 cm,A、B連線與電場線夾角為60,則UBA之值為( ) A10 V B10 V C5 V D5 3 V 答案 1答案 C 2. 答案 C 3. 答案 D 4. 答案 C 分子熱運(yùn)動 第十一章 分子熱運(yùn)動 能量守恒 我們通常把中學(xué)物理知識分為五大塊:力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理。隨著第十章的結(jié)束,我們就完成了力學(xué)的新課學(xué)習(xí)。熱學(xué)包括第十一、第十二兩章內(nèi)容,從知識份量上來,遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于力學(xué)。事實(shí)上,中學(xué)熱學(xué)知識的深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于力學(xué),如果把大學(xué)(普通)物理的深度比做十分,

6、中學(xué)的力學(xué)可能已經(jīng)到了五至六分,而熱學(xué)則不到一分,可以說只是了解一些皮毛而已。這是因?yàn)闊釋W(xué)的研究需要深入微觀空間,不象力學(xué)一樣直觀、表象,所以要常常用到一些特殊的方法,涉及的數(shù)學(xué)工具也比較深奧。這就意味著,知識內(nèi)容雖少,理解的難度依然存在,不能認(rèn)為就很輕松。在學(xué)習(xí)方向方面,我們不是重在定量的訓(xùn)練(過去的教材中關(guān)于氣體知識的運(yùn)算量較大,從本屆起也砍掉了),而是要定性地建立一些有用的觀念(如守恒的觀念、統(tǒng)計的觀念、熵增大的觀念等),為高一級學(xué)校的學(xué)習(xí)做好思想方面的準(zhǔn)備。 從兩個章節(jié)的授課安排來看,下一章主要是閱讀知識,相對的重點(diǎn)落在第十一章。 第十一章分三個單元:分子動理論(第1 3節(jié))、內(nèi)能介紹

7、(第4節(jié))、熱力學(xué)兩個定律(第5、6、7節(jié))。 熱學(xué)的知識和其它領(lǐng)域相對獨(dú)立,但仍然和我們的生產(chǎn)生活、科學(xué)技術(shù)密切相關(guān),希望大家給予一定的重視。 111 物體是由大量分子組成的 【目的】 1、知道物體是由大量分子組成的,知道分子的模型、大小、質(zhì)量 2、知道用油膜法測定分子大小的原理 3、理解阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁,并會用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行相關(guān)的計算 【重點(diǎn)】 知道物體是由大量分子組成的,知道分子的模型、大小、質(zhì)量 【教學(xué)難點(diǎn)】 結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)對分子大小、質(zhì)量進(jìn)行計算時,分子的排列模式處理(是球形還是立方體) 【教具】 投影儀、掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨照片、電子顯微鏡拍

8、攝的硅原子照片 【教學(xué)過程】 、引入 看到今天的標(biāo)題,我們就會想到化學(xué)中關(guān)于物質(zhì)組成的知識。事實(shí)上,今天的課差不多就是這部分知識的復(fù)習(xí),只是某些素材和研究的途徑略有不同。 一、分子的大小 人們在認(rèn)識物質(zhì)組成方面的歷史,我們已經(jīng)知道得比較多了,這里不在贅述。 設(shè)問:什么是分子? 學(xué)生:分子是物質(zhì)保持化學(xué)性質(zhì)的最小單位,它可以包括單個或多個原子。 我們下面從物理學(xué)的角度介紹一下人們認(rèn)識分子組成的典型事實(shí) 1、相關(guān)事實(shí) 掃描隧道顯微鏡觀察(教材彩圖2)根據(jù)放大率反推分子大小 *電子顯微鏡(照片)根據(jù)放大率反推分子大小 單分子油膜法 a、原理,以油酸分子呈立方體排列“估算”關(guān)系:d = b、操作:油酸

9、稀釋滴入酒精溶解撒石膏粉(或痱子粉)取膜面積計算 例題:將1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有50滴,現(xiàn)取其1滴,將它滴在水面上,隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成一單分子薄層。現(xiàn)已測得這個薄層的面積為0.2m2 ,試由此估算油酸分子的直徑。 解:d = = = 510-10 m 答:略。 用不同的途徑測量,發(fā)現(xiàn)不同的分子,其大小雖然各不相同,但它們的數(shù)量級是相同的 2、分子的大?。?0-10 m數(shù)量級 10-10 m在波動光學(xué)中也稱之為1埃( ),它是納米的十分之一。 過渡:分子的線度是如此之小,那么組成物體的分子個數(shù)必然是巨大的。分子的線度和組成物體的

10、分子個數(shù)除了實(shí)驗(yàn)測量之外,還有沒有理論的方法尋求呢? 二、阿伏加德羅常數(shù) (化學(xué)知識復(fù)習(xí))一摩爾的任何物質(zhì)都含有相同的 1、阿伏加德羅常數(shù):1mol的任何物質(zhì)所含的粒子數(shù),即:NA = 6.021023 mol1(精確值為6.02213671023 mol1) 顯然,有了阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量,我們就能將宏觀量和微觀量聯(lián)系起來進(jìn)行計算。阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀世界和微觀世界的重要紐帶。 2、分子大小和質(zhì)量的計算 當(dāng)然,在計算方面,除了重復(fù)化學(xué)科目已經(jīng)做過的一些處理外,還有一個分子怎么排布的問題。有關(guān)這方面的詳細(xì)知識,在下一章會具體介紹。今天,我們會用到一些相對“模糊”的處理。具體怎么個模糊法

11、,看下面的例題 例題:已知金剛石的密度= 3.5103 kg/m3 ,碳的摩爾質(zhì)量為1210-3 kg/mol?,F(xiàn)有一塊體積V = 5.710-8 m3的金剛石,它含有多少個碳原子?如果認(rèn)為碳原子是緊密地排列在一起的,試求碳原子的直徑。 解:第一問很常規(guī),屬化學(xué)知識復(fù)習(xí)。 N = n NA = NA = = 6.021023 = 1.001022 解第二問,可以先求每個碳原子所占據(jù)的空間 v = = = = = = 5.7010-30 m3 如果認(rèn)為碳原子呈立方體排列,碳原子的直徑d = = 1.7910-10 m 如果認(rèn)為碳原子呈球形排列,則 v = ( )3 ,故,碳原子的直徑d = =

