高中音樂絲竹相和教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-1820xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):振幅、周期和頻率。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?下面是小編精心為您整理的“20xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):振幅、周期和頻率”,相信能對(duì)大家有所幫助。
20xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):振幅、周期和頻率
基礎(chǔ)目標(biāo)
1.知道什么是一次全振動(dòng)、振幅、周期和頻率
2.理解周期和頻率的關(guān)系。
3.知道什么是振動(dòng)的固有周期和固有頻率
4.掌握用秒表測彈簧振子周期的操作技能.
拔高目標(biāo):
1、知道位移和振幅的區(qū)別
2、知道周期(頻率)和振幅無關(guān)
3、知道彈簧振子的周期公式
4、能利用彈簧振子的周期性解決相應(yīng)問題。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
1.振幅和位移的聯(lián)系和區(qū)別.
2.通過實(shí)驗(yàn)說明周期和振幅無關(guān)
【教學(xué)內(nèi)容】
一、新課引入
觀察表明:簡諧運(yùn)動(dòng)是一種周期性運(yùn)動(dòng),與我們學(xué)過的勻速圓周運(yùn)動(dòng)相似,所以研究簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)我們也有必要像勻速圓周運(yùn)動(dòng)一樣引入周期、頻率等物理量,本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)描述簡諧運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量[板書:振幅、周期和頻率]
二、振幅
1.引入振幅。
在鐵架臺(tái)上懸掛一豎直方向的彈簧振子,分別用大小不同的力把彈簧振子從平衡位置拉下不同的距離.
①兩種情況下,彈簧振子振動(dòng)的范圍大小不同;
②振子振動(dòng)的強(qiáng)弱不同.
為了方便我們描述物體振動(dòng)的強(qiáng)弱,我們引入振幅.
①振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量;
②振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離叫振幅;
③振幅的單位是米.
2.分析振幅與位移的區(qū)別
問題:振幅越大,物體的振動(dòng)越強(qiáng),能否說物體的位移越大?
物體在遠(yuǎn)離平衡位置的過程中,振幅逐漸增大?
a.振幅是指振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離;而位移是振動(dòng)物體所在位置與平衡位置之間的距離.
b.對(duì)于一個(gè)給定的振動(dòng),振子的位移是時(shí)刻變化的,但振幅是不變的.
c.位移是矢量,但振幅是標(biāo)量.
d.振幅等于最大位移的數(shù)值.
三、周期和頻率
1、全振動(dòng)
由于簡諧運(yùn)動(dòng)具有周期性,故只要研究一次完整的運(yùn)動(dòng)就可以反應(yīng)全部的情況。
一次完整的運(yùn)動(dòng)我們稱為一次全振動(dòng)。
從A點(diǎn)開始,一次全振動(dòng)的完整過程:[A′→O→A→O→A′]
兩次以同樣的速度經(jīng)過同一位置之間的時(shí)間間隔
誤解:兩次經(jīng)過同一位置之間的時(shí)間間隔。
2、周期和頻率
做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間,叫做振動(dòng)的周期,單位:秒.
單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù),叫頻率,單位:赫茲.
周期和頻率之間的關(guān)系:T=
周期和頻率都是描述振動(dòng)快慢的物理量,周期越大,振動(dòng)越慢,頻率越大,振動(dòng)越快。
四、周期和振幅無關(guān)
問題:如果改變振幅,周期是否改變?
實(shí)驗(yàn):用一個(gè)大的電子鐘,改變振幅,分別記一下半分鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。(在尺上標(biāo)下平衡位置,從平衡位置開始計(jì)時(shí))
結(jié)論:周期與振幅無關(guān)。
周期與哪些因素有關(guān)?
