高中物理必修二教案

高二物理高中物理選修3-4教案。

　11．1簡諧運(yùn)動

教學(xué)目的

（1）了解什么是機(jī)械振動、簡諧運(yùn)動

（2）正確理解簡諧運(yùn)動圖象的物理含義，知道簡諧運(yùn)動的圖象是一條正弦或余弦曲線。

2．能力培養(yǎng)通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出機(jī)械振動的特征，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力

教學(xué)重點(diǎn)：使學(xué)生掌握簡諧運(yùn)動的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律

教學(xué)難點(diǎn)：偏離平衡位置的位移與位移的概念容易混淆；在一次全振動中速度的變化

課型：啟發(fā)式的講授課

教具：鋼板尺、鐵架臺、單擺、豎直彈簧振子、皮筋球、氣墊彈簧振子、微型氣源

教學(xué)過程（教學(xué)方法）

教學(xué)內(nèi)容

[引入]我們學(xué)習(xí)機(jī)械運(yùn)動的規(guī)律，是從簡單到復(fù)雜：勻速運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動、平拋運(yùn)動、勻速圓

周 運(yùn)動，今天 學(xué)習(xí)一種更復(fù)雜的運(yùn)動--簡諧運(yùn)動。

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高中物理選修3-4知識點(diǎn)總結(jié)：電磁波，電磁波的傳播

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一、麥克斯韋電磁場理論
1、電磁場理論的核心之一：變化的磁場產(chǎn)生電場
在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)
理解:(1)均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定電場
(2)非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化電場
2、電磁場理論的核心之二：變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場
理解:(1)均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場
(2)非均勻變化的電場產(chǎn)生變化磁場
〖規(guī)律總結(jié)〗
1、麥克斯韋電磁場理論的理解:
恒定的電場不產(chǎn)生磁場
恒定的磁場不產(chǎn)生電場
均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場
均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場
振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場
振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場
2、電場和磁場的變化關(guān)系
二、電磁波
1、電磁場：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個(gè)變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個(gè)變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場
這個(gè)過程可以用下圖表達(dá)。
2、電磁波：
電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波.
3、電磁波的特點(diǎn)：
(1)電磁波是橫波,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B按正弦規(guī)律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直
(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同.v=λf
(3)電磁波具有波的特性
三、赫茲的電火花
赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.，他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波。