12、2.2210-10 m 這兩種算法導(dǎo)致的結(jié)果差異較大,第二種看起來似乎更精確,但只要稍做思考,就會發(fā)現(xiàn)這樣的問題:如果把每個分子所占的空間作為每個分子的體積,那么,分子之間的間隙不是不存在了嗎?。所以,第一種算法事實(shí)上更為符合事實(shí)。 從本題的第一問可以看到,57mm3的鉆石(相當(dāng)于鉆戒上的一顆小鉆石)所含的碳原子居然有1022個!這個數(shù)字是龐大的,也就是說,物體是由大量分子組成的。建立起這樣的觀念非常重要。 第二問則告訴我們,遇到分子間距和質(zhì)量的問題,除了化學(xué)的知識復(fù)習(xí)之外,還要進(jìn)行物理的思考 三、小結(jié) 本節(jié)我們學(xué)習(xí)了兩部分內(nèi)容。知識的重點(diǎn)還在對化學(xué)知識的復(fù)習(xí),建立起“物體是由大量分子組成的”

13、這樣的觀念。在分子的排布方面,我們可以相機(jī)行事,具體問題具體分析。分子所占的空間和分子本身的大小是有差距的,這樣的情形在氣體中將會更加明顯。 四、作業(yè)布置 教材P71第(1)(2)(3)(4)題,上作業(yè)本 優(yōu)化設(shè)計P58第1、2、3、4、5、6題,做在書上 【板書設(shè)計】 注意“教學(xué)過程”的灰色部分,即是板書計劃。 【教后感】 分量非常合適,計劃貫徹也很到位。主要還是備課細(xì)致,每個環(huán)節(jié)都想到了。具體教學(xué)的過程中,非常理智,語言都差不多按教案設(shè)計的內(nèi)容“發(fā)言”,完全沒有隨意性。 要說缺點(diǎn),教學(xué)過程平淡了一些,差了一點(diǎn)激情。 此外,關(guān)于分子排布和分子之間有間隙的問題,沒有作業(yè)題照應(yīng),鞏固就成了問題。

14、 狹義相對論的其他結(jié)論學(xué)案 班級_姓名_層次_ 人教版物理選修3-4學(xué)案:15、3 狹義相對論的其他結(jié)論 編寫人: 審核:高二物理組 寄語:夢想決定現(xiàn)實(shí)。但,當(dāng)夢想只是夢想,現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)! 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1運(yùn)動速度的相對論變換 2相對論質(zhì)量 3質(zhì)能方程 學(xué)習(xí)重點(diǎn):三個公式 學(xué)習(xí)難點(diǎn):三個公式 課前預(yù)習(xí) 課前預(yù)習(xí)本節(jié)教材 學(xué)習(xí)過程 A一、相對論的速度變換公式 通過狹義相對論兩個原理的學(xué)習(xí),知道光對任何物體的運(yùn)動速度都一樣,物體運(yùn)動的極限速度都不可能越過真空中的光速。在宏觀低速運(yùn)動條件下,伽利略的速度疊加原理簡單有效。但對高速運(yùn)動的物體及微觀高速粒子,速度的疊加原理與傳統(tǒng)經(jīng)典觀念矛盾,必須要考

15、慮相對論效應(yīng)。 設(shè)車對地的速度為v,人對車的速度為u/ 地面上的人看到車上人相對地面的速度為u 該式即為一維情況下,狹義相對論的速度疊加公式。 注意: (1)如果車上人運(yùn)動方向與火車運(yùn)動方向相同,u取_ (2)如果車上人運(yùn)動方向與火車運(yùn)動方向相反,u取_ (3)如果vc , uc,這時 可忽略不計,這時相對論的速度疊加公式簡化為經(jīng)典力學(xué)的速度疊加公式,可近似變?yōu)閡=_ 當(dāng)uc時uc,從而證明了光速是速度的極限 (4)該公式只適用于_運(yùn)動物體速度的疊加。對于更復(fù)雜的速度的疊加, 此公式不適用,我們不討論這種情況。 B例1、一粒子以0.05c的速率相對實(shí)驗(yàn)室參考系運(yùn)動。此粒子衰變時發(fā)射一個電子,電

16、子相對于粒子的速度為0.8c,電子的衰變方向與粒子運(yùn)動方向相同。求電子相對于實(shí)驗(yàn)室參考系的速度? 解:已知v0.05c, 0.8c由相對論速度疊加公式得 思路點(diǎn)撥:理解題目中各速度的參考系是用速度變換公式求解速度的關(guān)鍵。 A二、相對論質(zhì)量。 物體的運(yùn)動速度不能無限增加,那么物體的質(zhì)量是否隨著速度而變化? 嚴(yán)格的論證表明,物體高速(與光速相比)運(yùn)動時的質(zhì)量與它靜止時的質(zhì)量之間有下面的關(guān)系: m = 說明: (1)式中m運(yùn)動質(zhì)量 ,m0靜止質(zhì)量,這個關(guān)系式表明物體的質(zhì)量會隨物體的速度的增大而_ (2)vc時, =0,此時有m= m0,也就是說:低速運(yùn)動的物體,可認(rèn)為其質(zhì)量與物體_無關(guān) (3)微觀粒

17、子的速度很高,它的質(zhì)量明顯的_靜止質(zhì)量在研究制造回旋加速器時必須考慮相對論效應(yīng)的影響 B練習(xí)2 如一觀察者測出電子質(zhì)量為2m。,問電子速度為多少?(m。為電子的靜止質(zhì)量) A三、質(zhì)能方程 相對論另一個重要結(jié)論就是大家都很熟悉的愛因斯但質(zhì)能方程: E =_ 式中m使物體的質(zhì)量,E是它具有的能量 質(zhì)能關(guān)系式從理論上預(yù)言了核能釋放及原子能利用和原子彈研制的可能性 B練習(xí)3:靜止時質(zhì)量是1kg的物體,以10m/s的速度運(yùn)動,它具有的動能是多少?與這個動能相對應(yīng),它的質(zhì)量增加多少?按照相對論質(zhì)量關(guān)系式,這個物體的質(zhì)量增加了多少? 反思小結(jié): 班級_姓名_層次_ 15、3 狹義相對論的其他結(jié)論檢測卡 編寫

18、人:曹樹春 審核:高二物理組 寄語:夢想決定現(xiàn)實(shí)。但,當(dāng)夢想只是夢想,現(xiàn)實(shí)就是另一種現(xiàn)實(shí)! B1對于公式 ,下列說法中正確的是 ( ) A式中的是物體以速度v運(yùn)動時的質(zhì)量 B當(dāng)物體的運(yùn)動速度v0時,物體的質(zhì)量mm0,即物體的質(zhì)量改變了,故經(jīng)典力學(xué)不適用,是不正確的 C當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動時,質(zhì)量變化十分微弱,經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用,只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動時,質(zhì)量變化才明顯,故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動,而不適用于高速運(yùn)動 D通常由于物體的運(yùn)動速度太小,故質(zhì)量的變化引不起我們的感覺在分析地球上物體的運(yùn)動時,不必考慮質(zhì)量的變化 外力作用下的振動 M 11.5 外力作用下的振動 【目標(biāo)】 (一)知識目標(biāo)

