《高考物理總復(fù)習(xí) 專題十五 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 專題十五 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波課件（68頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十五專題十五 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波【高考幫物理】：專題十五 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考情精解讀A.考點(diǎn)幫知識(shí)全通關(guān)目錄CONTENTS考綱要求命題規(guī)律命題分析預(yù)測考點(diǎn)1 簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述考點(diǎn)2 機(jī)械波的形成與傳播考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn):探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度方法1 簡諧運(yùn)動(dòng)的判定方法方法2 簡諧運(yùn)動(dòng)周期公式的應(yīng)用方法方法3 波的圖象問題的求解方法B.方法幫題型全突破C.考法幫考向全掃描考向1 對(duì)彈簧振子的考查考向2 對(duì)機(jī)械波的形成與傳播的考查考向3 對(duì)波的疊加問題的考查物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查考情精解讀考綱要求命題規(guī)律命題分析

2、預(yù)測物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波1.簡諧運(yùn)動(dòng)2.簡諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖象 3.單擺、周期公式 4.受迫振動(dòng)和共振 5.機(jī)械波、橫波和縱波6.橫波的圖象7.波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系 8.波的干涉和衍射現(xiàn)象 9.多普勒效應(yīng)10.實(shí)驗(yàn):探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度考綱要求核心考點(diǎn)核心考點(diǎn)考題取樣考題取樣考向必究考向必究簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述2015山東,T38(1)考查彈簧振子的相關(guān)運(yùn)動(dòng)(考向1)機(jī)械波的形成與傳播2017全國,T34(1)2017全國,T34(1)考查簡諧橫波的圖象問題(考向2)考查波的干涉及其相關(guān)知識(shí)(考向3)實(shí)驗(yàn):探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度2015北京,

3、T21(2)考查“實(shí)驗(yàn):用單擺測定重力加速度”(考向4)命題規(guī)律1.高考中對(duì)本專題的考查以圖象為主.考查簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、機(jī)械波傳播的空間關(guān)系、波速的相關(guān)計(jì)算、波的多解問題以及用單擺測定重力加速度等;2.預(yù)計(jì)2019年高考對(duì)本專題的考查仍會(huì)以定性分析或簡單的定量計(jì)算為主,難度一般,但要注意本專題中與實(shí)際生活相聯(lián)系的題目命題分析預(yù)測A.考點(diǎn)幫知識(shí)全通關(guān)考點(diǎn)1 簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述考點(diǎn)2 機(jī)械波的形成與傳播考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn):探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波1.簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性(1)空間的對(duì)稱性振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn),位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v、動(dòng)能

4、Ek、勢(shì)能Ep的大小均相等,其中回復(fù)力F、加速度a與位移x的方向相反,而速度v與位移x的方向可能相同,也可能相反.(2)時(shí)間的對(duì)稱性如圖所示,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)來回通過相同的兩點(diǎn)間的時(shí)間相等,即tBC=tCB.振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過關(guān)于平衡位置對(duì)稱的等長的兩線段的時(shí)間相等,即tBC=tBC.2.簡諧運(yùn)動(dòng)的周期性做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體,其位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v都隨時(shí)間t按“正弦”或“余弦”規(guī)律變化,它們的周期均相同.其位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為x=Asin(t+)或x=Acos(t+).考點(diǎn)1簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖象描述3.簡諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波模型比較項(xiàng)目彈簧振子單擺模型示意圖特點(diǎn)(1)

5、忽略摩擦力,彈簧的彈力提供回復(fù)力(2)彈簧的質(zhì)量可以忽略(3)彈性限度內(nèi)(1)細(xì)線的質(zhì)量、球的直徑均可忽略(2)擺角很小(3)重力的切向分力提供回復(fù)力公式平衡位置F回=0,a=0,彈簧處于原長F回=0,a切=0,小球擺動(dòng)的最低點(diǎn)(此時(shí)F向心0,a=a向心0)能量轉(zhuǎn)化彈性勢(shì)能動(dòng)能重力勢(shì)能動(dòng)能4.簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象(1)從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asin t,圖象如圖甲所示.(2)從最大位移處開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Acos t,圖象如圖乙所示. 圖甲圖乙物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波注意：簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象表示的是振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,而振子的實(shí)際軌跡并不是正弦(或余弦)曲線.5.受