20xx高中物理第一輪專題復(fù)習(xí)全套學(xué)案：選修3-4

考點(diǎn)內(nèi)容要求考綱解讀
簡諧運(yùn)動Ⅰ本章考查的熱點(diǎn)有簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)及圖象、波的圖象以及波長、波速、頻率的關(guān)系，光的折射和全反射，題型以選擇題和填空題為主，難度中等偏下，波動與振動的綜合及光的折射與全反射的綜合，有的考區(qū)也以計(jì)算題的形式考查．
復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意理解振動過程中回復(fù)力、位移、速度、加速度等各物理量的變化規(guī)律、振動與波動的關(guān)系及兩個(gè)圖象的物理意義，注意圖象在空間和時(shí)間上的周期性，分析幾何光學(xué)中的折射、全反射和臨界角問題時(shí)，應(yīng)注意與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，作出正確的光路圖；光和相對論部分，以考查基本概念及對規(guī)律的簡單理解為主，不可忽視任何一個(gè)知識點(diǎn).
簡諧運(yùn)動的公式和圖象Ⅱ
單擺、單擺的周期公式Ⅰ
受迫振動和共振Ⅰ
機(jī)械波Ⅰ
橫波和縱波Ⅰ
橫波的圖象Ⅱ
波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系Ⅱ
波的干涉和衍射現(xiàn)象Ⅰ
多普勒效應(yīng)Ⅰ
光的折射定律Ⅱ
折射率Ⅰ
全反射、光導(dǎo)纖維Ⅰ
光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象Ⅰ
變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、電磁波及其傳播Ⅰ
電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收Ⅰ
電磁波譜Ⅰ
狹義相對論的基本假設(shè)Ⅰ
質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系Ⅰ
相對論質(zhì)能關(guān)系式Ⅰ
實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動、用單擺測定重力加速度
實(shí)驗(yàn)：測定玻璃的折射率
實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測光的波長
第1課時(shí)機(jī)械振動
導(dǎo)學(xué)目標(biāo)1.理解簡諧運(yùn)動的概念、公式和圖象，掌握簡諧運(yùn)動的回復(fù)力的特點(diǎn)和描述簡諧運(yùn)動的物理量.2.掌握單擺的振動規(guī)律和周期公式.3.理解受迫振動和共振的概念，掌握產(chǎn)生共振的條件．
一、簡諧運(yùn)動
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
1．圖1是某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象．根據(jù)圖象中的信息，
回答下列問題．
(1)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離有多大？
(2)在1.5s和2.5s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位置各在哪里？
(3)在1.5s和2.5s這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)向哪個(gè)方向運(yùn)動？
2．參考圖1，在t＝0到t＝4s的范圍內(nèi)回答以下問題．
(1)質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移的方向在哪些時(shí)間內(nèi)跟它的瞬時(shí)速度的方向相同？在哪些時(shí)間內(nèi)跟瞬時(shí)速度的方向相反？
(2)質(zhì)點(diǎn)在第2s末的位移是多少？
(3)質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)走過的路程是多少？
3．請根據(jù)圖1寫出這個(gè)簡諧振動的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式．
[知識梳理]
1．概念：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從________函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象(x－t圖象)是一條________曲線，這樣的振動叫簡諧運(yùn)動．
2．動力學(xué)表達(dá)式F＝________.
運(yùn)動學(xué)表達(dá)式x＝Asin(ωt＋φ)．
3．描述簡諧運(yùn)動的物理量
(1)位移x：由____________指向______________________的有向線段表示振動位移，是矢量．
(2)振幅A：振動物體離開平衡位置的____________，是標(biāo)量，表示振動的強(qiáng)弱．
(3)周期T和頻率f：做簡諧運(yùn)動的物體完成____________所需要的時(shí)間叫周期，而頻率則等于單位時(shí)間內(nèi)完成________________；它們是表示振動快慢的物理量．二者互為倒數(shù)關(guān)系．
4．簡諧運(yùn)動的圖象
(1)物理意義：表示振動物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律．
(2)從平衡位置開始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Asinωt，圖象如圖2所示．