19、 1.知道什么叫驅(qū)動力,什么叫受迫振動,能舉出受迫振動的實(shí)例; 2.知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟物體的固有頻率無關(guān); 3.知道什么是共振以及發(fā)生共振的條件; 4.知道共振的應(yīng)用和防止的實(shí)例。 (二)能力目標(biāo) 1.通過分析實(shí)際例子,得到什么是受迫振動和共振現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,提高觀察和分析能力; 2.了解共振在實(shí)際中的應(yīng)用和防止,提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。 (三)德育目標(biāo) 1.通過共振的應(yīng)用和防止的,滲透一分為二的觀點(diǎn); 2.通過共振產(chǎn)生條件的教學(xué),認(rèn)識內(nèi)因和外因的關(guān)系。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.受迫振動概念的建立; 2.什么是共振及產(chǎn)生共振的條件。 【教學(xué)難點(diǎn)】 1.物體發(fā)生共振決定于驅(qū)

20、動力的頻率與物體固有頻率的關(guān)系,與驅(qū)動力大小無關(guān); 2.當(dāng)ff時,物體做受迫振動的振幅最大。 【教學(xué)方法】 實(shí)驗(yàn)演示、總結(jié)歸納與多媒體教學(xué)相結(jié)合 【教具準(zhǔn)備】 受迫振動演示儀、共振演示儀、兩個相同的帶有共鳴箱的音叉、橡皮槌、CAI課件 【教學(xué)過程】 (一)導(dǎo)入新課 實(shí)際的振動系統(tǒng)不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影響,系統(tǒng)的機(jī)械能損耗,導(dǎo)致振動完全停止,這類振動叫阻尼振動。物體之所以做阻尼振動,是由于機(jī)械能在損耗,那么如果在機(jī)械能損耗的同時我們不斷地給振動系統(tǒng)補(bǔ)充能量,物體的振動情形又如何呢?本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)這一問題。 (二)新課教學(xué) 1、受迫振動 演示:用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,向下拉一下振子

21、,觀察它的振動情況。 現(xiàn)象:振子做的是阻尼振動,振動一段時間后停止振動。 演示:請一位同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動把手,觀察振動物體的振動情況。 現(xiàn)象:現(xiàn)在振子能夠持續(xù)地振動下去。 分析:使振子能夠持續(xù)振動下去的原因,是把手給了振動系統(tǒng)一個周期性的外力的作用,外力結(jié)系統(tǒng)做功,補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗。 (1)驅(qū)動力:使系統(tǒng)持續(xù)地振動下去的外力,叫驅(qū)動力。 (2)受迫振動:物體在外界驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動。 要想使物體能持續(xù)地振動下去,必須給振動系統(tǒng)施加一個周期性的驅(qū)動力作用。 受迫振動實(shí)例:發(fā)動機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時汽車本身的振動;正在發(fā)聲的揚(yáng)聲器紙盒的振動;飛機(jī)從房屋上飛過時窗玻璃的振動;我們聽到聲音時耳膜的振動

22、等。 (多媒體展示幾個受迫振動的實(shí)例) 電磁打點(diǎn)計時器的振針;工作時縫紉機(jī)的振針;揚(yáng)聲器的紙盒;跳水比賽時,人在跳板上走過時,跳板的振動;機(jī)器底座在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生的振動。 (3)受迫振動的特點(diǎn) 做簡諧運(yùn)動的彈簧振子和單擺在振動時,按振動系統(tǒng)的固有周期和固有頻率振動。通過剛才的學(xué)習(xí),我們知道物體在周期性的驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動;那么周期性作用的驅(qū)動力的頻率、受迫振動的頻率、系統(tǒng)的固有頻率之間有什么關(guān)系呢? 演示:用前面的裝置實(shí)驗(yàn)。用不同的轉(zhuǎn)速勻速地轉(zhuǎn)動把手,觀察振子的振動快慢情況。 現(xiàn)象:當(dāng)把手轉(zhuǎn)速小時,振子振動較慢;當(dāng)把手轉(zhuǎn)速大時,振子振動較快。物體做受迫振動時,振動物體振動的快慢隨

23、驅(qū)動力的周期而變化。 總結(jié):物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率;受迫振動的頻率跟物體的固有頻率沒有關(guān)系。2、共振 (1)共振擺實(shí)驗(yàn) 受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,與物體的固有頻率無關(guān),但是如果驅(qū)動力的頻率接近或等于物體的固有頻率時又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢? 演示:(共振演示儀)在一根張緊的繩上掛了幾個擺,其中A、B、C的擺長相等。先讓A擺擺動,觀察在擺動穩(wěn)定后的現(xiàn)象。 現(xiàn)象:A擺動起來后,B、C、D、E也隨之?dāng)[動,但是它們擺動的振幅不同,A、B、C擺動的振幅差不多,而D擺動的振幅最小。 分析:A、B、C擺長相同,據(jù) 和 得到,A、B、C三擺的固有頻率相同。D擺的擺長與A擺相差最多,

24、兩者的固有頻率相差最大。A擺振動后通過張緊的繩子給其它各擺施加驅(qū)動力,使B、C、D、E各擺做受迫振動,它們振動的頻率都等于A擺的固有頻率。 結(jié)論:驅(qū)動力的頻率f等于振動物體的固有頻率f時,振幅最大;驅(qū)動力的頻率f跟固有頻率f相差越大,振幅越小。 (2)共振 驅(qū)動力頻率接近物體的固有頻率時,受迫振動的振幅最大,這種現(xiàn)象叫做共振。 (3)發(fā)生共振的條件 驅(qū)動力頻率與物體的固有頻率相等或接近。 (4)共振曲線 通過上述實(shí)驗(yàn)我們知道,受迫振動的振幅A與驅(qū)動力的頻率f及振動物體的固有頻率f之間的關(guān)系有關(guān),它們之間的這種關(guān)系可用圖象來表示,這個圖象叫共振曲線,如下圖: 縱軸:表示受迫振動的振幅。 橫軸:表