6、迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象(1)簡諧運(yùn)動(dòng)、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象的比較簡諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型,物體在運(yùn)動(dòng)過程中的一切阻力都不考慮;阻尼振動(dòng)卻需要考慮阻力的影響,是更實(shí)際的一種運(yùn)動(dòng);而受迫振動(dòng)則是物體做阻尼振動(dòng)時(shí)受到周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng).它們對(duì)比列表如下.物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波振動(dòng)類型比較振動(dòng)類型比較項(xiàng)目項(xiàng)目簡諧運(yùn)動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)共振共振產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件不受阻力作用 受阻力作用受阻力和驅(qū)動(dòng)力作用驅(qū)動(dòng)力頻率等于固有頻率頻率頻率固有頻率固有頻率驅(qū)動(dòng)力頻率驅(qū)動(dòng)力頻率續(xù)表物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波振動(dòng)類型比較振動(dòng)類型比較項(xiàng)目項(xiàng)目簡諧運(yùn)動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)阻尼振動(dòng)阻尼振

7、動(dòng)受迫振動(dòng)受迫振動(dòng)共振共振振幅振幅不變減小大小變化不確定最大振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象形狀不確定振動(dòng)能量振動(dòng)能量振動(dòng)物體的機(jī)械能不變振動(dòng)物體的機(jī)械能不斷減小由產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的物體提供振動(dòng)物體獲得的能量最大常見例子常見例子彈簧振子或單擺做小角度擺動(dòng)敲鑼打鼓發(fā)出的聲音越來越弱機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)底座發(fā)生的振動(dòng)共振篩、共鳴箱等(2)共振曲線如圖所示的共振曲線表示受迫振動(dòng)的振幅A(縱坐標(biāo))隨驅(qū)動(dòng)力頻率f(橫坐標(biāo))的變化而變化.驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0相差越小,振幅越大;驅(qū)動(dòng)力的頻率f等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí),振幅最大.做受迫振動(dòng)的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,系統(tǒng)與外界時(shí)刻進(jìn)行能量交換.物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波

8、考點(diǎn)2機(jī)械波的形成與傳播1.機(jī)械波的形成(1)產(chǎn)生條件:要有機(jī)械振動(dòng)和傳播機(jī)械波的介質(zhì).(2)形成原因:介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)受波源或鄰近質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)做受迫振動(dòng).(3)分類:分為橫波(質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直)和縱波(質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行).2.機(jī)械波的傳播(1)介質(zhì)依存性:機(jī)械波的傳播離不開介質(zhì),真空中不能傳播機(jī)械波.(2)能量信息性:機(jī)械波是以振動(dòng)的形式傳播,因此機(jī)械波可以傳遞能量和信息.(3)傳播不移性:在波的傳播方向上,各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波定向遷移.(4)時(shí)空重復(fù)性:時(shí)間上的重復(fù)性周期;空間上的重復(fù)性波長.(5)周期、頻率同源性:介質(zhì)(包括不同介質(zhì))中各質(zhì)點(diǎn)振

9、動(dòng)的周期和頻率都等于振源振動(dòng)的周期和頻率,而且在傳播過程中保持穩(wěn)定.(6)起振同向性:各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向與振源開始振動(dòng)的方向相同.3.描述機(jī)械波的物理量(1)波長:相對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰的質(zhì)點(diǎn)間的距離.(2)周期:波在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長所用的時(shí)間.波的周期取決于波源.(3)波速:波在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離.機(jī)械波的波速取決于介質(zhì),不同頻率、相同性質(zhì)的波在同一介質(zhì)中的波速相同,波速可用公式v=f計(jì)算.4.波的圖象(1)物理意義:描述介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻偏離平衡位置的位移.(2)簡諧波的圖象:正弦或余弦曲線.(3)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的比較物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十

