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高三物理知识点对点自测复习课件36(第十二章_机械振动与机械波_电磁波与相对论_第五章_机械能及其守恒定律)
所属科目:物理    文件类型:ppt
类别:课件
上传日期:2018/5/4  
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----第1张ppt内容:------
第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第2张ppt内容:------
第五章 机械能及其守恒定律
 考纲展示1.简谐运动  Ⅰ2.简谐运动的公式和图象 Ⅱ3.单摆、单摆的周期公式 Ⅰ4.受迫振动和共振 Ⅰ5.机械波 Ⅰ6.横波和纵波 Ⅰ7.横波的图象 Ⅱ8.波速、波长和频率(周期)的关系 Ⅱ
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第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第3张ppt内容:------
9.波的干涉和衍射现象 Ⅰ10.多普勒效应 Ⅰ11.光的折射定律 Ⅱ12.折射率 Ⅰ13.全反射、光导纤维 Ⅰ14.光的干涉、衍射和偏振现象 Ⅰ15.变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播 Ⅰ16.电磁波的产生、发射和接收 Ⅰ17.电磁波谱 Ⅰ18.狭义相对论的基本假设 Ⅰ
第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第4张ppt内容:------
19.质速关系、质能关系 Ⅰ20.相对论质能关系式 Ⅰ实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验:测定玻璃的折射率实验:用双缝干涉测光的波长说明:1.简谐运动只限于单摆和弹簧振子.2.简谐运动的公式只限于回复力公式;图象只限于位移—时间图象.3.光的干涉限于双缝干涉、薄膜干涉.
第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第5张ppt内容:------
 热点视角1.本章考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波长、波速、频率的关系,光的折射和全反射,难度中 等偏下,波动与振动的综合及光的折射与全反射的 综合,有时会以计算题的形式考查.
第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第6张ppt内容:------
2.复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加 速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图象的物理意义,注意图象在空间和时间上的周期性,分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时,应注意与实际应用的联系,作出正确的光路图;电磁波和相对论部分,以考查基本概念及对规律的简单理解为主,不可忽视任何一个知识点.3.本部分内容在高考命题中也以小型综合题的形式出现,即:(1)为多项选择题,(2)为计算题.
第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第7张ppt内容:------
第一节 机械振动(实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度)
第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论

----第8张ppt内容:------
一、简谐运动1.概念:质点的位移与时间的关系遵从__________的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条_____________的振动.2.平衡位置:物体在振动过程中__________为零的位置.3.回复力(1)定义:使物体返回到_______________的力.(2)方向:时刻指向_______________.(3)来源:振动物体所受的沿_______________的合力.
正弦函数
正弦曲线
回复力
平衡位置
平衡位置
振动方向

----第9张ppt内容:------
-kx
位移
2πf
相位

----第10张ppt内容:------
5.描述简谐运动的物理量
最大距离
强弱
全振动
快慢
单位时间

----第11张ppt内容:------
C

----第12张ppt内容:------
二、单摆1.定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果细线的__________和_____________都不计,球的直径比_____________短得多,这样的装置叫做单摆.2.视为简谐运动的条件:_______________.
伸缩
质量
线的长度
θ<5°

----第13张ppt内容:------
5.单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系.

----第14张ppt内容:------
2.关于单摆运动的下列说法中,正确的是(   )A.单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力B.单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力C.单摆的周期与摆球质量、振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关D.在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变慢
BCD

----第15张ppt内容:------
三、受迫振动及共振1.受迫振动:系统在__________作用下的振动.做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于____________周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率)____________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___________时,振幅达到最大,这就是共振现象.共振曲线如图所示.
驱动力
驱动力

相等

----第16张ppt内容:------
3.(2013·高考江苏卷)如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz,则把手转动的频率为(  )A.1 Hz       B.3 HzC.4 Hz D.5 Hz
A

----第17张ppt内容:------

----第18张ppt内容:------
考点一 简谐运动的五个特征1.动力学特征F=-kx,“-”表示回复力的方向与位移方向相反,k是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数.2.运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而 方向相 反,为 变加 速运动,远离 平衡 位置时x、F、a、Ep 均 增大,v、Ek均减小,靠近平衡位置时则相反.3.运动的周期性特征相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同.

----第19张ppt内容:------

----第20张ppt内容:------
5.能量特征振动的能量包括动能Ek和势能Ep,简谐运动过程中,系统动能与势能相互转化,系统的机械能守恒.

----第21张ppt内容:------
C

----第22张ppt内容:------

----第23张ppt内容:------

----第24张ppt内容:------
1.(2015·漳州模拟)如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中(  )A.弹簧的最大弹性势能等于2mgAB.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C.物体在最低点时的加速度大小应为2gD.物体在最低点时的弹力大小应为mg
A

----第25张ppt内容:------
解析:因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重力 mg=F回=kA,当 物 体在最 低 点时,弹簧的弹 性势能 最大等于2mgA,A 对;在最低点,由F回=mg=ma 知,C错;由 F弹-mg=F回 得 F弹=2mg,D错;由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,B错.

----第26张ppt内容:------
考点二 简谐运动的图象的应用某质点的振动图象如图所示,通过图象可以确定以下各量:1.确定振动物体在任意时刻的位移.2.确定振动的振幅.3.确定振动的周期和频率.振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期.4.确定质点在各时刻的振动方向.5.比较各时刻质点加速度的大小和方向.

----第27张ppt内容:------
(2015·江苏 启东中学高三质检)一质点 做简谐 运动的图象如图所示,下列说法正确的是(  )A.质点振动频率是4 HzB.在10 s内质点经过的路程是20 cmC.第4 s末质点的速度是零D.在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同
B

----第28张ppt内容:------
[解析] 读图可知,该简谐运动的周期为4 s,频率为0.25 Hz,在10 s内质点经过的路程是2.5×4A=20 cm.第4 s末的速度最大.在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相反.

