2018年高考物理一輪總復(fù)習(xí)第1章第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本特征及應(yīng)用課件魯科版.pptx

1、考點(diǎn)強(qiáng)化： 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本特征 及應(yīng)用,1.考點(diǎn)精講,2.典例剖析,3.規(guī)律方法,4.跟蹤訓(xùn)練,選修3-4,5.真題演練,一、考點(diǎn)精講,1.考點(diǎn)精講,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本特征及應(yīng)用,一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)概念 (1)回復(fù)力(2)平衡位置 (3)位移 (4)振幅A(5)周期T和頻率f,m,l,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)特征,1. 動(dòng)力學(xué)特征 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力滿足Fkx，“”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，k是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù). 2. 運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均減小，靠近平衡位置時(shí)各量變化則相

2、反. 3. 運(yùn)動(dòng)的周期性特征 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其位移、回復(fù)力、加速度、速度等矢量都隨時(shí)間做周期性的變化，它們的周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T。物體的動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性的變化，其周期為T(mén)/2。相隔T或nT的兩個(gè)時(shí)刻，振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同.,4. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性示例：,(1)振子經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置O對(duì)稱(chēng)(OPOP)的兩點(diǎn)P、P時(shí),速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等,相對(duì)于平衡位置的位移大小相等. (2)振子由P到O所用時(shí)間等于由O到P所用時(shí)間,即tPOtOP. (3)振子往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)同一段路程(如OP段)所用時(shí)間相等，即tOPtPO. (4)系統(tǒng)動(dòng)能Ek與勢(shì)能Ep相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守

3、恒,對(duì)稱(chēng)性特征 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種周而復(fù)始的周期性的運(yùn)動(dòng)，按其周期性可作出如下判斷： (1)速率的對(duì)稱(chēng)性：物體在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩位置具有相等的速率。 (2)時(shí)間的對(duì)稱(chēng)性：物體通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩段位移的時(shí)間相等。在振動(dòng)過(guò)程中，物體通過(guò)任意兩點(diǎn)A、B的時(shí)間與逆向通過(guò)這兩點(diǎn)的時(shí)間相等。 (3)加速度的對(duì)稱(chēng)性：物體在關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩位置具有等大、反向的加速度。,5. 能量特征 振動(dòng)的能量包括動(dòng)能Ek和勢(shì)能Ep，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 注：對(duì)彈簧振子和單擺來(lái)說(shuō)，振幅越大，能量越大,三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型,m,l,彈簧振子和單擺的比較：,m,k,忽略彈簧質(zhì)量 無(wú)

4、摩擦,細(xì)線不可伸長(zhǎng)、擺球足夠小且密度大、擺角很小,彈簧處于原長(zhǎng)處,小球運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn),彈簧的彈力提供,擺球重力沿圓弧切線方向的分力,不作要求,T,彈性勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒,重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒,二、典例剖析,2. 典例剖析,【例1】 2013課標(biāo)，34(1)如圖，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T(mén)0.當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí)，a、b之間的粘膠脫開(kāi)；以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T，則A_A0(填“”、“”、“”或“”),(1)在物塊第一次通過(guò)平衡位置時(shí)，a、b

5、脫離前后，彈簧振子的動(dòng)能怎樣變化？,審題設(shè)疑,(2)a、b脫離后,彈簧振子由平衡位置再次運(yùn)動(dòng)到最大振幅處，遵從什么規(guī)律？振幅為何變小了？,轉(zhuǎn)解析,彈簧振子的周期與彈簧的勁度系數(shù)及彈簧振子的質(zhì)量有關(guān).,轉(zhuǎn)原題,【例2】 (多選)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，當(dāng)它經(jīng)過(guò)點(diǎn)O時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)0.3 s，第一次到達(dá)點(diǎn)M，再經(jīng)過(guò)0.2 s第二次到達(dá)點(diǎn)M，則彈簧振子的周期為() A0.53 s B1.4 s C1.6 s D3 s,轉(zhuǎn)解析,思考:彈簧振子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)有幾種可能路徑?,轉(zhuǎn)原題,【備選】 如圖示,彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中,振子從a到b歷時(shí)0.2 s,振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度相同,若它從b再回到

6、a的最短時(shí)間為0.4 s，則該振子的振動(dòng)頻率為() A1 Hz B1.25 Hz C2 Hz D2.5 Hz,解析顯隱,0.2s,0.4s,0.2s,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,(1)分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化情況時(shí)，一定要以位移為橋梁，位移增大時(shí)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度、勢(shì)能均增大，速度、動(dòng)能均減??；反之，則產(chǎn)生相反的變化。另外，各矢量均在其值為零時(shí)改變方向。 (2)分析過(guò)程中要特別注意簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性和對(duì)稱(chēng)性。,(1)對(duì)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件認(rèn)識(shí)不足而出錯(cuò) (2)對(duì)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的物理過(guò)程分析不到位而出錯(cuò) (3)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性、周期性理解不透而出錯(cuò),思考:由圖線可以得到哪些重要

7、物理量?,轉(zhuǎn)解析,轉(zhuǎn)原題,四、跟蹤訓(xùn)練,4.跟蹤訓(xùn)練,【跟蹤訓(xùn)練】 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振子每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，下列各組描述振動(dòng)的物理量總是相同的是() A. 速度、加速度、動(dòng)能 B. 動(dòng)能、回復(fù)力、位移 C. 加速度、速度、勢(shì)能 D. 速度、動(dòng)能、回復(fù)力,解析：通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析可知，在同一位置，位移、加速度、回復(fù)力、動(dòng)能、勢(shì)能一定相同，但由于通過(guò)同一位置具有往復(fù)性，所以速度可能相同，也可能相反，故選項(xiàng)B正確 答案:B,解析顯隱,解析顯隱,【跟蹤訓(xùn)練】 彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，B、C相距20 cm.某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)0.5 s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)，則該振動(dòng)的周期和頻率分別為_(kāi)、