2024年高考物理總復(fù)習(xí)講義：機(jī)械振動(dòng)（粵教版）

選修3-4機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波光電磁波相對(duì)論簡(jiǎn)介

［高考導(dǎo)航］

考點(diǎn)內(nèi)容要全國(guó)高考命題實(shí)況?？?/p>

命題熱點(diǎn)

求201420152016題型

機(jī)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)I

械簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的

II

振象規(guī)律

卷I:

動(dòng)單擺、周期公式I②單擺的規(guī)律

卷I：卷I：T34（l）

與受迫振動(dòng)和共振I③波長(zhǎng)、波速、

T34（l）T34⑵卷n：選擇題

機(jī)機(jī)械波、橫波和縱波I頻率

卷n：卷n：T34⑵計(jì)算題

械橫波的圖象II④橫波的圖象

T34（DT34⑵卷ni：

波波速、波長(zhǎng)和頻率（周⑤機(jī)械波和機(jī)

IT34（l）

期）的關(guān)系械振動(dòng)的綜合

波的干涉和衍射現(xiàn)象I應(yīng)用

多普勒效應(yīng)I

電電磁波的產(chǎn)生I

磁電磁波的發(fā)射、傳播和①麥克斯韋電

I

振接收磁場(chǎng)理論

蕩卷n：②電磁波的特

選擇題

與T34（l）點(diǎn)

電電磁波譜I③電磁波與機(jī)

磁械波的對(duì)比

波

光光的折射定律II卷I:卷I：卷1：①折射率

折射率IT34（2）T34（l）T34（2）選擇題②光的折射定

全反射、光導(dǎo)纖維I卷II:卷n：卷m：計(jì)算題律及全反射

光的干涉、衍射和偏振IT34（2）T34（DT34（2）③光的干涉、衍

現(xiàn)象射、偏振

相狹義相對(duì)論的基本假

I

對(duì)設(shè)

論質(zhì)能關(guān)系I

實(shí)驗(yàn)一：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、

用單擺測(cè)定重力加速度

實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定玻璃的折射卷I:

填空題

率T34（l）

實(shí)驗(yàn)三：用雙縫干涉測(cè)光

的波長(zhǎng)

基礎(chǔ)課1機(jī)械援劫

糜前自主梳理I緊抓教材，自主落實(shí)

知識(shí)點(diǎn)一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)單擺、單擺的周期公式

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

⑴定義：物體在跟位移大小成正比并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振

動(dòng)。

(2)平衡位置：物體在振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力為零的位置。

(3)回復(fù)力

①定義：使物體返回到平衡位置的力。

②方向：總是指向平衡位置。

③來(lái)源：屬于效果力,可以是某一個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力。

(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征

①動(dòng)力學(xué)特征：FM=-fcxo

②運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：X、。、a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生周期性變化(注意。、a的變化

趨勢(shì)相反)。

③能量特征：系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，振幅A不變。

2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型

模型彈簧振子單擺

^333333330-^---11

示意圖

彈簧振子(水平)

(1)擺線為不可伸縮的輕

(1)彈簧質(zhì)量可忽略

簡(jiǎn)諧運(yùn)細(xì)線

⑵無(wú)摩擦等阻力

動(dòng)條件⑵無(wú)空氣等阻力

⑶在彈簧彈性限度內(nèi)

(3)最大擺角小于5。

擺球重力沿與擺線垂直

回復(fù)力彈簧的彈力提供

(即切向)方向的分力

平衡位置彈簧處于原長(zhǎng)處最低點(diǎn)

7=271

周期與振幅無(wú)關(guān)A/J

分匕旦

耳匕里彈性勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)重力勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)化化，機(jī)械能守恒化，機(jī)械能守恒

知識(shí)點(diǎn)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖象

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式

(1)動(dòng)力學(xué)表達(dá)式：F=-kx,其中“一”表示回復(fù)力與位移的方向相反。

(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式：x=Asin(0f+o),其中A代表振幅，3=2M■表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快

慢。

2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象

(1)從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為;c=Asin而，圖象如圖1甲所示。

圖1

(2)從最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Acos①得圖象如圖1乙所示。

知識(shí)點(diǎn)三、受迫振動(dòng)和共振

1.受迫振動(dòng)

系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)。做受迫振動(dòng)的物體，它做受迫振動(dòng)的周期(或頻率)

等于驅(qū)動(dòng)力的周期(或頻率),而與物體的固有周期(或頻率)無(wú)關(guān)。

2.共振

圖2

做受迫振動(dòng)的物體，它的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近，其振幅就越大，當(dāng)二

者相等時(shí),振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象。共振曲線如圖2所示。

［思考判斷］

(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)平衡位置就是質(zhì)點(diǎn)所受合力為零的位置。()

(2)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)先后通過(guò)同一點(diǎn)，回復(fù)力、速度、加速度、位移都是相同的。

()