定性實(shí)驗(yàn):改變振子質(zhì)量,改變彈簧勁度系數(shù)。
結(jié)論:與振子質(zhì)量和彈簧有關(guān)。()
推導(dǎo):只要振子系統(tǒng)確定了,其周期就是一個(gè)固定值,不會(huì)改變!除了彈簧振子外,其他的振動(dòng)物體也具有相同的特點(diǎn),所以我們把一個(gè)振動(dòng)物體的周期稱之為固有周期,其頻率稱為固有頻率。
生活中的現(xiàn)象:吉他弦或其他琴弦。
前提:音調(diào)高低是由頻率決定。
現(xiàn)象:用力撥動(dòng)琴弦,撥的幅度不同,聲音大小不同,但音調(diào)高低都一樣。即振幅不影響頻率。
五、板書
振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離(m)是標(biāo)量
振幅(A)表示振動(dòng)的強(qiáng)弱
等于振動(dòng)物體的最大位移的絕對(duì)值
做簡諧振動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所用的(s)
周期(T)只有物體振動(dòng)狀態(tài)再次恢復(fù)到與起始時(shí)刻完全相同時(shí),物體才完成一次全振動(dòng)
單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)(Hz)T=
頻率(f)當(dāng)周期T與頻率f是振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時(shí),叫固有周期或固有頻率
小結(jié)
1.振幅是振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離;振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間叫周期;單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)叫頻率.
2.當(dāng)振動(dòng)物體以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程就是一次全振動(dòng);一次全振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)的最小運(yùn)動(dòng)單元,振子的運(yùn)動(dòng)過程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷重復(fù).
3.由于物體振動(dòng)的周期和頻率只與振動(dòng)系統(tǒng)本身有關(guān),所以也叫固有周期和固有頻率.
六、課堂思考及課后思考題
1、經(jīng)過一個(gè)周期,物體走的路程是幾倍的振幅?
半個(gè)周期,是否一定走2倍的振幅?
1/4個(gè)周期,是否一定走一個(gè)振幅?
2、一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O附近做簡諧運(yùn)動(dòng),它離開平衡位置向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.15s第一次經(jīng)過N點(diǎn),再經(jīng)過0.1s第二次通過N點(diǎn),則該質(zhì)點(diǎn)的周期為多少s?該質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過多少s第三次經(jīng)過N點(diǎn)?
3、如圖所示,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng),先后以相等而反向的加速度經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí),歷時(shí)2s,過b點(diǎn)后又經(jīng)2s,仍以相同加速度再經(jīng)b點(diǎn),其振動(dòng)周期為________
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四、單擺
1.理解單擺振動(dòng)的特點(diǎn)及它做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件;
2.觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出周期的影響因素,培養(yǎng)學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力。
3.掌握并學(xué)會(huì)應(yīng)用單擺振動(dòng)的周期公式。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)分析】
1.本課重點(diǎn)在于掌握好單擺的周期公式及其成立條件。
2.本課難點(diǎn)在于單擺回復(fù)力的分析。
解決方案:對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容通過課堂鞏固練習(xí)加深印象。本課難點(diǎn)在于力的分析上,由教師畫好受力分析圖,用彩粉筆標(biāo)示,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生看書,這部分內(nèi)容屬于A類要求及了解內(nèi)容,只要使大部分學(xué)生能明白基本過程即可,重在強(qiáng)調(diào)最后結(jié)論。
【教學(xué)過程】
一、單擺振動(dòng)的特點(diǎn)(回復(fù)力和平衡位置)
1、單擺及其平衡位置
一根繩子上端固定,下端系著一個(gè)球。物理上的單擺,是在一個(gè)固定的懸點(diǎn)下,用一根不可伸長的細(xì)繩,系住一個(gè)一定質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn),在豎直平面內(nèi)小角度地?cái)[動(dòng)。如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略,線長又比球的直徑大得多,這樣的裝置叫單擺.
問題:為什么對(duì)單擺有上述限制要求呢?
①線的伸縮和質(zhì)量可以忽略--使擺線有一定的長度而無質(zhì)量,質(zhì)量全部集中在擺球上.
②線長比球的直徑大得多,可把擺球當(dāng)作一個(gè)質(zhì)點(diǎn),只有質(zhì)量無大小,懸線的長度就是擺長.
單擺是實(shí)際擺的理想化的物理模型.
另外,單擺繩要輕而長,球要小而重都是為了減少阻力。
2、單擺的回復(fù)力
答:單擺的回復(fù)力由繩的拉力和重力的合力來提供。分析過程:1、不可能是重力或繩子的拉力。2、不可能是重力和拉力的合力。
①在研究擺球沿圓弧的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),要以不考慮與擺球運(yùn)動(dòng)方向垂直的力,而只考慮沿?cái)[球運(yùn)動(dòng)方向的力,如圖乙所示.