25、示驅(qū)動力的頻率。 特點(diǎn):當(dāng)驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時,物體振動的振幅最大;驅(qū)動力頻率與固有頻率相差越大,物體的振幅越小。 3、聲音的共鳴 演示:兩個頻率相同的帶有共鳴箱的音叉,放在實(shí)驗(yàn)臺上。先用小槌打擊音叉A的叉股,使它發(fā)聲,過一會兒,用手按住音叉A的叉股,使A停止發(fā)聲,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 現(xiàn)象:可以聽到?jīng)]被敲打的音叉B發(fā)出了聲音。 演示:在其中的一只音叉的叉股上套上一個套管,重新做上面的實(shí)驗(yàn),觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 現(xiàn)象:音叉B下再發(fā)出聲音了。 分析:音叉A的叉股被敲時發(fā)生振動,在空氣中激起聲波,聲波傳到音叉B,給音叉B以周期性的驅(qū)動力。第一次實(shí)驗(yàn)時,A、B的固有頻率相同,符合產(chǎn)生共振的條件,于是

26、B的振幅最大,就可以聽到B發(fā)出的聲音;第二次實(shí)驗(yàn)時,由于給B的音叉套上了套管,使A、B的固有頻率不再相同,此時B不能產(chǎn)生共振,發(fā)出的聲音很小,甚至聽不到。 聲音的共振現(xiàn)象叫共鳴。 共鳴箱所起的作用是使音叉的聲音加強(qiáng)。 4、共振的應(yīng)用和防止 (1)利用共振時,應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于物體的固有頻率 共振現(xiàn)象有許多應(yīng)用。把一些不同長度的鋼片裝在同一個支架上,可用來制成測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計。使轉(zhuǎn)速計與開動著的機(jī)器緊密接觸,機(jī)器的振動引起轉(zhuǎn)速計的輕微振動,這時固有頻率與機(jī)器轉(zhuǎn)速一致的那個鋼片發(fā)生共振,有顯著的振幅。從刻度上讀出這個鋼片的固有頻率,就可以知道機(jī)器的轉(zhuǎn)速。 共振篩是利用共振現(xiàn)象制成的。

27、把篩子用四根彈簧支起來,在篩架上安裝一個偏心輪,就成了共振篩。偏心輪在發(fā)動機(jī)的帶動下發(fā)生轉(zhuǎn)動時,適當(dāng)調(diào)節(jié)偏心輪的轉(zhuǎn)速,可以使篩子受到的驅(qū)動力的頻率接近篩子的固有頻率,這時篩子發(fā)生共振,有顯著的振幅,提高了篩除雜物的效率。 實(shí)例:共振篩、音箱、小提琴與二胡等樂器設(shè)置共鳴箱、建筑工地上澆鑄混凝土?xí)r使用的振搗器、跳水運(yùn)動員做起跳動作的“顛板”過程等。 (2)防止共振時,應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與振動物體的固有頻率不同,而且相差越大越好 在某些情況下,共振也可能造成損害。軍隊(duì)或火車過橋時,整齊的步伐或車輪對鐵軌接頭處的撞擊會對橋梁產(chǎn)生周期性的驅(qū)動力,如果驅(qū)動力的頻率接近橋梁的固有頻率,就可能使橋梁的振幅顯著增

28、大,以致使橋梁發(fā)生斷裂因此,部隊(duì)過橋要用便步,以免產(chǎn)生周期性的驅(qū)動力火車過橋要慢開,使驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率。 輪船航行時,如果所受波浪沖擊力的頻率接近輪船左右搖擺的固有頻率,可能使輪船傾覆。這時可以改變輪船的航向和速度,使波浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的固有頻率。 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時,零部件的運(yùn)動(如活塞的運(yùn)動、輪的轉(zhuǎn)動)會產(chǎn)生周期性的驅(qū)動力,如果驅(qū)動力的頻率接近機(jī)器本身或支持物的固有頻率,就會發(fā)生共振,使機(jī)器或支持物受到損壞這時要采取措施,如調(diào)節(jié)機(jī)器的轉(zhuǎn)速,使驅(qū)動力的頻率與機(jī)器或支持物的固有頻率不一致。同樣,廠房建筑物的固有頻率也不能處在機(jī)器所能引起的振動頻率范圍之內(nèi)。 實(shí)例:火車過橋時要

29、放慢速度、軍隊(duì)過橋時用便步行走、輪船航行時要看波浪的打擊方向而改變輪船的航向和速度、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時為了防止共振要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速等。 總之,在需要利用共振時,應(yīng)使驅(qū)動力的頻率接近或等于振動物體的固有頻率;在需要防止共振時,應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與振動物體的固有頻率不同,而且相差越大越好。 (三)鞏固訓(xùn)練 1、火車在鐵軌上勻速行駛,每根鐵軌長12.5cm,某旅客在小桌上放了一杯水,杯中水晃動的固有頻率是2Hz,當(dāng)火車行駛速度是多少km/h時,杯中水的晃動最厲害? (參考答案:90km/h) 2、家用洗衣機(jī)的甩干機(jī)關(guān)閉后轉(zhuǎn)速逐漸減小為零的過程中,會發(fā)現(xiàn)有一小段時間洗衣機(jī)抖動得最厲害。這一現(xiàn)象應(yīng)如何解釋? (參考答案

30、:洗衣機(jī)的固有頻率f小于甩干機(jī)的正常轉(zhuǎn)速n,關(guān)機(jī)后,驅(qū)動力頻率即甩干機(jī)轉(zhuǎn)速由n減為0的過程中總有某一時刻等于f,于是發(fā)生共振,使洗衣機(jī)抖動最厲害) 3、一只酒杯,用手指彈一下發(fā)出清脆的聲音,測得其振動的固有頻率為300Hz,將它放在兩只大功率的音箱中間,調(diào)整音箱發(fā)音的頻率,能使酒杯碎掉,這是_現(xiàn)象,這時音箱所發(fā)出聲音的頻率為_Hz (參考答案:共振;300) 4、如圖所示,兩個質(zhì)量分別為M和m的小球懸掛在同一根細(xì)繩上,先讓M擺動,經(jīng)一段時間系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后,下面說法中正確的是( ABCD ) A無論M和m的大小關(guān)系如何,m和M的周期都相等 B無論m和M的關(guān)系如何,當(dāng)兩個擺的擺長相等時,m擺的振幅