從最大位移處開始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Acosωt，圖象如圖3所示．
圖2圖3
5．簡諧運(yùn)動的能量
簡諧運(yùn)動過程中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，振動能量與________有關(guān)，________越大，能量越大．
二、單擺
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
圖4是兩個(gè)單擺的振動圖象．
(1)甲、乙兩個(gè)擺的擺長之比是多少？
(2)以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，從t＝0起，乙第一次到達(dá)右方最大位移處時(shí)，甲振動到了什么位置？向什么方向運(yùn)動？
[知識梳理]
如圖5所示，平衡位置在最低點(diǎn)．(1)定義：在細(xì)線的一端拴一
個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的________和________
都不計(jì)，球的直徑比________短得多，這樣的裝置叫做單擺．
(2)視為簡諧運(yùn)動的條件：________________.
(3)回復(fù)力：小球所受重力沿________方向的分力，即：F＝G2
＝Gsinθ＝mglx，F(xiàn)的方向與位移x的方向相反．
(4)周期公式：T＝2πl(wèi)g.
(5)單擺的等時(shí)性：單擺的振動周期取決于擺長l和重力加速度g，與振幅和振子(小球)質(zhì)量都沒有關(guān)系．
注意單擺振動時(shí)，線的張力與重力沿?cái)[線方向的分力的合力提供單擺做圓周運(yùn)動的向心力．重力沿速度方向的分力提供回復(fù)力，最大回復(fù)力大小為mglA，在平衡位置時(shí)回復(fù)力為零，但合外力等于向心力，不等于零．
三、受迫振動和共振
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
如圖6所示，張緊的水平繩上吊著A、B、C三個(gè)小球．B靠近A，
但兩者的懸線長度不同；C遠(yuǎn)離球A，但兩者的懸線長度相同．
(1)讓球A在垂直于水平繩的方向擺動，將會看到B、C球有什么表
現(xiàn)？
(2)在C球擺動起來后，用手使A、B球靜止，然后松手，又將看到
A、B球有什么表現(xiàn)？
[知識梳理]
1．受迫振動：系統(tǒng)在________________作用下的振動．做受迫振動的物體，
它的周期(或頻率)等于________的周期(或頻率)，而與物體的固有周期(或頻率)______關(guān)．
2．共振：做受迫振動的物體，它的固有頻率與驅(qū)動力的頻率越接
近，其振幅就越大，當(dāng)二者_(dá)_______時(shí)，振幅達(dá)到最大，這就是
共振現(xiàn)象．共振曲線如圖7所示.
考點(diǎn)一簡諧運(yùn)動圖象及運(yùn)動規(guī)律
考點(diǎn)解讀
1．圖象的應(yīng)用
(1)確定振動物體在任意時(shí)刻的位移．如圖8中，對應(yīng)t1、t2
時(shí)刻的位移分別為x1＝＋7cm，x2＝－5cm.
(2)確定振動的振幅．如圖振幅是10cm.
(3)確定振動的周期和頻率．振動圖象上一個(gè)完整的正弦(余
弦)圖形在時(shí)間軸上拉開的“長度”表示周期．
由圖可知，OD、AE、BF的間隔都等于振動周期，T＝0.2s，頻率f＝1T＝5Hz.
(4)確定各質(zhì)點(diǎn)的振動方向．例如圖中的t1時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置向位移的正方向運(yùn)動；在t3時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)正向著平衡位置運(yùn)動．
(5)比較各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)加速度的大小和方向．例如在圖中t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移x1為正，則加速度a1為負(fù)；t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移x2為負(fù)，則加速度a2為正，又因?yàn)閨x1|>|x2|，所以|a1|>|a2|.
2．運(yùn)動規(guī)律：公式x＝Asin(ωt＋φ)
(1)變化規(guī)律
位移增大時(shí)回復(fù)力、加速度變大速度、動能減小勢能增大機(jī)械能守恒振幅、周期、頻率保持不變
(2)對稱規(guī)律
①做簡諧運(yùn)動的物體，在關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)，回復(fù)力、位移、加速度具有等大反向的關(guān)系．另外速度的大小、動能也具有對稱性，速度的方向可能相同或相反．
②振動質(zhì)點(diǎn)來回通過相同的兩點(diǎn)間的時(shí)間相等，如tBC＝tCB；
質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過關(guān)于平衡
位置對稱的等長的兩線段時(shí)所用的時(shí)間相等，如tBC＝tB′C′，如圖9所示．
典例剖析
例1如圖10為一彈簧振子的振動圖象，求：
(1)該振子簡諧運(yùn)動的表達(dá)式．
(2)在第2s末到第3s末這段時(shí)間內(nèi)彈簧振子的加速度、速度、
動能和彈性勢能各是怎樣變化的？
(3)該振子在前100s的總位移是多少？路程是多少？
跟蹤訓(xùn)練1一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T，則()
A．若t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動的位移大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的整數(shù)倍