10、五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象研究對(duì)象研究對(duì)象單個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)圖象圖象物理意義物理意義描述一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,能直觀表示一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況描述某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移,能直觀表示一列波在某時(shí)刻的波形兩相鄰兩相鄰峰值間峰值間的距離的距離一個(gè)周期T一個(gè)波長圖象隨時(shí)圖象隨時(shí)間的變化間的變化圖象將沿著橫坐標(biāo)軸的方向延伸,但原有的圖象不發(fā)生變化圖象將沿波的傳播方向平移圖象顯示圖象顯示的主要物的主要物理量理量振幅A;周期T;由下一時(shí)刻的位移變化情況判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向;由圖象的切線斜率可知波的速度大小及方向的變化情況;由位移的變

11、化情況可知波的加速度大小及方向的變化情況振幅A;波長;可根據(jù)波的傳播方向確定各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,也可根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向確定波的傳播方向;由位移情況可確定介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的加速度大小及方向物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn):探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波B.方法幫題型全突破方法1 簡諧運(yùn)動(dòng)的判定方法方法2 簡諧運(yùn)動(dòng)周期公式的應(yīng)用方法方法3 波的圖象問題的求解方法物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波方法1 簡諧運(yùn)動(dòng)的判定方法方法解讀：1.回復(fù)力判定式法做簡諧運(yùn)動(dòng)的回

12、復(fù)力跟振動(dòng)物體的位移成正比,但方向相反,即F=-kx.利用F=-kx判斷振動(dòng)是否是簡諧運(yùn)動(dòng)的步驟:(1)以平衡位置為原點(diǎn),沿運(yùn)動(dòng)方向建立直角坐標(biāo)系.(2)在振動(dòng)過程中任選一位置(平衡位置除外),對(duì)振動(dòng)物體進(jìn)行受力分析.(3)將力沿振動(dòng)方向分解,求出振動(dòng)方向上的合力.(4)判定振動(dòng)方向上的合力與位移是否符合F=-kx關(guān)系即可.方法1 簡諧運(yùn)動(dòng)的判定方法2.振動(dòng)圖象法簡諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化是一條正弦或余弦函數(shù)圖象,注意t=0時(shí)振子所處的位置.以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),以振動(dòng)所在的直線為坐標(biāo)軸,規(guī)定正方向,用振動(dòng)圖象中該振子所在的位置坐標(biāo)來表示振動(dòng)位移.如圖所示,在t1時(shí)刻振子的位移為x1,在t2時(shí)刻

13、振子的位移為x2,在t4時(shí)刻振子的位移為-x4.方法1 簡諧運(yùn)動(dòng)的判定方法題型 1簡諧運(yùn)動(dòng)的證明考法示例1如圖所示,一立方體木塊漂浮在平靜的水面上.已知立方體的邊長為a,質(zhì)量為m,平衡時(shí)其浸在水中的深度為h,水的密度為.現(xiàn)將其稍稍壓下,使其浸在水中的深度為b(bh),由靜止釋放后木塊將在水面上下振動(dòng).試證明在不計(jì)阻力的情況下木塊的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng).物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波題型 2簡諧運(yùn)動(dòng)圖象判定考法示例22016北京高考,15,6分如圖所示,彈簧振子在M、N之間做簡諧運(yùn)動(dòng).以平衡位置O為原點(diǎn),建立Ox軸,向右為x軸正方向.若振子位于N

14、點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),則其振動(dòng)圖象為解析 開始計(jì)時(shí)時(shí),彈簧振子從正向最大位移處開始運(yùn)動(dòng),故位移時(shí)間圖象為A項(xiàng)中的圖,即A項(xiàng)正確.答案 A物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波方法2 簡諧運(yùn)動(dòng)周期公式的應(yīng)用方法題型 4簡諧運(yùn)動(dòng)周期和能量守恒的應(yīng)用考法示例4 2013全國卷,34(1),5分如圖所示,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a、b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A0,周期為T0.當(dāng)物塊向右通過平衡位置時(shí),a、b之間的粘膠脫開;以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T