31、最大 C懸掛M的細(xì)繩長度變化時,m擺的振幅也發(fā)生變化 D當(dāng)兩個擺長相等時,m擺的振幅可以超過M擺的振幅 5、A、B兩彈簧振子,A固有頻率為f,B固有頻率為4f,若它們均在頻率為3f的驅(qū)動力作用下做受迫振動,則( B ) AA的振幅較大,振動頻率為fBB的振幅較大,振動頻率為3f CA的振幅較大,振動頻率為3fDB的振幅較大,振動頻率為4f 6、某振動系統(tǒng)的固有頻率f1,該振動系統(tǒng)在頻率為f2的驅(qū)動力作用下做受迫振動,系統(tǒng)的振動頻率為( B ) Af1Bf2Cf1+f2D(f+f2)/2 7、下列說法中正確的是( ACD ) A實(shí)際的自由振動必然是阻尼振動 B在外力作用下的振動是受迫振動 C阻尼

32、振動的振幅越來越小 D受迫振動穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無關(guān) 8、如圖為一單擺的共振曲線,則該單擺的擺長約為多少?共振時單擺的振幅多大?共振時擺球的最大加速度和最大速度大小各為多少? (參考答案:擺長:L1m;共振時的振幅為A8 cm;共振時的最大加速度為0.08m/s2,最大速度為0.28 m/s) (四)小 結(jié) 1物體在外界驅(qū)動力作用下所做的振動叫受迫振動。受迫振動的頻率取決于驅(qū)動力的頻率; 2共振是受迫振動的特殊情況,當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近或等于物體固有頻率時,受迫振動振幅最大的現(xiàn)象,叫做共振。 3共振在實(shí)際中的應(yīng)用,往往是利用共振振幅大的特點(diǎn),但有時也要防止發(fā)生共振,避免產(chǎn)生有害后果。 (

33、五)作 業(yè) P40 練習(xí)七 1、2 【教材分析】 本節(jié)從功能關(guān)系、動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)等多角度來研究受迫振動及其特例共振現(xiàn)象。 在教學(xué)中應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,使學(xué)生理解物體在做受迫振動時其頻率跟驅(qū)動力頻率的關(guān)系,以及受迫振動的頻率與物體固有頻率接近時振動的特點(diǎn)。 另外,在本節(jié)的教學(xué)中應(yīng)注意多舉一些共振在實(shí)際中的應(yīng)用以及避免共振的做法,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和習(xí)慣。 周期運(yùn)動的概念 目錄 一 周期運(yùn)動 二 機(jī)械振動 三 機(jī)械波 四 單元檢測 五 上海十年高考周期運(yùn)動 及答案 一、圓周運(yùn)動 1.線速度v 方向:就是圓弧上該點(diǎn)的切線方向 大?。?v=s/t (s是t時間內(nèi)通過的弧長) 物理意義:描述

34、質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動的快慢 2.角速度 方向:中學(xué)階段不研究 大?。?/t國際單位是rad/s 360 = 2rad 物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢 3.周期T:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動一周所用時間,國際單位是s. 4.轉(zhuǎn)速n:質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈。 5.v、n的關(guān)系: T=1/n,n=1/T,=2/T=2n,v=2r/T=2rn,v=r,=v/r 注意:T、n、三個量中任一個確定,其余兩個也就確定了,但v還和r有關(guān). 6.向心加速度 方向:總是指向圓心,時刻在變化 大小:a=v2/r=2r 物理意義:描述線速度改變的快慢 注意: a與r是成正比還是成反比?若相同則a與r成正比,若v相同,則

35、a與r成反比;若是r相同,則a與2成正比,與v2成正比. 7.向心力 方向:總是指向圓心,時刻在變化(F是-個變力) 大小:F=ma=mv2/r=mr2 作用:產(chǎn)生向心加速度度,只改變速度方向,不改變速率 向心力是按力的作用效果命名的,它并非獨(dú)立于重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力以外的另一種力,而是這些力中的一個或幾個的合力. 動力學(xué)表達(dá)式:將牛頓第二定律F=ma用于勻速圓周運(yùn)動,即得F=mv2/r=mr2 例題 例1如圖所示的皮帶傳動裝置中,輪A和B同軸,A、B 、C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點(diǎn),且RA=RC=2RB,則三質(zhì)點(diǎn)的向心加速度之比aA:aB:aC等于( ) A4:2:1 B2:1:2

36、 C1:2:4 D4:1:4 例2如圖A、B兩質(zhì)點(diǎn)繞同一圓心沿順時針方向做勻速圓周運(yùn)動,A、B的周期分別為T1、T2,且T1T2,在某一時刻兩質(zhì)點(diǎn)相距最近時開始計時,問何時兩質(zhì)點(diǎn)再次相距最近? 例3 如圖所示,在皮帶轉(zhuǎn)動中,如果大輪O1的半徑R為40cm,小輪O2的半徑r為20cm。A、B分別為O1、O2兩個傳動輪邊緣上的一點(diǎn),C為大輪O1上的一點(diǎn),距軸線O1的距離為 R4 ,則A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB:vC ,角速度大小之比A:B:C ,周期之比TA:TB:TC ,轉(zhuǎn)速之比nA:nB:nC 。 二 機(jī)械振動 簡諧振動是機(jī)械振動中最簡單基本的振動。 簡諧運(yùn)動的基本概念 物體在跟

37、偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動,叫簡諧運(yùn)動。表達(dá)式為:F= -kx (1)簡諧運(yùn)動的位移必須是指偏離平衡位置的位移。也就是說,在研究簡諧運(yùn)動時所說的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處。 (2)回復(fù)力是一種效果力。是振動物體在沿振動方向上所受的合力。 (3)“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置,物體在該位置所受的合外力不一定為零。(如單擺擺到最低點(diǎn)時,沿振動方向的合力為零,但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零,所以并不處于平衡狀態(tài)) (4)F=-kx是判斷一個振動是不是簡諧運(yùn)動的充分必要條件。凡是簡諧運(yùn)動沿振動方向的合力必須滿足該條件;反之

38、,只要沿振動方向的合力滿足該條件,那么該振動一定是簡諧運(yùn)動。 2幾個重要的物理量間的關(guān)系 要熟練掌握做簡諧運(yùn)動的物體在某一時刻(或某一位置)的位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v這四個矢量的相互關(guān)系。 (1)由定義知:Fx,方向相反。 (2)由牛頓第二定律知:Fa,方向相同。 (3)由以上兩條可知:ax,方向相反。 (4)v和x、F、a之間的關(guān)系最復(fù)雜:當(dāng)v、a同向(即 v、 F同向,也就是v、x反向)時v一定增大;當(dāng)v、a反向(即 v、 F反向,也就是v、x同向)時,v一定減小。 3從總體上描述簡諧運(yùn)動的物理量 振動的最大特點(diǎn)是往復(fù)性或者說是周期性。因此振動物體在空間的運(yùn)動有一定的范圍,用振幅