(3)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，速度增大時(shí)，加速度可能增大。()

(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅成正比。()

(5)單擺在任何情況下的運(yùn)動(dòng)都是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。()

(6)物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率與固有頻率無(wú)關(guān)。()

答案(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)V

I課堂互動(dòng)探究不同考點(diǎn)，不同學(xué)法:

考點(diǎn)II簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中路程⑶與振幅(A)的關(guān)系

(1)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是振幅的4倍。

(2)質(zhì)點(diǎn)在半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程是振幅的2倍。

(3)質(zhì)點(diǎn)在四分之一周期內(nèi)通過(guò)的路程有三種情況：

①計(jì)時(shí)起點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)在三個(gè)特殊位置(兩個(gè)最大位移處和一個(gè)平衡位置)時(shí)，s=

A；

②計(jì)時(shí)起點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)在最大位移和平衡位置之間且向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，s>4

③計(jì)時(shí)起點(diǎn)對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)在最大位移和平衡位置之間且向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)，s<A。

2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的重要特征

回復(fù)力R=—質(zhì)，"或的大小與x的大小成

受力特征

正比，方向相反

靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，。增大；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、

運(yùn)動(dòng)特征

F、x都增大，0減小

振幅越大，能量越大。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，

能量特征

機(jī)械能守恒

質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度和速度隨時(shí)間做周期性變化，變化周

周期性特征期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T;動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化，其

變化周期為§

關(guān)于平衡位置。對(duì)稱的兩點(diǎn)，速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等，相

對(duì)稱性特征

對(duì)平衡位置的位移大小相等；由對(duì)稱點(diǎn)到平衡位置。用時(shí)相等

跟進(jìn)題組多角練透

1.［簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移］（多選）某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x

=Asin則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.振動(dòng)的周期為2s

B.第1s末與第3s末的位移相同

C.第1s末與第3s末的速度相同

D.第3s末至第5s末的位移方向都相同

E.第3s末至第5s末的速度方向都相同

JT9JT_

解析由關(guān)系式可知rad/s,T=—=8s,A錯(cuò)；將/=1s和t=3s代入關(guān)系

式中求得兩時(shí)刻位移相同，B對(duì)；作出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，由圖象可以看出，第1s

末和第3s末的速度方向不同，C錯(cuò)；由圖象可知，第3s末至第4s末質(zhì)點(diǎn)的位

移方向與第4s末至第5s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，而速度的方向相同，故D錯(cuò)，

E對(duì)。

答案BE

2.［簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和振幅］如圖3,一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成

彈簧振子，該物塊是由。、6兩個(gè)小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左

右振動(dòng)，振幅為Ao,周期為T(mén)o。當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí)，a、6之間的粘膠

脫開(kāi)；以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T,則AAo（填

或“7b（填或“=”）。

^V\A/W\AAAAr-|a\b\

y//////////////////////////

圖3

解析當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí)，脫離前：

振子的動(dòng)能Eki=3（如+mh）vi

脫離后振子的動(dòng)能Eki=^mavi

由機(jī)械能守恒可知，平衡位置處的動(dòng)能等于最大位移處的彈性勢(shì)能，因此脫離后

振子振幅變??；由彈簧振子的質(zhì)量減小，根據(jù)。=一第可知，在同一個(gè)位置物塊a

的加速度變大，即速度變化更快，故脫離后周期變小。

答案<<

3.［簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性］如圖4所示，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置。點(diǎn)附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，

若從。開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)3s質(zhì)點(diǎn)第一次過(guò)〃點(diǎn)；再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2s它第二

次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)“點(diǎn)所需要的時(shí)間是或.o

a0Mb

圖4

解析設(shè)圖中以方兩點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大位移處，若開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)從

O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，。一M運(yùn)動(dòng)過(guò)程歷時(shí)3s,M-6-M過(guò)程歷時(shí)2s,由運(yùn)動(dòng)時(shí)間的

對(duì)稱性知：J=4s,T=16s質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需時(shí)間：A/=T-2s=16s—2

s=14s；若開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)從。點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，。一a一。一運(yùn)動(dòng)過(guò)程歷時(shí)3s,

〃一6一”過(guò)程歷時(shí)2s,有：f+（=4s,7=號(hào)s,質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)所需時(shí)

間：

TC16C10

△At=T-2s=丁s-2s="ys。

答案14s或^s

考點(diǎn)2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象

1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式

x=Asva{a）t+（p）

2.根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可獲取的信息

⑴振幅A、周期T（或頻率力和初相位夕（如圖5所示）。

（2）某時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。

（3）某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度的大小和方向：曲線上各點(diǎn)切線的斜率的大小和正負(fù)分別表示

各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度的大小和速度的方向，速度的方向也可根據(jù)下一時(shí)刻物體的位

移的變化來(lái)確定。

（4）某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度的方向：回復(fù)力總是指向平衡位置，回復(fù)力和加