B．若t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動的速度大小相等、方向相反，則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍
C．若Δt＝T，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動的加速度一定相等
D．若Δt＝T/2，則在t時(shí)刻和(t＋Δt)時(shí)刻彈簧的長度一定相等
考點(diǎn)二單擺的回復(fù)力與周期
考點(diǎn)解讀
1．受力特征：重力和細(xì)線的拉力
(1)回復(fù)力：擺球重力沿切線方向上的分力，F(xiàn)回＝－mgsinθ＝－mglx＝－kx，負(fù)號表示回復(fù)力F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＝F－mgcosθ.
注意：(1)當(dāng)擺球在最高點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝mv2R＝0，F(xiàn)＝mgcosθ.
(2)當(dāng)擺球在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)向＝mv2R，F(xiàn)向最大，F(xiàn)＝mg＋mv2R.
2．周期公式：T＝2πl(wèi)g，f＝12πg(shù)l
(1)測重力加速度g.只要測出單擺的擺長l，周期T，就可以根據(jù)g＝4π2lT2，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.
(2)l為等效擺長，表示從懸點(diǎn)到擺球重心的距離，要區(qū)分?jǐn)[長和擺線長，懸點(diǎn)實(shí)質(zhì)為擺球擺動所在圓弧的圓心．
(3)g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?br> 典例剖析
例2已知單擺的振動圖象如圖11所示．
(1)讀圖可知振幅A＝______m，振動頻率f＝______Hz；
(2)求此單擺的擺長l；
(3)若擺球質(zhì)量為0.2kg，在擺動過程中，擺球受的回復(fù)力
的最大值Fm是多少？(取g＝10m/s2，π2＝10)
跟蹤訓(xùn)練2細(xì)長輕繩下端拴一小球構(gòu)成單擺，在懸掛點(diǎn)正下方12擺長處有
一個(gè)能擋住擺線的釘子A，如圖12所示．現(xiàn)將單擺向左方拉開一個(gè)小角
度然后無初速度釋放．對于單擺的運(yùn)動，下列說法中正確的是()
A．?dāng)[球往返運(yùn)動一次的周期比無釘子時(shí)的單擺周期小
B．?dāng)[球在左右兩側(cè)上升的最大高度一樣
C．?dāng)[球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等
D．?dāng)[球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍
考點(diǎn)三受迫振動和共振的應(yīng)用
考點(diǎn)解讀
1．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)．
2．當(dāng)驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時(shí)，發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大．
典例剖析
例3一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，如圖13甲所示，該裝置可用于研究彈簧振子的受迫振動．勻速轉(zhuǎn)動把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動．把手勻速轉(zhuǎn)動的
周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期．若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運(yùn)動，振動圖線如圖乙所示．當(dāng)把手以某一速度勻速運(yùn)動，受迫振動達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動圖象如圖丙所示．若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，Y表示受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則：
圖13
(1)穩(wěn)定后，物體振動的頻率f＝________Hz.
(2)欲使物體的振動能量最大，需滿足什么條件？
答：________________________________________________________________________.
(3)利用上述所涉及的知識，請分析某同學(xué)所提問題的物理依據(jù)．
“某同學(xué)考慮，我國火車第六次大提速時(shí)，需盡可能的增加鐵軌單節(jié)長度，或者是鐵軌無接頭”．
答：________________________________________________________________________.
跟蹤訓(xùn)練3圖14所示是一個(gè)單擺做受迫振動時(shí)的共振曲線，表
示振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系，下列說法正確的是()
A．?dāng)[長約為10cm
B．?dāng)[長約為1m
C．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動
D．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動