15、,則AA0(填“”、“”、“”或“=”).數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波解析物塊通過平衡位置時(shí)彈性勢(shì)能為零,動(dòng)能最大.向右通過平衡位置后,a由于受到彈簧彈力做減速運(yùn)動(dòng),b做勻速運(yùn)動(dòng).小物塊a與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能小于原來系統(tǒng)的機(jī)械能,所以小物塊a的振幅減小,AA0.新系統(tǒng)中,振子振動(dòng)的振幅減小,振子質(zhì)量減小,周期減小,TT0.答案T乙T丁T丙B.T乙T甲=T丙T丁C.T丙T甲T丁T乙 D.T丁T甲=T丙T乙數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波特別提醒分析問題時(shí)注意等效重力加速度g的大小,對(duì)沿振動(dòng)方

16、向的合外力進(jìn)行分析.單擺處在電場或磁場中,由于擺球帶電,擺球會(huì)受電場力或洛淪茲力,此時(shí)單擺的周期是否變化應(yīng)從回復(fù)力的來源來看,如果除重力外的其他力參與提供回復(fù)力,則單擺周期變化;若不參與提供回復(fù)力,則單擺周期不變.數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波方法3 波的圖象問題的求解方法方法3 波的圖象問題的求解方法(3)“上下坡”法“上下坡”法是把波形看成凹凸的路面,順著傳播方向看,“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下,“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上.如圖所示,因波的傳播方向向左,P點(diǎn)處在下坡段,由“上下坡”法得P點(diǎn)的振動(dòng)方向向上.即“上坡下”、“下坡上”.(4)“同側(cè)”法“同側(cè)”法的意思是

17、,波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向必定在波形的同一側(cè).如圖所示,因波向左傳播,要使質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向與波的傳播方向在波形的同一側(cè),質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向只能向上.方法3 波的圖象問題的求解方法2.波的傳播問題的多解性產(chǎn)生的主要原因(1)周期性時(shí)間周期性:時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.空間周期性:波傳播距離x與波長的關(guān)系不明確.解決此類問題時(shí),往往采用從特殊到一般的思維方法,即找出在一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的特例,在此基礎(chǔ)上,若知道時(shí)間關(guān)系,則加nT;若知空間關(guān)系,則加n.(2)雙向性傳播方向雙向性:波的傳播方向不確定.振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定.(3)兩質(zhì)點(diǎn)間的波形不確定形成多解.3.在求解有關(guān)振動(dòng)圖

18、象和波的圖象問題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)區(qū)分波的圖象和振動(dòng)圖象,關(guān)鍵是看橫軸表示的是位移x還是時(shí)間t,如果是位移x,則為波的圖象;如果是時(shí)間t,則為振動(dòng)圖象.方法3 波的圖象問題的求解方法(2)二者相互聯(lián)系,一個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期,波向前傳播一個(gè)波長,二者振幅相等.(3)根據(jù)波的圖象和傳播方向,可確定某質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移和運(yùn)動(dòng)方向,從而可畫出該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象.(4)根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,可知道該質(zhì)點(diǎn)的位移和運(yùn)動(dòng)方向,從而可知道波的傳播方向和某時(shí)刻的波形圖.題型 6質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向關(guān)系判定考法示例6多選如圖所示為一橫波在某一時(shí)刻的波形圖,已知質(zhì)點(diǎn)F此時(shí)的振動(dòng)方向如圖所示,則A.波向右傳播B.此

19、時(shí)質(zhì)點(diǎn)H和F的運(yùn)動(dòng)方向相同C.質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D.此時(shí)速度數(shù)值最大的質(zhì)點(diǎn)是A、E、I物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波解法三“上下坡法”由于“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下,故從質(zhì)點(diǎn)F向質(zhì)點(diǎn)E和質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)時(shí)是“上坡”,順著傳播方向,質(zhì)點(diǎn)E、D振動(dòng)方向向下,而質(zhì)點(diǎn)H、B、A振動(dòng)方向向上,C正確;因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置時(shí)速度最大,D正確.解法四同側(cè)法因質(zhì)點(diǎn)F的振動(dòng)方向向下,由“同側(cè)”法得,波的傳播方向向左,如圖所示,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由“同側(cè)”法可以判斷,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)H的振動(dòng)方向向上,與質(zhì)點(diǎn)F的振動(dòng)方向相反,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;同理,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)方向向上,質(zhì)點(diǎn)B要先到達(dá)最大位移

