(全章合集)高三物理第一輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破方法精講精練：選修34第1章課件

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.真題演練考點(diǎn)強(qiáng)化：1.考點(diǎn)精講2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練選一、考點(diǎn)精講1.考點(diǎn)精講一、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疑點(diǎn)詮釋?ml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)概念疑點(diǎn)詮釋?m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(mǎn)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

2、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.二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)特征 1. 動(dòng)力學(xué)特征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t

3、POtOP.(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)械能守恒OP PPPO4. 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)(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。對(duì)稱(chēng)性特征(全章合集)高三

4、物理第一輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破方法精講精練：選修3-4-第1章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5. 能量特征三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型PPOml彈簧振子單擺條件平衡位置回復(fù)力周期公式能量轉(zhuǎn)化彈簧振子和單擺的比較：mk忽略彈簧質(zhì)量無(wú)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)械能守恒三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型PPOml彈簧振子單擺條件平衡位置回二、典例

5、剖析2. 典例剖析二、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). 【例1】 2

6、013課標(biāo)，34(1)如圖，一輕彈簧一轉(zhuǎn)原題轉(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?【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)轉(zhuǎn)原題轉(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 HzC2 Hz D2.5 Hz

7、 解析顯隱0.2s0.4s0.2s【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)0.三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的技巧(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。規(guī)律方法分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的技巧(1)分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化情況時(shí)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的易錯(cuò)點(diǎn)剖析 (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

8、運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性、周期性理解不透而出錯(cuò) 規(guī)律方法簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的易錯(cuò)點(diǎn)剖析 (1)對(duì)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件認(rèn)識(shí)不足而思考:由圖線可以得到哪些重要物理量?轉(zhuǎn)解析思考:由圖線可以得到哪些重要物理量?轉(zhuǎn)解析轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練四、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

9、確答案:B解析顯隱【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)、_；振子在5 s內(nèi)通過(guò)的路程及5 s末的位移大小分別為_(kāi)、_. 解析顯隱1.0s1.0Hz200cm10cm注意分析5s時(shí)間內(nèi)彈簧振子完成全振動(dòng)的次數(shù)及5s末振子的位置.【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)五、真題演練5.真題演練五、真題演練5.真題演練解析顯隱解析顯隱熱點(diǎn)突破：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象中相關(guān)信息的理解1.熱點(diǎn)

10、透析2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練選修3-4 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介5.真題演練熱點(diǎn)突破：1.熱點(diǎn)透析2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練選一、熱點(diǎn)透析1.熱點(diǎn)透析一、熱點(diǎn)透析1.熱點(diǎn)透析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象中相關(guān)信息的理解 疑點(diǎn)詮釋?1.振動(dòng)圖象的特征(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦或余弦曲線，是正弦曲線還是余弦曲線取決于質(zhì)點(diǎn)初始時(shí)刻的位置(2)圖象反映的是位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，隨時(shí)間的增加而延伸，圖象不代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡(3)任一時(shí)刻圖線上過(guò)該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值表示該時(shí)刻振子的速度大小正、負(fù)表示速度的方向，為正時(shí)沿x軸正方向，為負(fù)時(shí)沿x軸負(fù)方向簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象中相關(guān)信息的理解 疑點(diǎn)

11、詮釋?1.振動(dòng)圖象的特征(2.振動(dòng)圖象展示的信息(1)由圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅、周期。(2)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。(3)可以確定各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(4)可以確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度和速度的方向。(5)比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度的大小。FFm2.振動(dòng)圖象展示的信息(1)由圖象可以看出質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅、周3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解思路(1)應(yīng)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式xAsin(t)解決簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(2)求解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的有效方法就是緊緊抓住一個(gè)模型水平方向振動(dòng)的彈簧振子,熟練掌握振子的振動(dòng)過(guò)程以及振子振動(dòng)過(guò)程中各量的變化規(guī)律,遇到簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動(dòng)的

12、圖景,再把問(wèn)題一一對(duì)應(yīng)、分析求解.3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解思路二、典例剖析2. 典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析轉(zhuǎn)解析【例3】 (多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為中心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),位移隨時(shí)間變化的圖象如圖。a、b、c、d表示質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的相應(yīng)位置,且b、d關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方程為xAsint/4B質(zhì)點(diǎn)在位置b與位置d時(shí)速度大小相同，方向不同C質(zhì)點(diǎn)從位置a到c和從位置b到d所用時(shí)間相等D質(zhì)點(diǎn)從位置a到b和從b到c的平均速度相等轉(zhuǎn)解析【例3】 (多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為中心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),位轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題(1)振子運(yùn)動(dòng)到哪個(gè)位置具有正向最大回復(fù)力？即具有正向最大加速度？此時(shí)振子在