39、A來描述;在時間上則用周期T來描述完成一次全振動所須的時間。 (1)振幅A是描述振動強(qiáng)弱的物理量。(一定要將振幅跟位移相區(qū)別,在簡諧運(yùn)動的振動過程中,振幅是不變的而位移是時刻在改變的) (2)周期T是描述振動快慢的物理量。(頻率f=1/T 也是描述振動快慢的物理量)周期由振動系統(tǒng)本身的因素決定,叫固有周期。任何簡諧運(yùn)動都有共同的周期公式: (其中m是振動物體的質(zhì)量,k是回復(fù)力系數(shù),即簡諧運(yùn)動的判定式F= -kx中的比例系數(shù),對于彈簧振子k就是彈簧的勁度,對其它簡諧運(yùn)動它就不再是彈簧的勁度了)。 4 簡諧振動特征: a到000到bb 位移 X 回復(fù)力F=-KX 加速度 a 速度 V 動能 EK

40、勢能 EP 練習(xí) 3下列運(yùn)動中屬于機(jī)械振動的有( ) A樹枝在風(fēng)的作用下的運(yùn)動 B豎直向上拋出的物體的運(yùn)動 C說話時聲帶的振動 D爆炸聲引起的窗扇的運(yùn)動 5做簡諧運(yùn)動的彈簧振子除平衡位置外,在其他所有位置時,關(guān)于它的加速度方向,哪個說法正確?( ) A.總是與速度方向相反 B.總是與速度方向相同 C.總是指向平衡位置D.總是與位移方向相反 6對做簡諧運(yùn)動的物體,則下列說法中正確的是( ) A若位移為負(fù)值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值。 B通過平衡位置時,速度為零,加速度最大。 C每次通過平衡位置時,加速度相同,速度也一定相同。 D每次通過同一位置時,其速度不一定相同,但加速度一定相同。

41、 7簡諧運(yùn)動是下列哪一種運(yùn)動( ) A勻速直線運(yùn)動 B勻加速運(yùn)動 C勻變速運(yùn)動 D變加速運(yùn)動 8如圖所示,彈簧振子在由A點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的過程中,關(guān)于它的運(yùn)動情況,下列說法中正確的是( );在由O點(diǎn)運(yùn)動到 點(diǎn)的過程中,正確是( ) A做勻加速運(yùn)動 B做加速度不斷減小的加速運(yùn)動 C做加速度不斷增大的加速運(yùn)動 D做加速度不斷減小的減速運(yùn)動 E做加速度不斷增大的減速運(yùn)動 9做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)在通過平衡位置時,在下列物理量中,具有最大值的是:( )最小值的是:( ) A回復(fù)力 B加速度 C速度 D位移 10關(guān)于簡諧運(yùn)動受力和運(yùn)動的特點(diǎn),下列說法中正確的是:( ) A回復(fù)力的方向總指向平衡位置。 B回復(fù)力的方

42、向總跟離開平衡位置的位移的方向相反。 C物體越接近平衡位置,運(yùn)動得越快,因而加速度越大。 D物體的加速度的方向跟速度的方向有時相同,有時相反 E物體速度的方向跟離開平衡位置的位移的方向總是相同的 11關(guān)于簡諧運(yùn)動的位移、速度、加速度的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A位移減小時,加速度增大,速度增大 B位移方向總跟加速度方向相反,跟速度方向相同 C物體運(yùn)動方向指向平衡位置時,速度方向跟位移方向相反 D物體向平衡位置運(yùn)動時,做加速運(yùn)動,背離平衡位置時,做減速運(yùn)動 12做簡諧運(yùn)動的物體,它所受到的回復(fù)力F、振動時的位移x、速度v、加速度a,那么在F、x、v、a中,方向有可能相同的是( ) AF、x

43、、a BF、v、a Cx、v、a DF、x、v 13一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動,當(dāng)位移為正的最大值時,質(zhì)點(diǎn)的( ) A速度為正的最大值,加速度為零 B速度為負(fù)的最大值,加速度為零 C速度為零,加速度為正的最大值 D速度為零,加速度為負(fù)的最大值 三 機(jī)械波 (1)波長:在波動中,對平衡位置的位移總是相等的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。波長通常用 表示。 (2)周期:波在介質(zhì)中傳播一個波長所用的時間。波的周期與傳播的介質(zhì)無關(guān),取決于波源,波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)周期不會改變。周期用T表示。 (3)頻率:單位時間內(nèi)所傳播的完整波(即波長)的個數(shù)。周期的倒數(shù)為波的頻率。波的頻率就是質(zhì)點(diǎn)的振動頻率。頻率用f表示。 (4

44、)波速:波在單位時間傳播的距離。機(jī)械波的波速取決于介質(zhì),一般與頻率無關(guān)。波速用V表示。 (5)波速和波長、頻率、周期的關(guān)系: 經(jīng)過一個周期T ,振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長 ,所以波速為 由于周期T和頻率f互為倒數(shù)(即f =1/T),所以上式可寫成 此式表示波速等于波長和頻率的乘積。 典型題目 波的波速、波長、頻率、周期和介質(zhì)的關(guān)系: 1簡諧機(jī)械波在給定的媒質(zhì)中傳播時,下列說法中正確的是( ) A振幅越大,則波傳播的速度越快; B振幅越大,則波傳播的速度越慢; C在一個周期內(nèi),振動質(zhì)元走過的路程等于一個波長; D振動的頻率越高,則波傳播一個波長的距離所用的時間越短。 2關(guān)于機(jī)械波的概念,

45、下列說法中正確的是( ) (A)質(zhì)點(diǎn)振動的方向總是垂直于波的傳播方向 (B)簡諧波沿長繩傳播,繩上相距半個波長的兩個質(zhì)點(diǎn)振動位移的大小相等 (C)任一振動質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長 (D)相隔一個周期的兩個時刻的波形相同 判定波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動方向 3 一簡諧橫波在x軸上傳播,在某時刻的波形如圖1所示。已知此時質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動方向向下,則 A此波朝x軸負(fù)方向傳播 B質(zhì)點(diǎn)D此時向下運(yùn)動 C質(zhì)點(diǎn)B將比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置 D質(zhì)點(diǎn)E的振幅為零 4 簡諧橫波某時刻的波形圖如圖10所示。由此圖可知( ) A若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動,則波是從左向右傳播的 B若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動,則波是從左向右傳播