②因?yàn)镕′垂直于v,所以,我們可將重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向.且G1=Gsinθ=mgsinθG2=Gcosθ=mgcosθ
③說明:正是沿運(yùn)動(dòng)方向的合力G1=mgsinθ提供了擺球擺動(dòng)的回復(fù)力.
二、單擺振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)
推導(dǎo):在擺角很小時(shí),sinθ=
又回復(fù)力F=mgsinθF=mg·(x表示擺球偏離平衡位置的位移,l表示單擺的擺長)
在擺角θ很小時(shí),回復(fù)力的方向與擺球偏離平衡位置的位移方向相反,大小成正比,單擺做簡諧運(yùn)動(dòng).
知道簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦(或余弦曲線),那么在擺角很小的情況下,既然單擺做的是簡諧運(yùn)動(dòng),它振動(dòng)的圖象也是正弦或余弦曲線.
三、單擺的周期
1、周期與振幅無關(guān)
[演示1]擺角小于5°的情況下,把兩個(gè)擺球從不同高度釋放。
現(xiàn)象:擺球同步振動(dòng),說明單擺振動(dòng)的周期和振幅無關(guān)。
2、周期與擺球質(zhì)量無關(guān)
[演示2]將擺長相同,質(zhì)量不同的擺球拉到同一高度釋放。
現(xiàn)象:兩擺球擺動(dòng)是同步的,即說明單擺的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)。
那么就可以用這兩個(gè)單擺去研究周期和振幅的關(guān)系了,在做之前還要明確一點(diǎn),振幅是不是可任意取?這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是為研究屬于簡諧運(yùn)動(dòng)的單擺振動(dòng)的周期,所以擺角不要超過5°。
3、剛才做過的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),證實(shí)了單擺振動(dòng)周期和擺球質(zhì)量、振幅無關(guān),那么周期和什么有關(guān)?由前所說這兩個(gè)擺擺長相等,如果L不等,改變了這個(gè)條件會(huì)不會(huì)影響周期?
[演示3]
取擺長不同,兩個(gè)擺球從某一高度同時(shí)釋放,注意要α5°。
現(xiàn)象:兩擺振動(dòng)不同步,而且擺長越長,振動(dòng)就越慢。這說明單擺振動(dòng)和擺長有關(guān)。
具體有什么關(guān)系呢?實(shí)驗(yàn),將擺長變?yōu)樵瓉淼乃谋?,再測周期。荷蘭物理學(xué)家通過精確測量得到單擺周期公式:
4、單擺周期的這種與振幅無關(guān)的性質(zhì),叫做等時(shí)性。單擺的等時(shí)性是由伽利略首先發(fā)現(xiàn)的。(此處可以講一下伽利略發(fā)現(xiàn)單擺等時(shí)性的小故事。)鐘擺的擺動(dòng)就具有這種性質(zhì),擺鐘也是根據(jù)這個(gè)原理制成的,據(jù)說這種等時(shí)性最早是由伽利略從教堂的燈的擺動(dòng)發(fā)現(xiàn)的。如果條件改變了,比如說(拿出擺鐘展示)這個(gè)鐘走得慢了,那么就要把擺長調(diào)整一下,應(yīng)縮短L,使T減小;如果這個(gè)鐘在北京走得好好的,帶到廣州去會(huì)怎么樣?由于廣州g小于北京的g值,所以T變大,鐘也會(huì)走慢;同樣,把鐘帶到月球上鐘也會(huì)變慢。
5、思考:用空心鐵球內(nèi)部裝滿水做擺球,若球正下方有一小孔,水不斷從孔中流出,從球內(nèi)裝滿水到水流完為止的過程中,其振動(dòng)周期的大小是______.
A.不變B.變大C.先變大后變小再回到原值D.先變小后變大再回到原值
四、幾種非常規(guī)擺
1、雙線擺
2、弧形槽內(nèi)的擺
五、小結(jié)
1.單擺是一種理想化的振動(dòng)模型,單擺振動(dòng)的回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線方向的分力mgsinθ提供的.
2.在擺角小于5°時(shí),回復(fù)力F=-x.單擺的振動(dòng)可看成簡諧運(yùn)動(dòng).
3.單擺的振動(dòng)周期跟振幅、擺球質(zhì)量的大小無關(guān),跟擺長的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,即T=2π.