13、何位置？審題設(shè)疑(2)四分之一周期前振子的位置怎樣?速度方向怎樣?轉(zhuǎn)解析【備選】 (2012北京理綜,17)一個(gè)彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點(diǎn).從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)四分之一周期,振子具有沿x軸正方向的最大加速度.能正確反映振子位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖象是().OBAx(1)振子運(yùn)動(dòng)到哪個(gè)位置具有正向最大回復(fù)力？即具有正向最大加轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法解決簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象問(wèn)題應(yīng)注意三點(diǎn)規(guī)律方法(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象不是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡，它表示的是振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；(2)回復(fù)力和加速度在圖象上總是指向t軸；(3)速度方向可以通過(guò)下一個(gè)

14、時(shí)刻位移的變化來(lái)判定，下一個(gè)時(shí)刻位移如果增加，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就遠(yuǎn)離t軸，下一個(gè)時(shí)刻的位移如果減小，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度方向就指向t軸.解決簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象問(wèn)題應(yīng)注意三點(diǎn)規(guī)律方法(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象不【變式訓(xùn)練2】(多選)(2016浙江瑞安測(cè)試)一水平彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖示,已知彈簧的勁度系數(shù)為20 N/cm,則:A圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小為5 N，方向指向x軸的負(fù)方向B圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻振子的速度方向指向x軸的正方向C在04 s內(nèi)振子做了1.75次全振動(dòng)D在04 s內(nèi)振子通過(guò)的路程為3.5 cm轉(zhuǎn)解析【變式訓(xùn)練2】(多選)(2016浙江瑞安測(cè)試)一水平彈簧振轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題四、

15、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練】一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度方向相同的時(shí)間段是()A. 00.3 sB. 0.3 s0.5 sC. 0.6 s0.8 s D. 0.8 s1.0 s解析：質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與回復(fù)力方向相同、與位移方向相反，總是指向平衡位置；位移增加時(shí)速度與位移方向相同，位移減小時(shí)速度與位移方向相反答案： B解析顯隱【跟蹤訓(xùn)練】一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖所示，質(zhì)點(diǎn)的速度與【跟蹤訓(xùn)練】如圖示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象,試完成以下問(wèn)題:(1)寫(xiě)出該振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；(2)在第2 s末到第3 s末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加

16、速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？(3)該振子在前100 s內(nèi)的位移是多少？路程是多少？轉(zhuǎn)解析【跟蹤訓(xùn)練】如圖示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象,試完成以下問(wèn)題:轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題【跟蹤訓(xùn)練】如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()At0.8 s時(shí)，振子的速度方向向左Bt0.2 s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處Ct0.4 s和t1.2 s時(shí)，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到t0.8 s的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸減小轉(zhuǎn)解析【跟蹤訓(xùn)練】如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題五、真題演

17、練5.真題演練五、真題演練5.真題演練【真題】(2012重慶理綜)裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向上近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是()解析： 試管在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，平衡位置是重力與浮力相等的位置，開(kāi)始時(shí)向上提起的距離，就是其偏離平衡位置的位移，為正向最大位移，因此應(yīng)選D.答案： D解析顯隱【真題】(2012重慶理綜)裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，【真題】2014重慶卷，11(2)一豎直懸掛的彈簧振子，下端裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙，當(dāng)振子上下振動(dòng)時(shí)，以速率

18、v水平向左勻速拉動(dòng)記錄紙，記錄筆在紙上留下如圖所示的圖象，y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的位置坐標(biāo)。由此圖求振動(dòng)的周期和振幅。解析顯隱【真題】2014重慶卷，11(2)一豎直懸掛的彈簧振子考點(diǎn)強(qiáng)化：?jiǎn)螖[周期公式的應(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 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介5.真題演練考點(diǎn)強(qiáng)化：1.考點(diǎn)精講2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練選一、考點(diǎn)精講1.考點(diǎn)精講一、考點(diǎn)精講1.考點(diǎn)精講重點(diǎn)提示重點(diǎn)提示二、典例剖析2. 典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析【例4】如圖所示，在水平地面上有一段光滑圓弧形槽，弧的半徑是R，所對(duì)圓心角小于10，現(xiàn)在圓弧

19、的右側(cè)邊緣M處放一個(gè)小球A，使其由靜止下滑，則：(1)小球由M至O的過(guò)程中所需時(shí)間t為多少？在此過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化(定性說(shuō)明)?(2)若在MN圓弧上存在兩點(diǎn)P、Q，且P、Q關(guān)于O對(duì)稱(chēng)，且已測(cè)得小球A由P到達(dá)Q所需時(shí)間為t，則小球由Q至N的最短時(shí)間為多少？轉(zhuǎn)解析【例4】如圖所示，在水平地面上有一段光滑圓弧形槽，弧的半徑是轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題【擴(kuò)展延伸】在例4中若在圓弧的最低點(diǎn)O的正上方h處由靜止釋放小球B，讓其自由下落，同時(shí)A球從圓弧左側(cè)由靜止釋放，欲使A、B兩球在圓弧最低點(diǎn)O處相遇，則B球下落的高度h是多少？解析顯隱【擴(kuò)展延伸】在例4中若在圓弧的最低點(diǎn)O的正上方h處由靜止釋放【備選 】(多選)如圖示兩