46、的 C若波從右向左傳播,則質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動 D若波從右向左傳播,則質(zhì)點(diǎn)d向上運(yùn)動 已知波的圖象,求某質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo) 5 一列沿x方向傳播的橫波,其振幅為A,波長為,某一時刻波的圖象如圖11所示。在該時刻,某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(,0),經(jīng)過 周期后,該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo): A B. , -A C., A D. 6 一列簡諧橫波向右傳播,波速為v。沿波傳播方向上有相距為L的P、Q兩質(zhì)點(diǎn),如圖15所示。某時刻P、Q兩質(zhì)點(diǎn)都處于平衡位置,且P、Q間僅有一個波峰,經(jīng)過時間t,Q質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動到波谷。則t的可能值( ) A1個 B2個 C3個 D4個 已知波的圖象,求波速 7一列簡諧波沿一直線向左運(yùn)動,當(dāng)直線上某質(zhì)點(diǎn)a向上

47、運(yùn)動到達(dá)最大位移時,a點(diǎn)右方相距0.15m的b點(diǎn)剛好向下運(yùn)動到最大位移處,則這列波的波長可能是( ) A0.6m B0.3m C0.2m D0.1m 練習(xí) 1 如圖,一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,振幅為2cm,波速為2m/s。在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4m(小于一個波長),當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時,質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距1cm的位置。則() (A)此波的周期可能為0.6s (B)此波的周期可能為1.2s (C)從此時刻起經(jīng)過0.5s,b點(diǎn)可能在波谷位置 (D)從此時刻起經(jīng)過0.5s,b點(diǎn)可能在波峰位置 2一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波,某時刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個

48、質(zhì)點(diǎn),從該時刻開始的一段極短時間內(nèi),P的速度 和加速度 的大小變化情況是( ) A 變小, 變大 B 變小, 變小 C 變大, 變大 D 變大, 變小 3一列間諧橫波沿直線由A向B傳播,A、相距.45m,右圖是A處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到波峰位置時,B處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動,這列波的波速可能是( ) A4.5/s B . 3.0m/s C . 1.5m/s D .0.7m/s 4一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,傳到M點(diǎn) 時波形如圖所示,再經(jīng)0.6s,N點(diǎn)開始振動,則該波的振幅A和頻率f為( ) AA=1m f=5Hz BA=0.5m f=5Hz CA=1m f=2.5Hz

49、 DA=0.5m f=2.5Hz 5一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實(shí)線所示,t=0.02s時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s,則該波的傳播速度可能是( ) A2m/s B3m/s C4m/s D5m/s 6在O點(diǎn)有一波源,t0時刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波。t1=4s時,距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰;t2=7s時,距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷。則以下說法正確的是( ) A. 該橫波的波長為2m B. 該橫波的周期為4s C. 該橫波的波速為1m/s D. 距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動的時刻為6s末 7一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖

50、中的實(shí)線所示,t=0.02s時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s,則該波的傳播速度可能是( ) A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 8、如圖45,一簡諧橫波在x軸上傳播,軸上a、b兩點(diǎn)相距12m。t 0時a點(diǎn)為波峰,b點(diǎn)為波谷;t 0.5s時,a點(diǎn)為波谷,b點(diǎn)為波峰。則下列判斷中正確的是 A波一定沿x軸正方向傳播 ; B波長可能是8m; C周期可能是0.5s; D波速一定是24m/s. 9、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時刻的波形如圖49所示,已知在t=1.1s時刻,質(zhì)點(diǎn)P出現(xiàn)第三次波峰,那么質(zhì)點(diǎn)Q第一次出現(xiàn)波峰的時間是_。 10 一列橫波如圖21

51、所示,波長 m,實(shí)線表示 時刻的波形圖,虛線表示 s時刻的波形圖求: (1)波速多大? (2)若 ,波速又為多大? (3)若 ,并且波速為3600m/s,則波沿哪個方向傳播? 四、 周期運(yùn)動測試題 一、選擇題 1、做勻速圓周運(yùn)動的物體,物理量中不斷改變的是( A ) A線速度 B角速度 C周期 D轉(zhuǎn)速 2、有質(zhì)量相同的甲、乙兩個物體,甲放在北京,乙放在赤道,考慮它們隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動,則下面的說法正確的是( D ) A、甲的角速度比乙大,它們的周期一樣 B、甲的線速度比乙小,乙的角速度比甲大 C、甲、乙的角速度和線速度都一樣 D、甲、乙的角速度和周期都一樣 3彈簧振子振動時,振子每次經(jīng)過

52、同一位置時,發(fā)生改變的物理量是( C ) A位移 B回復(fù)力 C速度 D加速度 4關(guān)于振動和波,下列說法正確的是( A ) A沒有機(jī)械振動,就一定沒有機(jī)械波 B一個物體在做機(jī)械振動,就一定會產(chǎn)生機(jī)械波 C振源的振動速度跟波速一定相同 D由某振源產(chǎn)生的波,它的頻率跟振源的頻率不一定相同 5、如圖所示,彈簧振子在光滑金屬桿B、C間做振動,0為平衡位置,B、C間距為 20cm,B運(yùn)動至C的時間為1s,則以下說法正確的是( B ) A、從O 至C再至O振子做了一次全振動 B、振動周期為2s,振幅是10cm C、經(jīng)過兩次全振動,振子通過的路程為40cm D、從B開始經(jīng)過3s,振子通過的路程為40cm 6、

53、如圖所示,皮帶傳動裝置,皮帶輪O和O上的三點(diǎn)A、B和C,OA= OC=r,OB=2r,則皮帶輪轉(zhuǎn)動時A、B、C三點(diǎn)的情況是( A ) A、VA =VB,VBVC B、A=B, VBVC C、VA VB,B=C D、AB,VB=VC 7、一水平的彈簧振子,以平衡位置O點(diǎn)為中心,在A、B兩點(diǎn)間作簡諧振動,則( C ) A、振子的速度減小時,位移也減小 B、振子的加速度減小時,速度值一定變小 C、振子的加速度減小時,速度值一定變大 D、振子的速度方向總是與加速度方向相同 8、在平靜的湖面上漂著一小木條,現(xiàn)向湖中央扔一石子,圓形波紋一圈圈地向外傳播,當(dāng)波傳到小木條處時,小木條將( D ) A隨波紋漂向