速度的方向相同，在圖象上總是指向/軸。

（5）某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。

跟進(jìn)題組多角練透

1.［應(yīng)用圖象分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程］（2017?山西統(tǒng)測(cè)）（多選）如圖6甲所示，水平的光滑桿

上有一彈簧振子，振子以。點(diǎn)為平衡位置，在。、6兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振

動(dòng)圖象如圖乙所示。由振動(dòng)圖象可以得知（）

圖6

A.振子的振動(dòng)周期等于2人

B.在/=0時(shí)亥IJ,振子的位置在。點(diǎn)

C.在/=〃時(shí)刻，振子的速度為零

D.在時(shí)亥（J,振子的速度最大

E.從力到及，振子正從。點(diǎn)向6點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

解析彈簧振子先后經(jīng)歷最短時(shí)間到達(dá)同一位置時(shí)，若速度相同，則這段時(shí)間間

隔就等于彈簧振子的振動(dòng)周期，從振動(dòng)圖象可以看出振子的振動(dòng)周期為2人，選項(xiàng)

A正確；在f=0時(shí)刻，振子的位移為零，所以振子應(yīng)該在平衡位置。，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；在/=力時(shí)刻，振子在平衡位置。，該時(shí)刻振子速度最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正

確；從九到伍振子的位移方向沿正方向且在增加，所以振子正從。點(diǎn)向6點(diǎn)運(yùn)

動(dòng)，選項(xiàng)E正確。

答案ADE

2.［應(yīng)用圖象求解有關(guān)物理量］（多選）一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖7所示，下列

說(shuō)法不正確的是（）

A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4Hz

B.在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20cm

C.第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零

D.在-1s和/=3s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同

E.在k2s和-6s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)速度相同

解析讀圖可知，該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為4s,頻率為0.25Hz,在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)

的路程是2.5X4A=20cm。第4s末的速度最大。在/=1s和f=3s兩時(shí)刻，質(zhì)

點(diǎn)位移大小相等、方向相反。在/=2s和f=6s兩時(shí)刻之間相差一個(gè)周期，故速

度相同，選項(xiàng)B、E正確，A、C、D錯(cuò)誤。

答案ACD

反思總結(jié)

求解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，要緊緊抓住一個(gè)模型——水平方向振動(dòng)的彈簧振子，熟練

掌握振子的振動(dòng)過(guò)程以及振子振動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化規(guī)律，看到振動(dòng)圖象，

頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動(dòng)的圖景，再把問(wèn)題——對(duì)應(yīng)、分析求解。

考點(diǎn)3單擺周期公式及實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度

1.對(duì)單擺的理解

負(fù)號(hào)表

（1）回復(fù)力：擺球重力沿切線方向的分力，F(xiàn)0=—mgsin0=-kx,

示回復(fù)力口回與位移X的方向相反。

(2)向心力：細(xì)線的拉力和重力沿細(xì)線方向的分力的合力充當(dāng)向心力，F(xiàn)向=無(wú)一

加geosdo

兩點(diǎn)說(shuō)明：

加02

當(dāng)擺球在最高點(diǎn)時(shí)，R向=-^-=0,F-r=mgcos0a

2

當(dāng)擺球在最低點(diǎn)時(shí)，R向=笠咕，R向最大，F(xiàn)T=?g+

端ax

rrr~r°

2.周期公式T=2cJ1的兩點(diǎn)說(shuō)明

(1)/為等效擺長(zhǎng)，表示從懸點(diǎn)到擺球重心的距離；

(2)g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>

3.實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度

(1)實(shí)驗(yàn)原理與操作

(1)練習(xí)使用秒表和刻度尺

―d實(shí)驗(yàn)?zāi)?2)探究影響單擺運(yùn)動(dòng)周期的因素

(3)學(xué)會(huì)用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

—d實(shí)驗(yàn)原理)一測(cè)擺長(zhǎng)/和周期T,由T=2或一烏=罕

武曲耳帶孔小鋼球、細(xì)線(長(zhǎng)約lm)、1

一g嬖器材游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、秒表,

(1)做單擺

將細(xì)線穿過(guò)帶中心孔的小鋼球，并

打一個(gè)比小孔大一些的結(jié)，然后把

線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上,

讓擺球自然下垂

(2)測(cè)擺長(zhǎng)

用米尺量出擺線長(zhǎng)廠(精確到毫米)，

-3實(shí)驗(yàn)步驟卜~用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑。，則單

擺的擺長(zhǎng)?+考

(3)測(cè)周期

將單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)角度(小

于5。)，然后釋放小球，記下單擺

擺動(dòng)30次~5()次的總時(shí)間，算出一

次全振動(dòng)的時(shí)間，即為單擺的振動(dòng)

周期

(4)改變擺長(zhǎng)，重做兒次實(shí)驗(yàn)

