2015高考物理二轮复习精品教学案 专题13 机械振动、机械波（教师版）

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1、2015高考物理二轮复习精品资料专题13机械振动、机械波【2015老纲解读】本专题解决两大类问题：一是机械振动和机械波；二是光和电磁波，作为选修模块之一，每年高考试题中都独立于其他模块而单独命题，《考试说明》中除对波的图像、波速公式的应用和折射率要求较高外，其它内容要求都较低，命题方式仍然是小题的拼盘。高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几方面：1波的图像；2波长、波速和频率及其相互关系；3光的折射及全反射；4光的干涉、衍射及双缝干涉实验；5简谐运动的规律及振动图像；6电磁波的有关性质。机械波是高中物理的一个比较重要的知识，也是每年高考的必考内容，高考中的热点内容主要包括振动和波

2、的关系；波长、频率和波速的关系；波的图象及其应用等.高考中机械波相关试题的特点是:(1)试题容量大、综合性强，一道题往往要考查多个概念或多个规律；(2)用图象考查理解能力和推理能力，特别是对波的图象的理解和应用。本章所占的分值约为全卷总分的5%，个别年份将达到10%以上,因此要认真对待，熟练掌握相关内容。【重点知识整合】一、机械振动1．简谐运动的对称性(1)振动质点经过关于平衡位置对称的两点时，位移x、回复力F、速度v、加速度a、动能Ek、势能Ep的大小都相等，其中回复力F、加速度a与位移x方向相反，速度与位移x的方向可能相同，也可能相反．(2)振动质点通过关于平衡位置对称的两段等

3、长线段的时间相等．2．简谐运动的周期性(1)周期性：简谐运动的位移x、速度v、加速度a、回复力F、动能Ek和势能Ep都随时间作周期性变化，x、v、a、F的变化周期为T，Ek和Ep的变化周期为.(2)质点在任意时刻开始计时的一个周期内通过的路程s＝4A(A为振幅)，半个周期内通过的路程s＝2A.但从不同时刻开始计时的四分之一周期内，路程不一定等于振幅A.二、机械波1．波长、波速与频率(周期)的关系v＝λf＝32波的频率(周期)等于振源的频率(周期)，与介质无关，波从一种介质进入另一种介质，频率(周期)是不变的；波在介质中的传播速度v由介质的性质决定；波长等于波在一个周期内向外传播的距

4、离，其大小取决于波的频率及介质的性质(波速v)．波速也可用公式v＝计算，其中Δx为Δt时间内波沿传播方向传播的距离．2．振动图象与波的图象的比较振动图象反映了一个质点的位移x(位置坐标)随时间t变化的关系，波动图象反映了一系列质点在某一时刻相对其平衡位置的位移随质点的平衡位置变化的关系；由振动图象可确定周期T、振幅A、各时刻的位移及速度方向，由波动图象可确定波长λ、振幅A、波峰和波谷的位置、各个质点的位置及速度方向(结合传播方向)．注意：(1)简谐运动与其在介质中的传播形成的简谐波的振幅、频率均相同．(2)简谐振动和简谐波的图象均为正弦(或余弦)曲线．(3)振动和波动的图象中质点振

5、动方向判断方法不同．3．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域互相隔开，这种现象叫波的干涉．路程差Δx＝λ(n＝0,1,2…)的点为振动减弱点；路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2…)的点为振动加强点．4．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象．发生明显衍射的条件是，波长大于障碍物、小孔的尺寸或差不多．三、光1．光的折射定律：光从真空(或空气)射入透明介质时，＝n；光从透明介质射入真空(或空气)时，＝.2．折射率n：n＝(v为透明介质中的光速)，折射率是表征透明介质的光学性质的物理量．3．全反射和临界角(1)发生全反射

6、的条件：①光从光密介质进入光疏介质；②入射角不小于临界角．(2)临界角C：sinC＝.【高频考点突破】考点一基本概念和规律的理解32例1有以下说法A．在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差,应测出单摆作n次全振动的时间t，利用T＝求出单摆的周期B．如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C．变化的磁场一定会产生变化的电场D．图1振荡电路中的电容器正处于放电状态E．X射线是比紫外线频率低的电磁波F．只有波长比障碍物的尺寸小的时候才会发生明显的衍射现象G．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短其中正确的是________．题型2　波动和振动关

7、系的应用例2、在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波．t1＝4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2＝7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷．则以下说法正确的是(　　)A．该横波的波长为2mB．该横波的周期为4sC．该横波的波速为1m/sD．距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末解析：设波速为v，横波波长为λ，周期为T，则＋＝t1①＋＝t2②解①②得v＝1m/s，T＝4s则λ＝vT＝4m，距O点1m的质点第一次开始向上