20、處,然后再運(yùn)動(dòng)到平衡位置,所以質(zhì)點(diǎn)C比B先回到平衡位置,選項(xiàng)C正確;因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置時(shí)速度最大,所以選項(xiàng)D正確.物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波答案 CD特別提醒不管用什么方法判定簡諧橫波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系都要注意,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在垂直于波的傳播方向上在其平衡位置附近振動(dòng).物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波題型 7波的多解性的考查考法示例72016四川高考,6,6分多選簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播,P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點(diǎn),波先傳到P,當(dāng)波傳到Q開始計(jì)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示.則A.質(zhì)點(diǎn)Q開始振動(dòng)的方向沿y軸正方向B.該波從P傳到Q的時(shí)間可能為7 sC.該波

21、的傳播速度可能為2 m/sD.該波的波長可能為6 m物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波特別提醒由雙向性及周期性帶來的多解問題的一般解題思路.1.首先考慮雙向性,若題目未告知波的傳播方向或沒有其他條件暗示,應(yīng)首先按波傳播的雙向性進(jìn)行討論.2.對(duì)設(shè)定的傳播方向,確定t和T的關(guān)系,一般先確定最簡單的情況,即一個(gè)周期內(nèi)的情況,然后在此基礎(chǔ)上加nT.3.應(yīng)注意題目是否有限制條件,如有的題目限制波的傳播方向,或限制時(shí)間t大于或小于一個(gè)周期等,所以解題時(shí)應(yīng)綜合考慮,加強(qiáng)多解意識(shí),認(rèn)真分析題意.4.空間的周期性與時(shí)間的周期性是一致的,實(shí)質(zhì)上是波形平移規(guī)律的應(yīng)用,所以應(yīng)用時(shí)我們可以

22、針對(duì)不同題目選擇其中一種方法求解.物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波題型 8振動(dòng)圖象和波的圖象相結(jié)合的問題的考查考法示例82014全國卷,34(1),6分多選圖(a)為一列簡諧橫波在t=2 s時(shí)的波形圖.圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,P是平衡位置為x=2 m的質(zhì)點(diǎn).下列說法正確的是A.波速為0.5 m/sB.波的傳播方向向右C.02 s時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD.02 s時(shí)間內(nèi),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)t=7 s時(shí),P恰好回到平衡位置數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波數(shù)學(xué) 第四章：三角函數(shù)物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波C.考法幫考向全掃描

23、考向1 對(duì)彈簧振子的考查考向2 對(duì)機(jī)械波的形成與傳播的考查考向3 對(duì)波的疊加問題的考查考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查物理 專題十五：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波在新高考的選考要求中是命題熱點(diǎn),其中簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特點(diǎn)、機(jī)械波的傳播規(guī)律、波的圖象、振動(dòng)圖象、波的干涉、衍射、偏振、多普勒效應(yīng)、惠更斯原理等,一般以選擇題、填空題出現(xiàn),機(jī)械波的波長、頻率和波速的關(guān)系、波的圖象則多出現(xiàn)在計(jì)算題中,高考命題頻率較高.考情揭秘命題透視:彈簧振子是簡諧運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要實(shí)例之一,也是高考命題熱點(diǎn),常把彈簧振子和其他物體的運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,綜合考查,屬于中等偏難的問題.考向1對(duì)彈簧振子的考查示例9 2015