(2)數(shù)據(jù)處理與分析

①數(shù)據(jù)處理

4兀2/

a.公式法：g=筆,算出重力加速度g的值，再算出g的平均值。

b.圖象法：作出/一72圖象求g值。

②誤差分析

產(chǎn)生原因減小方法

測(cè)量時(shí)間（單擺周期）①多次測(cè)量再求平均值

偶然誤差

及擺長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生誤差②計(jì)時(shí)從單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始

主要來(lái)源于單擺模型①擺球要選體積小，密度大的

系統(tǒng)誤差

本身②最大擺角要小于10°

跟進(jìn)題組多角練透

1.［單擺周期公式的應(yīng)用］如圖8所示，一單擺懸于。點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng),若在。點(diǎn)正

下方的。'點(diǎn)釘一個(gè)光滑釘子，使。。'=呈將單擺拉至A處由靜止釋放，小球?qū)?/p>

在A、3、C間來(lái)回振動(dòng)，若振動(dòng)中擺線與豎直方向夾角小于5。，則此擺的周期

是o

圖8

解析由A—3的運(yùn)動(dòng)時(shí)間白=?=久代，由3—C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間加=牛=七傳,

由對(duì)稱性知此擺的周期

T=2（九+12）=兀71+丫5）。

答案M備工

2.［單擺模型的應(yīng)用］（多選）如圖9所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上的一小段,

小球B靜止在圓弧軌道的最低點(diǎn)。處，另有一小球A自圓弧軌道上C處由靜止

滾下，經(jīng)時(shí)間t與B發(fā)生正碰。碰后兩球分別在這段圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)而未離開(kāi)軌

道。當(dāng)兩球第二次相碰時(shí)（）

圖9

A.相間隔的時(shí)間為由

B.相間隔的時(shí)間為2t

C.將仍在。處相碰

D.可能在。點(diǎn)以外的其他地方相碰

E.兩球在碰撞的瞬間水平方向上的動(dòng)量守恒

解析小球的運(yùn)動(dòng)可視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。由單擺振動(dòng)周期公式7=2、//（此處/即為

圓弧軌道半徑）知，兩球周期相同，碰撞后應(yīng)同時(shí)回到平衡位置，即只能在平衡位

置處相碰。又由振動(dòng)的周期性知，兩次相碰的間隔時(shí)間為2f,綜上討論可知，選

項(xiàng)B、C正確；兩球在。點(diǎn)相碰，水平方向上合力為零，遵循動(dòng)量守恒，故選項(xiàng)

E正確。

答案BCE

3.［實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度］某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中

進(jìn)行了如下的操作：

⑴用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑如圖10甲所示，可讀出擺

球的直徑為cm。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測(cè)量擺線長(zhǎng)，通過(guò)計(jì)算

得到擺長(zhǎng)心

（2）用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并記為〃=

1,單擺每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到”=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖10乙所示，該

單擺的周期是T=s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

⑶測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L的數(shù)值后，畫(huà)出0—L圖線如圖10丙，此圖線斜率

的物理意義是（）

A.gB]C,-fD券

(4)在(3)中，描點(diǎn)時(shí)若誤將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng)，那么畫(huà)出的直線將不通過(guò)原點(diǎn)，由圖

線斜率得到的重力加速度與原來(lái)相比，其大小()

A.偏大B.偏小C.不變D.都有可能

解析(1)擺球的直徑為d=20mm+6X^mm=20.6mm=2.06cmo

(2)秒表的讀數(shù)為t=60s+7.4s=67.4s,根據(jù)題意

1丁=*；所以周期7=春=2.28s。

(3)根據(jù)單擺的周期公式T=2TV^|,可得

T14兀2

:=學(xué)=網(wǎng)常數(shù))，所以選項(xiàng)C正確。

罕兀

(4)因?yàn)獒?4自2=網(wǎng)常數(shù))，所以A7笠^=4*7?=左，

若誤將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng)，畫(huà)出的直線將不通過(guò)原點(diǎn)，但圖線的斜率仍然滿足普乎

L1—L2

4兀2

=『k,所以由圖線的斜率得到的重力加速度不變。

(5

答案(1)2.06(2)2.28(3)C(4)C

考點(diǎn)4受迫振動(dòng)和共振

1.自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的關(guān)系比較

自由振動(dòng)受迫振動(dòng)共振

受力情況僅受回復(fù)力受驅(qū)動(dòng)力作用受驅(qū)動(dòng)力作用

由系統(tǒng)本身性質(zhì)決由驅(qū)動(dòng)力的周期或頻

振動(dòng)周期

定，即固有周期To或率決定，即T=T驅(qū)或T驅(qū)=7b或/驅(qū)=Jb

或頻率

固有頻率mf=f算

振動(dòng)物體的機(jī)械能不由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體振動(dòng)物體獲得的能量