六、板書設(shè)計(jì)
擺線-結(jié)實(shí)的不可伸長的細(xì)線,線長比球的直徑大得多
擺球-選用密度大的實(shí)心球
理論證明:(θ很小時(shí))
①回復(fù)力F=mgsinθ
單②單擺在擺②F與x方向相反
擺角很小時(shí)③F=
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:用砂擺的圖象驗(yàn)證
③單擺的周期與振幅無關(guān)--等時(shí)性
T=2與擺長的二次方根成正比
與重力加速度的二次方根成反比
七、思考題
1.如圖為一雙線擺,二擺線長均為l,懸點(diǎn)在同一水平面上,使擺球A在垂直于紙面的方向上振動(dòng),當(dāng)A球從平衡位置通過的同時(shí),小球B在A球的正上方由靜止放開,小球A、B剛好正碰,則小球B距小球A的平衡位置的距離等于多少?
2.如右圖所示,光滑軌道的半徑為2m,C點(diǎn)為圓心正下方的點(diǎn),A、B兩點(diǎn)與C點(diǎn)相距分別為6cm與2cm,a、b兩小球分別從A、B兩點(diǎn)由靜止同時(shí)放開,則
兩小球相碰的位置是_______.
A.C點(diǎn)B.C點(diǎn)右側(cè)C.C點(diǎn)左側(cè)D.不能確定
3.一個(gè)擺鐘從甲地拿到乙地,它的鐘擺擺動(dòng)加快了,則下列對(duì)此現(xiàn)象的分析及調(diào)準(zhǔn)方法的敘述中正確的是_______.
A.g甲g乙,將擺長適當(dāng)增長B.g甲g乙,將擺長適當(dāng)縮短
C.g甲
4.一個(gè)單擺掛在電梯內(nèi),發(fā)現(xiàn)單擺的周期增大為原來的2倍,可見電梯在做加速運(yùn)動(dòng),加速度a為_______.
A.方向向上,大小為g/2B.方向向上,大小為3g/4
C.方向向下,大小為g/4D.方向向下,大小為3/4g
20xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):簡諧運(yùn)動(dòng)
20xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):簡諧運(yùn)動(dòng)
一、簡諧運(yùn)動(dòng)
基礎(chǔ)目標(biāo)
1、回復(fù)力、平衡位置、機(jī)械振動(dòng)
2、知道什么是簡諧運(yùn)動(dòng)及物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件。
3、理解簡諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過程中位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化情況。
4、理解簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性及運(yùn)動(dòng)過程中能量的變化。
拔高目標(biāo)
1、簡諧運(yùn)動(dòng)的證明(豎直方向彈簧振子,水面上木塊)。
2、簡諧運(yùn)動(dòng)與力學(xué)的綜合題型。
3、簡諧運(yùn)動(dòng)周期公式。
【重難點(diǎn)】
重點(diǎn):簡諧運(yùn)動(dòng)的特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。
難點(diǎn):偏離平衡位置位移的概念及一次全振動(dòng)中各量的變化。
一.新課引入
知識(shí)目標(biāo):引入新的運(yùn)動(dòng)--機(jī)械振動(dòng)
前面已學(xué)過的運(yùn)動(dòng):
按運(yùn)動(dòng)軌跡分:直線運(yùn)動(dòng)按速度特點(diǎn)分:勻變速
曲線運(yùn)動(dòng)非勻變速
自然界中還有一種更常見的運(yùn)動(dòng):機(jī)械振動(dòng)
二.機(jī)械振動(dòng)
在自然界中,經(jīng)常觀察到一些物體來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng),如吊燈的來回?cái)[動(dòng),樹枝在微風(fēng)中的擺動(dòng),下面我們就來研究一下這些運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)。
這些運(yùn)動(dòng)都有一個(gè)明顯的中心位置,物體或物體的一部分都在這個(gè)中心位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)。
當(dāng)物體不再往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),都停在這個(gè)位置,我們把這一位置稱為平衡位置。(標(biāo)出平衡位置)
平衡位置是指運(yùn)動(dòng)過程中一個(gè)明顯的分界點(diǎn),一般是振動(dòng)停止時(shí)靜止的位置,并不是所有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中點(diǎn)都是平衡位置。存在平衡位置是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的必要條件,有很多運(yùn)動(dòng),盡管也是往復(fù)運(yùn)動(dòng),但并不存在明顯的平衡位置,所以并非機(jī)械振動(dòng)。
如:拍皮球、人來回走動(dòng)
注意:在運(yùn)動(dòng)過程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的擺動(dòng)
總結(jié):機(jī)械振動(dòng)的充要條件:1、有平衡位置2、在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
自然界中還有哪些機(jī)械振動(dòng)?