24、山東高考,38(1),4分多選如圖所示,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直方向做簡諧運(yùn)動(dòng).以豎直向上為正方向,物塊簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.1sin(2.5t) m.t=0時(shí)刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6 s時(shí),小球恰好與物塊處于同一高度.取重力加速度的大小g=10 m/s2.以下判斷正確的是A.h=1.7 mB.簡諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8 sC.0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2 mD.t=0.4 s時(shí),物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反考向1對(duì)彈簧振子的考查考向1對(duì)彈簧振子的考查命題透視:波的形成和傳播是學(xué)習(xí)機(jī)械波的基礎(chǔ),在高考中主要涉及波的形成原因、橫波和縱波的區(qū)別兩個(gè)方面,一般

25、以選擇題形式出現(xiàn),屬于簡單題,解答這類問題時(shí)應(yīng)充分理解波的成因、振動(dòng)和波的聯(lián)系與區(qū)別.考向2對(duì)機(jī)械波的形成與傳播的考查示例102017全國卷,34(1),5分多選如圖,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖,虛線為t=0.5 s時(shí)的波形圖.已知該簡諧波的周期大于0.5 s.關(guān)于該簡諧波,下列說法正確的是A.波長為2 mB.波速為6 m/sC.頻率為1.5 HzD.t=1 s時(shí),x=1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰E.t=2 s時(shí),x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置考向2對(duì)機(jī)械波的形成與傳播的考查考向2對(duì)機(jī)械波的形成與傳播的考查命題透視:波的疊加問題難度不大,但易被忽略,高考有時(shí)會(huì)通過對(duì)它的考查

26、來考查學(xué)生的知識(shí)完備性以及對(duì)波傳播特性的理解.考向3對(duì)波的疊加問題的考查示例112017全國卷,34(1),5分如圖(a),在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0,-2).兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為1.00 m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8,-2)的路程差為m,兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互(填“加強(qiáng)”或“減弱”).圖(a) 圖(b) 圖(c)考向3對(duì)波的疊加問題的考查命題立意本題主要考查波的疊加以及對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,意在考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的

27、能力.解析由勾股定理可知,S1A=10 m,S2A=8 m,路程差為2 m;由圖(b)、(c)可知兩波源起始振動(dòng)方向相反,且兩波源到B點(diǎn)的距離相等,為5 m,同時(shí)傳播到B點(diǎn),故B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互減弱;由題意可知兩列波的波長為=vT=2 m,兩列波到C點(diǎn)的路程差為1 m,即半個(gè)波長,但兩列波起始振動(dòng)方向相反,故C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng).答案 2減弱加強(qiáng)考向3對(duì)波的疊加問題的考查命題透視:探究單擺周期與擺長的關(guān)系是高考中的?？贾R(shí)點(diǎn),通常考查單擺擺長和周期的測量,根據(jù)單擺的周期公式測定重力加速度的實(shí)驗(yàn),另外拓展考查中常涉及游標(biāo)卡尺的讀數(shù).考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查示例122015北京

28、高考,21(2),15分 圖甲用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.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.長度為1 m左右的細(xì)線B.長度為30 cm左右的細(xì)線C.直徑為1.8 cm的塑料球D.直徑為1.8 cm的鐵球測出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長)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、t表示).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.考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=s,g=m/s2.用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出T2-L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圖線的示意圖如圖乙中的a、b、c所

29、示,其中a和b平行,b和c都過原點(diǎn),圖線b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b,下列分析正確的是(選填選項(xiàng)前的字母). 圖乙考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查組次組次123擺長擺長L/cm80.0090.00100.0050次全振動(dòng)時(shí)間次全振動(dòng)時(shí)間t/s90.095.5100.5振動(dòng)周期振動(dòng)周期T/s1.801.91重力加速度重力加速度g/(ms-2)9.749.73A.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LB.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b對(duì)應(yīng)的g值某同學(xué)在家里測重力加速度.他找到細(xì)線和鐵鎖,制成一個(gè)單擺,如圖丙所示.由于家里只有一根量程為30 cm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)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長度小于刻度尺量程.保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長度不變,通過改變O、A間細(xì)線長度以改變擺長.實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)O、A間細(xì)線的長度分別為l1、l2時(shí),測得相應(yīng)單擺的周期為T1、T2.由此可得重力加速度g=(用l1、l2、T1、T2表示). 圖丙考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查考向4 對(duì)用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)的考查