振動(dòng)能量

變提供最大

彈簧振子或單擺機(jī)械工作時(shí)底座發(fā)生共振篩、聲音的共鳴

常見(jiàn)例子

(0<5°)的振動(dòng)等

2.對(duì)共振的理解

⑴共振曲線：如圖11所示,

A

圖11

橫坐標(biāo)為驅(qū)動(dòng)力頻率/,縱坐標(biāo)為振幅A。它直觀地反映了驅(qū)動(dòng)力頻率對(duì)某振動(dòng)系

統(tǒng)受迫振動(dòng)振幅的影響，由圖可知，/與力越接近，振幅A越大；當(dāng)產(chǎn)加時(shí)，振

幅A最大。

（2）受迫振動(dòng)中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化：受迫振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，系統(tǒng)與外界時(shí)刻進(jìn)

行能量交換。

跟進(jìn)題組多角練透

1.［受迫振動(dòng)］（多選）如圖12所示，A球振動(dòng)后，通過(guò)水平細(xì)繩迫使3、C振動(dòng),

振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）

圖12

A.只有A、C的振動(dòng)周期相等

B.C的振幅比3的振幅小

C.C的振幅比3的振幅大

D.A、B、C的振動(dòng)周期相等

E.C與A發(fā)生共振現(xiàn)象

解析A振動(dòng)后，水平細(xì)繩上驅(qū)動(dòng)力的周期方=2力/迫使3、C做受迫振動(dòng)，

受迫振動(dòng)的頻率等于A施加的驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以7k=A=Tc,而Tc固=

=TA,TB囤=2\^>TA,故C共振，B不共振，C的振幅比B的振幅大，所以C、

D、E正確。

答案CDE

2.［振動(dòng)曲線分析］（多選）一個(gè)單擺在地面上做受迫振動(dòng)，其共振曲線（振幅A與驅(qū)

動(dòng)力頻率/的關(guān)系）如圖13所示，則（）

A.此單擺的固有周期約為2s

B.此單擺的擺長(zhǎng)約為1m

C.若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有頻率增大

D.若擺長(zhǎng)增大，共振曲線的峰將向左移動(dòng)

E.若擺長(zhǎng)減小，共振曲線的峰將向左移動(dòng)

解析由共振曲線知此單擺的固有頻率為0.5Hz,固有周期為2s；再由T=

27r^|,得此單擺的擺長(zhǎng)約為1m；若擺長(zhǎng)增大，單擺的固有周期增大，固有頻

率減小，則共振曲線的峰將向左移動(dòng)。故選項(xiàng)A、B、D正確。

答案ABD

3.［生活中的共振現(xiàn)象］（2016?孝感統(tǒng)測(cè)）（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.擺鐘走時(shí)快了必須調(diào)短擺長(zhǎng)，才可能使其走時(shí)準(zhǔn)確

B.挑水時(shí)為了防止水從桶中蕩出，可以加快或減慢走路的步頻

C.在連續(xù)均勻的海浪沖擊下，停在海面的小船上下振動(dòng)，是共振現(xiàn)象

D.部隊(duì)要便步通過(guò)橋梁，是為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌

E.較弱聲音可振碎玻璃杯，是因?yàn)椴ＡПl(fā)生了共振

答案BDE

高考模擬演練對(duì)接高考，演練提升

1.（2016?海南單科，16）下列說(shuō)法正確的是0（填正確答案標(biāo)號(hào)。）

A.在同一地點(diǎn)，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比

B.彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變

C.在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長(zhǎng)不變時(shí)，擺球質(zhì)量越大，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期越小

D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率

E.已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期，就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速

度的方向

解析根據(jù)單擺周期公式可以知道，在同一地點(diǎn)，重力加速度g為定

值，故周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比，故選項(xiàng)A正確；彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，只

有動(dòng)能和勢(shì)能參與轉(zhuǎn)化，根據(jù)機(jī)械能守恒條件可以知道，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能

之和保持不變，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)單擺周期公式T=2TV^!可以知道，單擺的

周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率

等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，故選項(xiàng)D正確；若彈簧振子初始時(shí)刻的位置在平衡位

置，知道周期后，可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向，若彈簧振子初始時(shí)刻的位

置不在平衡位置，則無(wú)法確定，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤。

答案ABD

2.（2016?河南洛陽(yáng)模擬）（多選）如圖14所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖

象，則下列說(shuō)法中正確的是（）

圖14

A.甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等

B.甲擺的振幅比乙擺大

C.甲擺的機(jī)械能比乙擺大

D.在/=0.5s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺

E.由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/p>

解析由振動(dòng)圖象可以看出，甲擺的振幅比乙擺的大，兩單擺的振動(dòng)周期相同，

根據(jù)單擺周期公式T=2TV^|可得甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等，但不知道擺長(zhǎng)是多

少，不能計(jì)算出重力加速度g,故A、B正確，E錯(cuò)誤；兩單擺的質(zhì)量未知，所以

兩單擺的機(jī)械能無(wú)法比較，故C錯(cuò)誤；在f=0.5s時(shí)，乙擺有負(fù)向最大位移，即

有正向最大加速度，而甲擺的位移為零，加速度為零，故D正確。

答案ABD

3.[2016■全國(guó)卷n-34（2）]一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)不小于10

cm。。和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=5cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。7=0時(shí)