鐘擺、心臟、活塞、昆蟲翅膀的振動(dòng)、浮標(biāo)上下浮動(dòng)、鋼尺的振動(dòng)
三.回復(fù)力
1)回復(fù)力
機(jī)械振動(dòng)的物體,為何總是在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)?
結(jié)論:受到一個(gè)總是指向平衡位置的力
觀察:振子在平衡位置右側(cè)時(shí),有一個(gè)向左的力,在平衡位置左側(cè)時(shí),有一個(gè)向右的力,這個(gè)力總是促使物體回到平衡位置。
總結(jié):總是指向平衡位置,它的作用是總使振子回復(fù)到平衡位置,這樣的力我們稱之為回復(fù)力。
(在平衡位置時(shí),回復(fù)力應(yīng)該為零)
回復(fù)力:使物體返回平衡位置的力,方向總是指向平衡位置。
特點(diǎn):1.是效果力。(按效果命名的力)
2.可以是某個(gè)力,也可以是幾個(gè)力的合力,還可以是某個(gè)力的分力。
2)偏離平衡位置的位移
由于振子總是在平衡位置兩側(cè)移動(dòng),如果我們以平衡位置作為參考點(diǎn)來研究振子的位移就更為方便。這樣表示出的位移稱為偏離平衡位置的位移。它的大小等于物體與平衡位置之間的距離,方向由平衡位置指向物體所在位置。(由初位置指向末位置)用x表示。
偏離平衡位置的位移與某段時(shí)間內(nèi)位移的區(qū)別:偏離平衡位置的位移是以平衡位置為起點(diǎn),以平衡位置為參考位置。
某段時(shí)間內(nèi)的位移,是默認(rèn)以這段時(shí)間內(nèi)的初位置為起點(diǎn)。
四.簡諧運(yùn)動(dòng)
彈簧振子。一個(gè)滑塊通過一個(gè)彈簧連在底座上,底座上有許多小孔,和一個(gè)皮管相連,對(duì)著皮管吹氣,底座上噴出的氣流會(huì)使振子浮在底座上方,從而達(dá)到減小摩擦的作用,和前面的氣墊導(dǎo)軌相似。
演示:彈簧振子的運(yùn)動(dòng),結(jié)論:是機(jī)械振動(dòng)。
樹枝的振動(dòng),沒有什么規(guī)律可循,而彈簧的振動(dòng)具有規(guī)律性。接下來研究彈簧振子振動(dòng)的規(guī)律。
對(duì)彈簧振子振動(dòng)規(guī)律的研究:
1、彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中F與x之間的關(guān)系。
大小關(guān)系:根據(jù)胡克定律,F(xiàn)=k|x|
方向關(guān)系:F與x方向相反,取定一正方向后可得,F(xiàn)=-kx
總結(jié):F=-kx
2、彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中各物理量的變化情況分析
結(jié)合右圖分析振子在一次全振動(dòng)中回復(fù)力F、偏離平衡位置的位移x、加速度a、速度V的大小變化情況及方向。
1)A→Ox↓,方向由O向A
F↓,方向由A向O
a↓,方向由A向O
V↑,方向由O向A
振子做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)A′OA
2)在O位置,x=0,F(xiàn)=0,a=0,V最大;
3)O→A′x↑,方向由O向A′
F↑,方向由A′向O
a↑,方向由A′向O
V↓,方向由O向A′
振子做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)
4)在A′位置,x最大,F(xiàn)最大,a最大,V=0
5)A′→Ox↓,方向由O向A′
F↓,方向由A′向O
a↓,方向由A′向O
V↑,方向由O向A′
振子做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)
6)在O位置,x=0,F(xiàn)=0,a=0,V最大;
7)O→Ax↑,方向由O向A
F↑,方向由A向O
a↑,方向由A向O
V↓,方向由O向A
振子做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)
8)在A位置,x最大,F(xiàn)最大,a最大,V=0
3、簡諧運(yùn)動(dòng)定義
彈簧振子由于偏離平衡位置的位移和回復(fù)力具有明顯的對(duì)稱性,導(dǎo)致其速度、加速度等都具有明顯的對(duì)稱性,形成的運(yùn)動(dòng)是一種簡單而和諧的運(yùn)動(dòng)。我們稱之為簡諧運(yùn)動(dòng)。
定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,方向總是指向平衡位置的平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)叫簡諧運(yùn)動(dòng)。
條件:1.有回復(fù)力。2.F=-kx
證明豎直方向的彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)。