14.單擺模型的應(yīng)用
例4如圖15所示，ACB為光滑弧形槽，弧形槽半徑為R，R?.甲球
從弧形槽的球心處自由落下，乙球從A點(diǎn)由靜止釋放，問：
(1)兩球第1次到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間之比．
(2)若在圓弧的最低點(diǎn)C的正上方h處由靜止釋放小球甲，讓其自由下
落，同時(shí)乙球從圓弧左側(cè)由靜止釋放，欲使甲、乙兩球在圓弧最低點(diǎn)C處相遇，則甲球
下落的高度h是多少？
建模感悟從以上兩例看出，單擺模型的構(gòu)建及應(yīng)用關(guān)鍵是要看所求實(shí)際問題是否具備單擺模型的典型力學(xué)特征，這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析研究題目所蘊(yùn)含的力學(xué)條件信息．
跟蹤訓(xùn)練4一個(gè)半圓形光滑軌道如圖16所示，半徑是R，圓心是
O，如果拿兩個(gè)物體分別放在O點(diǎn)和B點(diǎn)(B點(diǎn)離A點(diǎn)很近)，同時(shí)從
靜止釋放，問這兩個(gè)物體誰先到達(dá)A點(diǎn)？

A組簡諧運(yùn)動的振動圖象
1．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象如圖17所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與加
速度方向相同的時(shí)間段是()
A．0～0.3s
B．0.3s～0.6s
C．0.6s～0.9s
D．0.9s～1.2s
2．某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asinπ4tm，則質(zhì)點(diǎn)()
A．第1s末與第3s末的位移相同
B．第1s末與第3s末的速度相同
C．3s末至5s末的位移方向都相同
D．3s末至5s末的速度方向都相同