開(kāi)始觀測(cè)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)。的位移為y=4cm,質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；s時(shí)，質(zhì)

點(diǎn)。第一次回到平衡位置，f=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求

⑴簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng)；

⑵質(zhì)點(diǎn)。的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。

解析（1）設(shè)振動(dòng)周期為■由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1s內(nèi)由最大位移處第一次回到平

衡位置，經(jīng)歷的是上個(gè)周期，由此可知T=4s①

由于質(zhì)點(diǎn)。與A的距離Ax=5cm小于半個(gè)波長(zhǎng)，且波沿x軸正向傳播，。在/

1?

=gs時(shí)回到平衡位置，而A在/=1s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差。=gs,可得

波的速度

。=學(xué)=7.5cm/s②

由7=oT得，簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)7=30cm③

（2）設(shè)質(zhì)點(diǎn)。的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為

y=Acos（竿+90）④

4=Acos90

將①式及題給條件代入上式得兀

0=Acos（不+90）

-71

解得°o=W，A=8cm⑥

質(zhì)點(diǎn)。的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為

JTJT

y=0.08cos（于+1）m⑦

答案（1）4s7.5cm/s30cm

4.（2016?重慶七校聯(lián)考）據(jù)某一科普雜志介紹，在含有某些金屬礦物的礦區(qū)，其

重力加速度稍有偏大，幾位同學(xué)通過(guò)“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)探究該問(wèn)

題。他們用最小刻度為毫米的直尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度為92.00cm,用游標(biāo)為10分度

的卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖15所示，擺球的直徑為cm。將擺球從平

衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，當(dāng)擺動(dòng)穩(wěn)定后,

在擺球通過(guò)平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表，并數(shù)下“1”，直到擺球第30次同向通過(guò)平衡位

置時(shí)按停秒表，秒表讀數(shù)為56s,則單擺的周期為s,該實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)

地的重力加速度為m/s2o（以上結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

圖15

解析主尺讀數(shù)為20mm,10分度的游標(biāo)卡尺每一分度表示的長(zhǎng)度為0.1mm,

游標(biāo)卡尺第2條刻度線與主尺對(duì)齊，則游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.2mm,擺球的直徑為

20mm+0.2mm=20.2mm=2.02cmo由秒表讀出單擺做（30—1）次全振動(dòng)所用的

時(shí)間-56s,單擺的周期7=三4s=1.93so單擺的擺長(zhǎng)/=擺線的長(zhǎng)度+擺球

3U—1

的半徑=92.00cm+1.01cm=93.01cm=0.9301m,由單擺的周期公式T=

2KxiI得，重力加速度g=^，代入數(shù)據(jù)解得g=9-85m/s2。

答案2.021.939.85

課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練強(qiáng)化訓(xùn)練,;技能提高;

一、選擇題（以下每小題均為多項(xiàng)選擇題）

1.（2016?河北衡水中學(xué)模拂如圖1甲所示，一單擺做小角度擺動(dòng)，從某次擺球

由左向右通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，相對(duì)平衡位置的位移x隨時(shí)間t變化的圖象如

圖乙所示。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。對(duì)于這個(gè)單擺的振動(dòng)過(guò)程，

下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

圖1

A.單擺的擺長(zhǎng)約為1.0m

B.單擺的位移x隨時(shí)間/變化的關(guān)系式為x=8sin（W）cm

C.從7=0.5s至h=1.0s的過(guò)程中，擺球的重力勢(shì)能逐漸增大

D.從f=L0s到f=L5s的過(guò)程中，擺球所受回復(fù)力逐漸減小

E.從f=1.0至h=1.5s的過(guò)程中，擺球所受回復(fù)力逐漸增大

解析由題圖乙可知單擺的周期T=2s,振幅A=8cm。由單擺的周期公式T=

代入數(shù)據(jù)可得/=1m,選項(xiàng)A正確；由①=與可得&>=nrad/s,則單

擺的位移x隨時(shí)間/變化的關(guān)系式為x=Asin0/=8sin（7if）cm,選項(xiàng)B正確；從/

=0.5s到f=L0s的過(guò)程中，擺球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；從f=1.0s到f=1.5s的過(guò)程中，擺球的位移增大，回復(fù)力增大，選項(xiàng)D

錯(cuò)誤，E正確。

答案ABE

2.如圖2所示，在光滑桿下面鋪一張可沿垂直桿方向勻速移動(dòng)的白紙，一帶有鉛

筆的彈簧振子在反C兩點(diǎn)間做機(jī)械振動(dòng)，可以在白紙上留下痕跡。已知彈簧的

勁度系數(shù)為左=10N/m,振子的質(zhì)量為0.5kg,白紙移動(dòng)速度為2m/s,彈簧彈性

勢(shì)能的表達(dá)式穌=；62,不計(jì)一切摩擦。在一次彈簧振子實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的

圖線，則下列說(shuō)法中正確的是（）

圖2

A.該彈簧振子的振幅為1m

B.該彈簧振子的周期為Is

C.該彈簧振子的最大加速度為lOm/s?