----第29张ppt内容:------
[总结提升] (1)简谐运动的图象不是振动质点 的轨 迹,它表示的是振动物体的位移随时间变化的规律;(2)因回复力总是指向平衡位置,故回复力和加速度 在图象上总是指向t轴;(3)速度方向可以通过下一个时刻位移的变化来 判定,下一个时刻位移如果增加,振动质点的速度方向就远 离t轴,下一个时刻的位移如果减小,振动质点的速度方向就指向t轴.

----第30张ppt内容:------
2.(2015·北京海淀区适应性练习)如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示.由振动图象可以得知(  )A.振子的振动周期等于t1B.在t=0时刻,振子的位置在a点C.在t=t1时刻,振子的速度为零D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动
D

----第31张ppt内容:------
解析:弹簧振子先后经历最短时间到达同一位置时,若速度相同,则这段时间间隔就等于弹簧振子的振动周期,从振动图象可以看出振子的振动周期为2t1,选项A错误;在 t=0时刻,振子的位移为零,所以 振子应该在平衡位置O,选项 B错误;在 t=t1 时刻,振子在平衡位置O,该时刻振子速度最大,选项C错误;从t1到t2振子的位移在增加,所以振子正从O点向b点运动,选项D正确.

----第32张ppt内容:------
考点三 受迫振动和共振 1.自由振动、受迫振动和共振的关系比较
仅受回复力
受驱动力作用
受驱动力作用
由系统本身性质决定,即固有周期T0或固有频率f0
由驱动力的周期或频率决定,即T=T驱或f=f驱
T驱=T0或f驱=f0

----第33张ppt内容:------
振动物体的机械能不变
由产生驱动力的物体提供
振动物体获得的能量最大
弹簧振子或单摆(θ≤5°)
机械工作时底座发生的振动
共振筛、声音的共鸣等

----第34张ppt内容:------
2.对共振的理解(1)共振曲线:如图所示,横坐标为驱动力频率f,纵坐标为振幅A.它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响,由图可知,f与f0越接近,振幅A越大;当f=f0时,振幅A最大.(2)受迫振动中系统能量的转化:受迫振动系统机械能不守恒,系统与外界时刻进行能量交换.

----第35张ppt内容:------
(2015·江西重点中学联考)如图所示,曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上下振动.开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把,转速为240 r/min.则(  )A.当振子稳定振动时,它的振动周期是0.5 sB.当振子稳定振动时,它的振动频率是4 HzC.当转速增大时,弹簧振子的振幅增大D.当转速减小时,弹簧振子的振幅增大
BD

----第36张ppt内容:------

----第37张ppt内容:------
[规律总结] (1)无论发生共振与否,受迫振动的频 率都 等于驱动力的频率,但只有发生共振现象时振幅才能达到最大. (2)受迫振动系统中的能量转化不再只有系统内部动能和势能的转化,还有驱动力对系统做正功补偿系统因克服阻力而 损失的机械能.

----第38张ppt内容:------
3.(2015·北京东城抽样测试)一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则(  )A.此单摆的固有周期约为0.5 sB.此单摆的摆长约为1 mC.若摆长增大,单摆的固有频率增大D.若摆长增大,共振曲线的峰将向右移动
B

----第39张ppt内容:------

----第40张ppt内容:------
考点四 实验:用单摆测定重力加速度
2.实验器材单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表.

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----第42张ppt内容:------

----第43张ppt内容:------
5.注意事项(1)悬线顶端不能晃动,需用夹子夹住,保证悬点固定.(2)单摆必须在同一平面内振动,且摆角小于10°.(3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时,并数准全振动的次数.(4)小球自然下垂时,用毫米刻度尺量出悬线长L,用游标卡尺测量小球的直径,然后算出摆球的半径r,则摆长l=L+r.(5)选用一米左右的细线.

----第44张ppt内容:------
(2015·合肥模拟)(1)在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中,除带横杆的铁架台、铁夹、秒表、游标卡尺、刻度尺之外,还必须选用的器材,正确的一组是________.A.约1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小铁球B.约0.1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小铁球C.约0.1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小塑料球D.约1 m的不可伸长的细线,半径约1 cm的小塑料球(2)测量小球直径时游标卡尺的读数为________cm.
A
0.890

----第45张ppt内容:------
(3)某同学在处理数据的步骤中,以为纵坐标,以 周 期T为横坐标,作出如图所示的图象,已知该图线的斜率为k=0.500,则重力加速度为________m/s2.(结果 保留三位有效数字,π=3.14)
9.86

----第46张ppt内容:------

----第47张ppt内容:------
4.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直 径的操作如 图 甲、乙 所示.测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”).


----第48张ppt内容:------
(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图丙所示.光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示,则该 单摆 的振 动周 期为________.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”),图丁中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”).
2t0
变大
变大

----第49张ppt内容:------
解析:(1)游标卡尺应该用两外测量爪对齐的地方测量,正确的是图乙.(2)一个周期内小球应该两次经过最低点,使光敏电 阻的阻值发生变化,故周期为t1+2t0-t1=2t0;小球的直径变大后,摆长变长,周期变大;使得每次经过最低点时 摆球的挡光时间变长,即Δt变大.

----第50张ppt内容:------
物理模型——单摆模型的应用

----第51张ppt内容:------
[审题点睛] (1)乙球在光滑圆弧内做小角度往复运动,因此可按单摆模型处理.(2)乙球从A第一次到C点用时与单摆的周期关系为t=________T.(3)乙球从A第n次到C用时表达式为____________.

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----第53张ppt内容:------

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