證明步驟:1、找平衡位置
2、找回復(fù)力
3、找F=kx
4、找方向關(guān)系
五、課堂小結(jié)
概念:機(jī)械振動(dòng)、回復(fù)力、平衡位置、偏離平衡位置的位移、簡諧運(yùn)動(dòng)、簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
方法:如何證明某個(gè)運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)
六、思考題
1、試證明水面上木塊的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)
2、試證明:A木塊降到最低點(diǎn)時(shí)加速度大于重力加速度g
(一)3、如圖,m和M兩木塊通過彈簧連接,現(xiàn)將m用力下壓,欲使m彈起時(shí),剛好M對(duì)地面壓力為0,m應(yīng)下壓的距離是多少?(彈簧的勁度系數(shù)為k)
20xx高三物理知識(shí)點(diǎn):磁場
20xx高三物理知識(shí)點(diǎn):磁場
一、磁場
磁極和磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。
電流在周圍空間產(chǎn)生磁場,小磁針在該磁場中受到力的作用。磁極和電流之間的相互作用也是通過磁場發(fā)生的。
電流和電流之間的相互作用也是通過磁場產(chǎn)生的
磁場是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì),磁極或電流在自己的周圍空間產(chǎn)生磁場,而磁場的基本性質(zhì)就是對(duì)放入其中的磁極或電流有力的作用。
二、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
1.羅蘭實(shí)驗(yàn)
正電荷隨絕緣橡膠圓盤高速旋轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生了磁場,小磁針受到磁場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.安培分子電流假說
法國學(xué)者安培提出,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在一種環(huán)形電流-分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。安培是最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的。
一根未被磁化的鐵棒,各分子電流的取向是雜亂無章的,它們的磁場互相抵消,對(duì)外不顯磁性;當(dāng)鐵棒被磁化后各分子電流的取向大致相同,兩端對(duì)外顯示較強(qiáng)的磁性,形成磁極;注意,當(dāng)磁體受到高溫或猛烈敲擊會(huì)失去磁性。
3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁場力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)通過磁場而發(fā)生相互作用。
三、磁場的方向
規(guī)定:在磁場中任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是那一點(diǎn)的磁場方向。
20xx高三物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
20xx高三物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、運(yùn)動(dòng)的描述
1.物體模型用質(zhì)點(diǎn),忽略形狀和大小;地球公轉(zhuǎn)當(dāng)質(zhì)點(diǎn),地球自轉(zhuǎn)要大小。物體位置的變化,準(zhǔn)確描述用位移,運(yùn)動(dòng)快慢S比t,a用Δv與t比。
2.運(yùn)用一般公式法,平均速度是簡法,中間時(shí)刻速度法,初速度零比例法,再加幾何圖像法,求解運(yùn)動(dòng)好方法。自由落體是實(shí)例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升最高心有數(shù),飛行時(shí)間上下回,整個(gè)過程勻減速。中心時(shí)刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等aT平方。
3.速度決定物體動(dòng),速度加速度方向中,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。
二、力
1.解力學(xué)題堡壘堅(jiān),受力分析是關(guān)鍵;分析受力性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。