D.該彈簧振子的最大速度為2m/s

E.該彈簧振子的最大速度為小m/s

解析彈簧振子的振幅為振子偏離平衡位置的最大距離，所以該彈簧振子的振幅

為A=0.5m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題圖所示振子振動(dòng)曲線可知，白紙移動(dòng)x=2m,

振動(dòng)一個(gè)周期，所以彈簧振子的周期為7=巳=1s,選項(xiàng)B正確；該彈簧振子所

受最大回復(fù)力R=fc4=10X0.5N=5N,最大加速度為a=A=10m/s2,選項(xiàng)C正

確；根據(jù)題述彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=*y2,彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守

恒，由%端=1幺2可得該彈簧振子的最大速度為0m=1/。=小m/s,選項(xiàng)D

錯(cuò)誤，E正確。

答案BCE

3.（2016?徐州模擬）甲、乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖3所示，則可知（）

A.兩彈簧振子完全相同

B.兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比R甲：R乙=2：1

C.振子甲速度為零時(shí)，振子乙速度最大

D.兩振子的振動(dòng)頻率之比/甲：/乙=1：2

E.振子乙速度為最大時(shí)，振子甲速度不一定為零

解析從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲：T乙=2：1,則頻率之比方：f

乙=1：2,D正確；彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)比有關(guān)，周期不同，

說(shuō)明兩彈簧振子不同，A錯(cuò)誤；由于彈簧的勁度系數(shù)上不一定相同，所以兩振子

所受回復(fù)力（R=—日）的最大值之比R甲：R乙不一定為2：1,B錯(cuò)誤；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

的特點(diǎn)可知，在振子到達(dá)平衡位置時(shí)位移為零，速度最大，在振子到達(dá)最大位移

處時(shí)，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達(dá)最大位移處時(shí)，振子乙恰好

到達(dá)平衡位置，C正確；當(dāng)振子乙到達(dá)平衡位置時(shí)，振子甲有兩個(gè)可能的位置，

一個(gè)是最大位移處，一個(gè)是平衡位置，E正確。

答案CDE

二、非選擇題

4.[2016?北京理綜]用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示。

圖4

⑴組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項(xiàng)前的字母）。

A.長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線

B.長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線

C.直徑為1.8cm的塑料球

D.直徑為1.8cm的鐵球

⑵測(cè)出懸點(diǎn)。到小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t,則

重力加速度g=（用L、n、。表示）。

（3）下表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做了部分計(jì)算處理。

組次123

擺長(zhǎng)L/cm80.0090.00100.00

50次全振動(dòng)時(shí)間t/s90.095.5100.5

振動(dòng)周期77s1.801.91

重力加速度^/（m-s-2）9.749.73

請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=s,g=m/s2o

（4）用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出72—工圖象，也可以求出重力加速度g。已知三位同學(xué)作

出的T2-L圖線的示意圖如圖5中的a、b、c所示，其中。和6平行，6和c都

過(guò)原點(diǎn)，圖線6對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?則相對(duì)于圖線。，下列

分析正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）o

圖5

A.出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L

B.出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次

C.圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線6對(duì)應(yīng)的g值

(5)某同學(xué)在家里測(cè)重力加速度。他找到細(xì)線和鐵鎖，制成一個(gè)單擺，如圖6所示,

由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個(gè)標(biāo)記,

使得懸點(diǎn)。到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度小于刻度尺量程。保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長(zhǎng)度不

變，通過(guò)改變。、A間細(xì)線長(zhǎng)度以改變擺長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)。、A間細(xì)線的長(zhǎng)度分

別為/1、/2時(shí)，測(cè)得相應(yīng)單擺的周期為T(mén)1、T2。由此可得重力加速度g=(用

h、b、Ti、乃表示)。

解析(1)單擺模型需要滿足的兩個(gè)基本條件是：擺線長(zhǎng)遠(yuǎn)大于小球的直徑和小球

的密度越大越好.所以應(yīng)選A、Do

小、a.EtEc[L4兀2〃2￡

(2)由T=27iA/-/fsrg=-3-

一嚅s

22

4兀2/L4X3.14X50Xl、,

g=-p.—=]0052m/s2^9.76m/s2,

(4)6圖線為正確圖線，。圖線與》圖線相比，測(cè)量的周期相同時(shí)，擺長(zhǎng)短，說(shuō)明

測(cè)量擺長(zhǎng)偏小，A錯(cuò)誤；c圖線與6圖線相比，測(cè)量擺長(zhǎng)相同時(shí)，周期偏小，可

能出現(xiàn)的原因是多記了全振動(dòng)次數(shù)，所以B正確；由T=2'歸得/=鼻,圖

Vo<5

線斜率小，說(shuō)明g偏大，故C錯(cuò)誤。

/+/1

⑸設(shè)A到鐵鎖重心的距離為/,有乃=24

g

l~\~h

72=271

聯(lián)立消去I解得g=也祟著

答案(1)AD(2)—3—(3)2.019.76

基礎(chǔ)課2機(jī)械次

課前自主梳理緊抓教材，自主落實(shí)