54、湖岸。 B波紋傳到小木條處,小木條仍不動。 C向波源處漂動。 D在原來位置做上下振動。. 9、有一列橫波頻率為3赫茲,波速是2.4米秒,在這列波的傳播方向上有相距40厘米的 P、Q兩點(diǎn),則( B ) A、當(dāng)P點(diǎn)向上通過平衡位置時,Q點(diǎn)將從波峰開始向下運(yùn)動 B、當(dāng)P點(diǎn)從波峰開始向下運(yùn)動時,Q點(diǎn)將從波谷開始向上運(yùn)動 C、當(dāng)P點(diǎn)向下通過平衡位置時,Q點(diǎn)將從波谷開始向上運(yùn)動 D、當(dāng)P點(diǎn)從波谷開始向上運(yùn)動時,Q點(diǎn)將向上通過平衡位置 10、彈簧振子作簡諧運(yùn)動,在平衡位置O兩側(cè)B、C間振動,當(dāng)時間t=0時,振子位于B點(diǎn)(如圖),若規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?,則下圖中哪一個圖象表示振子相對平衡位置位移隨時間變化的

55、關(guān)系( ) 二、填空題 、將地球看成是做勻速轉(zhuǎn)動的圓球體,地球半徑為6400km,則赤道上某點(diǎn)的線速度為V=_,角速度 _。(7.2710-5rad/s;465m/s) 、如圖所示質(zhì)點(diǎn)從A開始沿半徑r=20cm的圓周做勻速圓周運(yùn)動, 角速度為 ,則經(jīng)過時間t= s(小于一個周期),質(zhì)點(diǎn)的位移大小為20cm.。(1秒) 、正常走動的鐘表,其時針和分針都在做勻速成轉(zhuǎn)動, 分針角速度是時針角速度 的_倍。(12) 、振動物體的振幅大小反映了振動的 ,振動物體的周期和頻率反映振動 的 。(強(qiáng)弱;快慢) 、有一在光滑水平面上的彈簧振子,在B、C之間做簡諧振動,測得BC之間距離為 20cm,振子在10s內(nèi)

56、完成5次全振動,則振動的振幅為 m,頻率是 Hz,振子在3s內(nèi)通過路程為 m。(0.1m;0.5;0.6m) 6、汽車車輪的直徑是1.2m,行駛的速率是43.2km/h,在行駛中車輪轉(zhuǎn)動的角速度是,車輪的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)/分。(20 rad/s;191) 7、機(jī)械波產(chǎn)生和傳播的兩個條件是有_和_。(波源;介質(zhì)) 8、一列聲波在第一種均勻媒質(zhì)中的波長為?1,在第二種均勻媒質(zhì)中的波長為?2,且?1=3?2,那么聲音在這兩種媒質(zhì)中的頻率之比f1:f2=_,波速之比v1:v2=_。 (1:1;3:1) 三、作圖題 、如圖所示為一皮帶傳動裝置,、?,分別為大輪和小輪的圓心。請?jiān)趫D上標(biāo)出點(diǎn)A的線速度方向和質(zhì)點(diǎn)B的

57、向心力方向 z,以32 cm / s 的速率沿 x 軸正方向傳播。在某時刻,x 坐標(biāo)為7.0 cm 處的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)正好經(jīng)過平衡位置向 y 軸正方向運(yùn)動。試在圖中畫出X1=-9cm至X2=+7cm范圍內(nèi)此時刻的波形圖。 、簡諧波沿x軸傳播,波速為50m/s.t=0時的波形如圖,M處的質(zhì)點(diǎn)此時正經(jīng)過平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動.畫出t=0.5s時的波形圖. 四、計算題 、如圖所示(甲)是一振源的振動曲線,(乙)是該振源在介質(zhì)中形成的波在某一時刻的圖像。 求:(1)波長、波速、波中每一質(zhì)點(diǎn)的振動頻率;(4cm;0.1m/s;2.5Hz) (2)波從O點(diǎn)傳到A點(diǎn)所需的時間;(0.3s) (3)波的圖像中,B

58、質(zhì)點(diǎn)在該時刻的位移。(2cm) 、一個人在橋頭用錘子敲打一下鋼軌的一端,另一個人在橋頭的另一端先后聽到兩個聲音,若這兩個聲音時間間隔為2s,求: (1)這兩個聲音的頻率之比和波長之比。(1:1;17:250) (2)鋼軌的長度。(已知聲音在空氣中傳播速度為340 m/s,在鋼軌中傳播速度為5000 m/s。) (729.6m) 3、如圖所示,一列橫波沿直線傳播,在傳播方向上A、B兩點(diǎn)相距 16m,當(dāng)波剛好到達(dá)B點(diǎn)時開始計時,已知4s內(nèi),A位置的質(zhì) 點(diǎn)完成8次全振動,B位置的質(zhì)點(diǎn)完成10次全振動。求: (1)這列波的波速為多大?(2m/s) (2)波長為多長?(0.8m) 五 上海十年高考 周期

59、運(yùn)動 1(2000)如圖,沿波的傳播方向上有間距均為1米的六個質(zhì)點(diǎn) 、 、 、 、 、 ,均靜止在各自的平衡位置,一列橫波以1米/秒的速度水平向右傳播, 時到達(dá)質(zhì)點(diǎn) , 開始由平衡位置向上運(yùn)動, 秒時,質(zhì)點(diǎn) 第一次到達(dá)最高點(diǎn),則在4秒 5秒這段時間內(nèi) (A)質(zhì)點(diǎn) 的加速度逐漸增大 (B)質(zhì)點(diǎn) 的速度逐漸增大 (C)質(zhì)點(diǎn) 向下運(yùn)動 (D)質(zhì)點(diǎn)f保持靜止 2(2001)組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的,這樣的星球有一個最大的自轉(zhuǎn)速率如果超過了該速率,星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運(yùn)動。由此能得到半徑為R、密度為、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T。下列表達(dá)式中正確的是 (

60、A)T2 (B)T2 (C)T (D)T 3(2001)如圖所示,有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播,波速分別是 v、2 v、3 v和 4 v,a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn),且abl。在t時刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示,則由該時刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖 ;頻率由高到低的先后順序依次是圖 。 A B C D 4(2002)如圖所示,、是振動情況完全相同的兩個機(jī)械波波源,振幅為,、三點(diǎn)分別位于、連線的中垂線上,且某時刻是兩列波的波峰相遇點(diǎn),是兩列波的波谷相遇點(diǎn),則 處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2 ?處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2 ?處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2 ?處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2 5(2002)一衛(wèi)星繞某行星做勻

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