2.分析受力要仔細(xì),定量計(jì)算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;先有彈力后摩擦,相對(duì)運(yùn)動(dòng)是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;洛侖茲力安培力,二者實(shí)質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力最大,平行無力要切記。
3.同一直線定方向,計(jì)算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計(jì)算結(jié)果給指明;兩力合力小和大,兩個(gè)力成q角夾,平行四邊形定法;合力大小隨q變,只在最大最小間,多力合力合另邊。
多力問題狀態(tài)揭,正交分解來解決,三角函數(shù)能化解。
4.力學(xué)問題方法多,整體隔離和假設(shè);整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使?fàn)顟B(tài)不相同,整體牛二也可做;假設(shè)某力有或無,根據(jù)計(jì)算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;正交分解選坐標(biāo),軸上矢量盡量多。
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
1.F等ma,牛頓二定律,產(chǎn)生加速度,原因就是力。
合力與a同方向,速度變量定a向,a變小則u可大,只要a與u同向。
2.N、T等力是視重,mg乘積是實(shí)重;超重失重視視重,其中不變是實(shí)重;加速上升是超重,減速下降也超重;失重由加降減升定,完全失重視重零;
四、曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力
1.運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運(yùn)動(dòng)速度變,方向就是該點(diǎn)切線。
2.圓周運(yùn)動(dòng)向心力,供需關(guān)系在心里,徑向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心離。
3.萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。衛(wèi)星繞著天體行,快慢運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠(yuǎn)越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點(diǎn)赤道上空行。
五、機(jī)械能與能量
1.確定狀態(tài)找動(dòng)能,分析過程找力功,正功負(fù)功加一起,動(dòng)能增量與它同。
2.明確兩態(tài)機(jī)械能,再看過程力做功,“重力”之外功為零,初態(tài)末態(tài)能量同。
3.確定狀態(tài)找量能,再看過程力做功。有功就有能轉(zhuǎn)變,初態(tài)末態(tài)能量同。
六、電場〖選修3--1〗
1.庫侖定律電荷力,萬有引力引場力,好像是孿生兄弟,kQq與r平方比。
2.電荷周圍有電場,F(xiàn)比q定義場強(qiáng)。KQ比r2點(diǎn)電荷,U比d是勻強(qiáng)電場。
電場強(qiáng)度是矢量,正電荷受力定方向。描繪電場用場線,疏密表示弱和強(qiáng)。
場能性質(zhì)是電勢,場線方向電勢降。場力做功是qU,動(dòng)能定理不能忘。
4.電場中有等勢面,與它垂直畫場線。方向由高指向低,面密線密是特點(diǎn)。
七、恒定電流〖選修3-1〗
1.電荷定向移動(dòng)時(shí),電流等于q比t。自由電荷是內(nèi)因,兩端電壓是條件。
正荷流向定方向,串電流表來計(jì)量。電源外部正流負(fù),從負(fù)到正經(jīng)內(nèi)部。
2.電阻定律三因素,溫度不變才得出,控制變量來論述,rl比s等電阻。
電流做功UIt,電熱I平方Rt。電功率,W比t,電壓乘電流也是。
3.基本電路聯(lián)串并,分壓分流要分明。復(fù)雜電路動(dòng)腦筋,等效電路是關(guān)鍵。
4.閉合電路部分路,外電路和內(nèi)電路,遵循定律屬歐姆。
路端電壓內(nèi)壓降,和就等電動(dòng)勢,除于總阻電流是。
八、磁場〖選修3-1〗
1.磁體周圍有磁場,N極受力定方向;電流周圍有磁場,安培定則定方向。
2.F比Il是場強(qiáng),φ等BS磁通量,磁通密度φ比S,磁場強(qiáng)度之名異。
3.BIL安培力,相互垂直要注意。
4.洛侖茲力安培力,力往左甩別忘記。
九、電磁感應(yīng)〖選修3-2〗
1.電磁感應(yīng)磁生電,磁通變化是條件?;芈烽]合有電流,回路斷開是電源。