B組單擺問題
3．如圖18所示，一單擺懸于O點(diǎn)，擺長為L，若在O點(diǎn)的豎直線上的O′
點(diǎn)釘一個(gè)釘子，使OO′＝L2，將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、
B、C間來回振動，若振動中擺線與豎直方向夾角小于5°，則此擺的
周期是()
A．2πLgB．2πL2g
C．2π(Lg＋L2g)D．π(Lg＋L2g)
4．做簡諧運(yùn)動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度減小為原來的1/2，則單擺振動的()
A．頻率、振幅都不變B．頻率、振幅都改變
C．頻率不變、振幅改變D．頻率改變、振幅不變
5.(1)將一個(gè)電動傳感器接到計(jì)算機(jī)上，就可以測量快速變
化的力，用這種方法測得的某單擺擺動時(shí)懸線上拉力的
大小隨時(shí)間變化的曲線如圖19所示．某同學(xué)由此圖象提
供的信息做出的下列判斷中，正確的是________．
A．t＝0.2s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)
B．t＝1.1s時(shí)擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)
C．?dāng)[球擺動過程中機(jī)械能減小
D．?dāng)[球擺動的周期是T＝1.4s
(2)圖20為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中
正確的是________．
A．甲、乙兩單擺的擺長相等
B．甲擺的振幅比乙擺大
C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大
D．在t＝0.5s時(shí)有最大正向加速度的是乙擺
課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練
(限時(shí)：30分鐘)
一、選擇題
1．簡諧運(yùn)動的平衡位置是指()
A．速度為零的位置B．回復(fù)力為零的位置
C．加速度為零的位置D．位移最大的位置
2．(20xx?全國Ⅰ?21)一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)．t＝0時(shí)刻振子的位移x＝－0.1m；t＝43s時(shí)刻x＝0.1m；t＝4s時(shí)刻x＝0.1m．該振子的振幅和周期可能為()
A．0.1m，83sB．0.1m,8s
C．0.2m，83sD．0.2m,8s
3．懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期為2s，從最低點(diǎn)的位置向上運(yùn)動時(shí)開始計(jì)時(shí)，它的振動圖象如圖1所示，由圖可知()
圖1
A．t＝1.25s時(shí)振子的加速度為正，速度為正
B．t＝1.7s時(shí)振子的加速度為負(fù)，速度為負(fù)
C．t＝1.0s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值
D．t＝1.5s時(shí)振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值
4．圖2甲是一個(gè)彈簧振子的示意圖，在B、C之間做簡諧運(yùn)動，O是它的平衡位置，規(guī)定以向右為正方向，圖乙是它的速度v隨時(shí)間t變化的圖象．下面的說法中正確的是()
甲乙
圖2
A．t＝2s時(shí)刻，它的位置在O點(diǎn)左側(cè)4cm處
B．t＝3s時(shí)刻，它的速度方向向左
C．t＝4s時(shí)刻，它的加速度為方向向右的最大值
D．它的一個(gè)周期時(shí)間為8s
5．如圖3所示，小球在B、C之間做簡諧運(yùn)動，O為BC間的中
點(diǎn)，B、C間的距離為10cm，則下列說法正確的是()
A．小球的最大位移是10cm
B．只有在B、C兩點(diǎn)時(shí)，小球的振幅是5cm，在O點(diǎn)時(shí)，小球的
振幅是0
C．無論小球在任何位置，它的振幅都是5cm
D．從任意時(shí)刻起，一個(gè)周期內(nèi)小球經(jīng)過的路程都是20cm
6．如圖4所示，將小球甲、乙、丙(都可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B、C三點(diǎn)
由靜止同時(shí)釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲是
從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動，乙沿弦軌道從一端B到達(dá)最低點(diǎn)D，
丙沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動到D，且C點(diǎn)很靠近D點(diǎn)，如果忽略一切摩
擦阻力，那么下列判斷正確的是()
A．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)
B．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，丙球最后到達(dá)D點(diǎn)
C．丙球最先到達(dá)D點(diǎn)，乙球最后到達(dá)D點(diǎn)
D．甲球最先到達(dá)D點(diǎn)，無法判斷哪個(gè)球最后到達(dá)D點(diǎn)
二、非選擇題
7.有一彈簧振子在水平方向上的B，C之間做簡諧運(yùn)動，已知B，C
間的距離為20cm，振子在2s內(nèi)完成了10次全振動．若從某時(shí)刻
振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)(t＝0)，經(jīng)過14周期振子有正向最大
加速度．
(1)求振子的振幅和周期；
(2)在圖5中作出該振子的位移—時(shí)間圖象；
(3)寫出振子的振動方程．
8．一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，其位移和時(shí)間關(guān)系如圖6所示．
(1)求t＝0.25×10－2s時(shí)的位移；
(2)在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振動過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移、回
復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？
(3)在t＝0到8.5×10－2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程、位移各多大？
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)10cm
(2)在1.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置在7cm處．在2.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位置在－7cm處．
(3)這兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)都向下運(yùn)動．
2．(1)第1s內(nèi)和第3s內(nèi)，位移方向跟速度的方向相同．第2s內(nèi)和第4s內(nèi)，位移方向跟速度的方向相反．
(2)0(3)20cm
3．x＝10sinπ2tcm
知識梳理1.正弦正弦2.－kx
3．(1)平衡位置振動質(zhì)點(diǎn)所在位置
(2)最大距離(3)一次全振動全振動的次數(shù)5.振幅振幅
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)1∶4(2)見解析
解析(2)由圖象可以看出，當(dāng)乙第一次到達(dá)右方最大位移處時(shí)，t＝2s，振動了14周期，甲振動了12周期，位移為0.此時(shí)甲向左方運(yùn)動．
知識梳理(1)伸長質(zhì)量擺線(2)擺角小于5°(3)切線
三、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)B、C球也開始振動，且C球振動的振幅比較大
(2)A、B球開始振動，且A球的振幅比較大
知識梳理1.周期性驅(qū)動力驅(qū)動力無2.相等
課堂探究
例1(1)x＝5sinπ2tcm(2)見解析(3)05m
解析(2)由題圖可知，在t＝2s時(shí)，振子恰好通過平衡位置，此時(shí)加速度為零，隨著時(shí)間的延續(xù)，位移值不斷加大，加速度的值也不斷變大，速度值不斷變小，動能不斷減小，彈性勢能逐漸增大，當(dāng)t＝3s時(shí)，加速度的值達(dá)到最大，速度等于零，動能等于零，彈性勢能達(dá)到最大值．
跟蹤訓(xùn)練1C
例2(1)0.10.25(2)4m(3)0.05N
跟蹤訓(xùn)練2AB
例3(1)0.25(2)、(3)見解析
解析(3)若單節(jié)車軌非常長，或無接頭，則驅(qū)動力周期非常大，從而遠(yuǎn)離火車的固有周期，使火車的振幅較小，以便來提高火車的車速．
跟蹤訓(xùn)練3BD
例4(1)22π(2)(2n＋1)2π2R8(n＝0,1,2，…)
跟蹤訓(xùn)練4放在O點(diǎn)的物體先到達(dá)A點(diǎn)
分組訓(xùn)練
1．BD2.AD3.D4.C
5．(1)AC(2)ABD
課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練
1．B
2．ACD
3．C
4．BCD
5．CD
6．A
7．(1)A＝10cmT＝0.2s(2)見解析圖
(3)x＝－10sin10πtcm
解析
(2)由振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過14周期振子有正向最大加速度，可知振子此時(shí)在負(fù)方向最大位移處．所以位移—時(shí)間圖象如圖所示．
8．(1)－2cm(2)變大變大變小變小變大(3)34cm2cm0