知識(shí)點(diǎn)一、機(jī)械波橫波和縱波

1.機(jī)械波的形成條件

(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的波源。

(2)有傳播介質(zhì)，如空氣、水等。

2.傳播特點(diǎn)

(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的形式和能量,質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng),并不隨波遷移。

(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同，振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同。

(3)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過(guò)的路程為辿，位移為雯。

3.機(jī)械波的分類

(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹

部)。

(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波,有密部和疏部。

知識(shí)點(diǎn)二、橫波的圖象波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系

1.橫波的圖象

(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。

(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。

(3)圖象：T

2.波長(zhǎng)、波速、頻率及其關(guān)系

⑴波長(zhǎng)2

在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是11回的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。

⑵波速V：

波在介質(zhì)中的傳播速度，由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。

(3)頻率/：

由波源決定，等于波源的振動(dòng)頻率。

(4)波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系：

2

①0=花②0=亍

知識(shí)點(diǎn)三、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)

1.波的干涉和衍射

波的干涉波的衍射

明顯條件：障礙物或孔的尺寸比波

條件兩列波的頻率必須相同

長(zhǎng)小或相差不多

形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開(kāi)的穩(wěn)波能夠繞過(guò)障礙物或孔繼續(xù)向前傳

現(xiàn)象

定的干涉圖樣播

2.多普勒效應(yīng)

(1)條件：聲源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

⑵現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化。

(3)實(shí)質(zhì)：聲源頻率不變,觀察者接收到的頻率變化。

［思考判斷］

(1)在機(jī)械波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移。()

(2)周期或頻率，只取決于波源，而與0、丸無(wú)直接關(guān)系。()

(3)波速0取決于介質(zhì)的性質(zhì)，它與T、丸無(wú)直接關(guān)系。只要介質(zhì)不變，。就不變;

如果介質(zhì)變了，0也一定變。()

(4)兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。()

(5)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象。()

(6)多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生變化。()

答案(1)X(2)V(3)V(4)X(5)V(6)X

課堂互動(dòng)探知不同考點(diǎn)，不同學(xué)法；

機(jī)械波的傳播與圖象

i.波動(dòng)圖象的信息（如圖1所示）

⑴直接讀取振幅A和波長(zhǎng)九以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。

（2）確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小。

（3）結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的

傳播方向。

2.波速與波長(zhǎng)、周期、頻率的關(guān)系

A“

V=J,=/jo

跟進(jìn)題組多角練透

1.［機(jī)械波的傳播］（多選）如圖2,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，

相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4nl和6n1。一列簡(jiǎn)諧橫波以2m/s的波速沿x軸正

向傳播，在f=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)。處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開(kāi)始豎直向下運(yùn)動(dòng)，/=3

s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）

x

圖2

A.在t=6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處

B.在t=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)

C.質(zhì)點(diǎn)人開(kāi)始振動(dòng)后，其振動(dòng)周期為4s

D.在4s</<6s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c向上運(yùn)動(dòng)

E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)6一定向上運(yùn)動(dòng)

解析因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)。開(kāi)始時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)f=3s后恰好第一次到達(dá)最高點(diǎn)，所以

波的周期為T(mén)=4s,波長(zhǎng)/L=oT=8m,在f=6s時(shí)波向前傳播的距離為s=o/=

12m,即恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處，A選項(xiàng)正確；當(dāng)f=5s時(shí)，波向前傳播了10m,作

出波形圖可知質(zhì)點(diǎn)c恰好處于平衡位置，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)人振動(dòng)的周期即為波

的周期，所以C選項(xiàng)正確；在4s</<6s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，

D選項(xiàng)正確；因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)6與d相距聿，所以質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)6不一定向

上運(yùn)動(dòng)，所以E選項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案ACD

2.［判斷波的傳播方向或質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向］（2017?山西四校聯(lián)考）（多選）如圖3所示

是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線是在/=0時(shí)刻的波形圖，虛線是在f=0.2s

時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8m/s,則下列說(shuō)法正確的是（）

圖3

A.這列波的周期是0.15s

B.這列波是沿x軸負(fù)方向傳播

C./=0時(shí)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿丁軸正方向

D.0?0.2s內(nèi)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向改變了3次

E.f=0.2s時(shí)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)加速度方向沿y軸負(fù)方向

答案ABD

3.