感應(yīng)電動(dòng)勢大小,磁通變化率知曉。
2.楞次定律定方向,阻礙變化是關(guān)鍵。導(dǎo)體切割磁感線,右手定則更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解從三方,阻礙磁通增和減,相對(duì)運(yùn)動(dòng)受反抗,自感電流想阻擋,能量守恒理應(yīng)當(dāng)。楞次先看原磁場,感生磁場將何向,全看磁通增或減,安培定則知i向。
十、交流電〖選修3-2〗
1.勻強(qiáng)磁場有線圈,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電。電流電壓電動(dòng)勢,變化規(guī)律是弦線。
中性面計(jì)時(shí)是正弦,平行面計(jì)時(shí)是余弦。
2.NBSω是最大值,有效值用熱量來計(jì)算。
3.變壓器供交流用,恒定電流不能用。
理想變壓器,初級(jí)UI值,次級(jí)UI值,相等是原理。
電壓之比值,正比匝數(shù)比;電流之比值,反比匝數(shù)比。
運(yùn)用變壓比,若求某匝數(shù),化為匝伏比,方便地算出。
遠(yuǎn)距輸電用,升壓降流送,否則耗損大,用戶后降壓。
十一、氣態(tài)方程〖選修3-3〗
研究氣體定質(zhì)量,確定狀態(tài)找參量。絕對(duì)溫度用大T,體積就是容積量。
壓強(qiáng)分析封閉物,牛頓定律幫你忙。狀態(tài)參量要找準(zhǔn),PV比T是恒量。
十二、熱力學(xué)定律
1.第一定律熱力學(xué),能量守恒好感覺。內(nèi)能變化等多少,熱量做功不能少。
正負(fù)符號(hào)要準(zhǔn)確,收入支出來理解。對(duì)內(nèi)做功和吸熱,內(nèi)能增加皆正值;對(duì)外做功和放熱,內(nèi)能減少皆負(fù)值。
2.熱力學(xué)第二定律,熱傳遞是不可逆,功轉(zhuǎn)熱和熱轉(zhuǎn)功,具有方向性不逆。
十三、機(jī)械振動(dòng)〖選修3--4〗
1.簡諧振動(dòng)要牢記,O為起點(diǎn)算位移,回復(fù)力的方向指,始終向平衡位置,
大小正比于位移,平衡位置u大極。
2.O點(diǎn)對(duì)稱別忘記,振動(dòng)強(qiáng)弱是振幅,振動(dòng)快慢是周期,一周期走4A路,單擺周期l比g,再開方根乘2p,秒擺周期為2秒,擺長約等長1米。
到質(zhì)心擺長行,單擺具有等時(shí)性。
3.振動(dòng)圖像描方向,從底往頂是向上,從頂往底是下向;振動(dòng)圖像描位移,頂點(diǎn)底點(diǎn)大位移,正負(fù)符號(hào)方向指。
十四、機(jī)械波〖選修3--4〗
1.左行左坡上,右行右坡上。峰點(diǎn)谷點(diǎn)無方向。
2.順著傳播方向吧,從谷往峰想上爬,腳底總得往下蹬,上下振動(dòng)遷不動(dòng)。
3.不同時(shí)刻的圖像,Δt四分一或三,質(zhì)點(diǎn)動(dòng)向疑惑散,S等vt派用場。
十五、光學(xué)〖選修3-4〗
1.自行發(fā)光是光源,同種均勻直線傳。若是遇見障礙物,傳播路徑要改變。
反射折射兩定律,折射定律是重點(diǎn)。光介質(zhì)有折射率,(它的)定義是正弦比值,還可運(yùn)用速度比,波長比值也使然。
2.全反射,要牢記,入射光線在光密。入射角大于臨界角,折射光線無處覓。
十六、物理光學(xué)
1.光是一種電磁波,能產(chǎn)生干涉和衍射。衍射有單縫和小孔,干涉有雙縫和薄膜。單縫衍射中間寬,干涉(條紋)間距差不多。小孔衍射明暗環(huán),薄膜干涉用處多。它可用來測工件,還可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握?!歼x修3-4〗
2.光照金屬能生電,入射光線有極限。光電子動(dòng)能大和小,與光子頻率有關(guān)聯(lián)。光電子數(shù)目多和少,與光線強(qiáng)弱緊相連。光電效應(yīng)瞬間能發(fā)生,極限頻率取決逸出功。〖選修3-5〗
十七、動(dòng)量〖選修3--5〗
1.確定狀態(tài)找動(dòng)量,分析過程找沖量,同一直線定方向,計(jì)算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計(jì)算結(jié)果給指明。
2.確定狀態(tài)找動(dòng)量,分析過程找沖量,外力沖量若為零,初態(tài)末態(tài)動(dòng)量同。
十八、原子原子核〖選修3-5〗
1.原子核,中央站,電子分層圍它轉(zhuǎn);向外躍遷為激發(fā),輻射光子向內(nèi)遷;光子能量hn,能級(jí)差值來計(jì)算。
2.原子核,能改變,αβ兩衰變。Α粒是氦核,電子流是β射線。
γ光子不單有,伴隨衰變而出現(xiàn)。鈾核分開是裂變,中子撞擊是條件。
裂變可造原子彈,還可用它來發(fā)電。輕核聚合是聚變,溫度極高是條件。
變可以造氫彈,還是太陽能量源;和平利用前景好,可惜至今未實(shí)現(xiàn)。