高中物理選修3-4知識點(diǎn)總結(jié)：電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會提前最好準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎？考慮到您的需要，小編特地編輯了“高中物理選修3-4知識點(diǎn)總結(jié)：電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收”，歡迎大家閱讀，希望對大家有所幫助。

高中物理選修3-4知識點(diǎn)總結(jié)：電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收

1、LC回路振蕩電流的產(chǎn)生
先給電容器充電，把能以電場能的形式儲存在電容器中。
（1）閉合電路，電容器C通過電感線圈L開始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動勢的阻礙作用。放電開始瞬時(shí)電路中電流為零，磁場能為零，極板上電荷量最大。隨后，電路中電流加大，磁場能加大，電場能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束，電流達(dá)到最大、磁場能最多。
（2）由于電感線圈L中自感電動勢的阻礙作用電流不會立即消失，保持原來電流方向，對電容器反方向充電，磁場能減少，電場能增多。充電流由大到小，充電結(jié)束時(shí)，電流為零。
接著電容器又開始放電，重復(fù)（1）、（2）過程，但電流方向與（1）時(shí)的電流方向相反。
電磁波的發(fā)射和接收
有效的向外發(fā)射電磁波的條件：
（1）要有足夠高的振蕩頻率，因?yàn)轭l率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。
（2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才有可能有效的將電磁場的能量傳播出去。
采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波？
改造振蕩電路——由閉合電路成開放電路
2、電磁波的接收條件
電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振。
調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。通過改變電容器電容來改變調(diào)諧電路的頻率。
檢波：從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號。．電磁波譜及其應(yīng)用
3、光的電磁說
（1）麥克斯韋計(jì)算出電磁波傳播速度與光速相同，說明光具有電磁本質(zhì)
（2）電磁波譜
電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線射線
產(chǎn)生機(jī)理在振蕩電路中，自由電子作周期性運(yùn)動產(chǎn)生
原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的
原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的
（3）光譜觀察光譜的儀器，分光鏡光譜的分類，產(chǎn)生和特征
發(fā)射光譜連續(xù)光譜產(chǎn)生特征
由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的由連續(xù)分布的，一切波長的光組成
明線光譜由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的由不連續(xù)的一些亮線組成
吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光，通過物質(zhì)后某些波長的光被吸收而產(chǎn)生的在連續(xù)光譜的背景上，由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜
光譜分析：
一種元素，在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長的光，在低溫下，也吸收這些波長的光，所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線，用來進(jìn)行光譜分析。
4、電磁波的應(yīng)用：
1、電視
簡單地說：電視信號是電視臺先把影像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號，發(fā)射出去后被接收的電信號通過還原，被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點(diǎn)的明暗情況，逐點(diǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱不同的信號電流，通過天線把帶有圖象信號的電磁波發(fā)射出去。
2、雷達(dá)工作原理
利用發(fā)射與接收之間的時(shí)間差，計(jì)算出物體的距離。
3、手機(jī)
在待機(jī)狀態(tài)下，手機(jī)不斷的發(fā)射電磁波，與周圍環(huán)境交換信息。
手機(jī)在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強(qiáng)。
電磁波與機(jī)械波的比較:
共同點(diǎn)：都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象；它們波動的頻率都取決于波源的頻率；在不同介質(zhì)中傳播，頻率都不變．
不同點(diǎn)：機(jī)械波的傳播一定需要介質(zhì)，其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無關(guān)．而電磁波本身就是一種物質(zhì)，它可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播．電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m／s，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速和波長不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān)．
不同電磁波產(chǎn)生的機(jī)理
無線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運(yùn)動產(chǎn)生的．
紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．
倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的．
γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的．
頻率(波長)不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同．
紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；
紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來殺菌和消毒；
倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對人體的透視和檢查部件的缺陷；
γ射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測厚或用γ刀進(jìn)行手術(shù)．

高中物理(選修3-1) 重點(diǎn)難點(diǎn)梳理