20、單擺的擺長(zhǎng)相同，平衡時(shí)兩擺球剛好接觸，現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開(kāi)一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開(kāi)各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則()A如果mAmB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B如果mAmB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C無(wú)論兩球質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)D無(wú)論兩球質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)轉(zhuǎn)解析【備選 】(多選)如圖示兩單擺的擺長(zhǎng)相同，平衡時(shí)兩擺球剛好接轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法類(lèi)單擺問(wèn)題的解題方法規(guī)律方法類(lèi)單擺問(wèn)題的解題方法規(guī)律方法解答單擺問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)1.準(zhǔn)確把握擺長(zhǎng)的

21、概念擺球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一個(gè)圓弧，所以單擺做的是一個(gè)非完整的圓周運(yùn)動(dòng)，而擺長(zhǎng)則為該圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。即：“l(fā)”為質(zhì)點(diǎn)到圓心的距離。2.準(zhǔn)確把握重力加速度的概念由單擺周期公式可知，單擺的周期與重力加速度有關(guān)，然而不同地點(diǎn)的重力加速度值是有差異的，所以即使是同一個(gè)完全相同的單擺，在不同的地點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，周期也存在差異。 3.注意等效思想在單擺和類(lèi)單擺問(wèn)題中的應(yīng)用規(guī)律方法解答單擺問(wèn)題的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)1.準(zhǔn)確把握擺長(zhǎng)的概念2.準(zhǔn)確把握重【變式訓(xùn)練3】 (多選)如圖所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上的一小段，小球B靜止在圓弧軌道的最低點(diǎn)O處，另有一小球A自圓弧軌道上C處由靜止?jié)L下，經(jīng)時(shí)間t與B發(fā)生正碰。碰后兩球分別

22、在這段圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)而未離開(kāi)軌道。當(dāng)兩球第二次相碰時(shí)()A相間隔的時(shí)間為4tB相間隔的時(shí)間為2tC將仍在O處相碰D可能在O點(diǎn)以外的其他地方相碰轉(zhuǎn)解析【變式訓(xùn)練3】 (多選)如圖所示，為半徑很大的光滑圓弧軌道上轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練】 如圖示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一小球(小球可以看成質(zhì)點(diǎn))在O點(diǎn)正下方，距O點(diǎn)3/4l處的P點(diǎn)固定一顆小釘子現(xiàn)將小球拉到點(diǎn)A處，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球點(diǎn)B是小球運(yùn)動(dòng)的最低位置，點(diǎn)C(圖中未標(biāo)出)是小球能夠到達(dá)的左方最高位置已知點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的高度差為h，hl.A、B、P、O在同一豎直平面內(nèi)當(dāng)?shù)氐闹?/p>

23、力加速度為g，不計(jì)空氣阻力下列說(shuō)法正確的是()轉(zhuǎn)解析【跟蹤訓(xùn)練】 如圖示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題【跟蹤訓(xùn)練】一個(gè)在廣州走時(shí)很準(zhǔn)的擺鐘，若到了莫斯科，則走時(shí)是變慢還是變快？一個(gè)在山腳下走時(shí)很準(zhǔn)的擺鐘，若到山頂上，則走時(shí)是變慢還是變快？一個(gè)在地球表面上走時(shí)很準(zhǔn)的擺鐘，若到了月球表面上，則走時(shí)是變慢還是變快？解析顯隱【跟蹤訓(xùn)練】一個(gè)在廣州走時(shí)很準(zhǔn)的擺鐘，若到了莫斯科，則走時(shí)是五、真題演練5.真題演練五、真題演練5.真題演練小圓環(huán)的受力及運(yùn)動(dòng)情況類(lèi)似于單擺的受力及運(yùn)動(dòng)情況，故可用單擺的規(guī)律來(lái)解答.【真題】 (2013上海單科)如圖所示，在半徑為2.5 m的光滑圓環(huán)上切下一小

24、段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1 cm.將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為_(kāi)s，在最低點(diǎn)處的加速度為_(kāi)m/s2.(g取10 m/s2)解析顯隱0.7850.08小圓環(huán)的受力及運(yùn)動(dòng)情況類(lèi)似于單擺的受力及運(yùn)動(dòng)情況，故可用單擺實(shí)驗(yàn)探究：探究單擺的運(yùn)動(dòng) 用單擺測(cè)定重力加速度1.基礎(chǔ)知識(shí)2.典例剖析3.跟蹤訓(xùn)練選修3-4 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介4.真題演練實(shí)驗(yàn)探究：1.基礎(chǔ)知識(shí)2.典例剖析3.跟蹤訓(xùn)練選修3-4 一、基礎(chǔ)知識(shí)1.基礎(chǔ)知識(shí)一、基礎(chǔ)知識(shí)1.基礎(chǔ)知識(shí)(全章合集)高三物理第一輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破方法精講精練：選修3-4-第1章(全章合

25、集)高三物理第一輪復(fù)習(xí)難點(diǎn)突破方法精講精練：選修3-4-第1章數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理1懸線頂端不能晃動(dòng)，需用夾子夾住，保證頂點(diǎn)固定2強(qiáng)調(diào)在同一平面內(nèi)振動(dòng)且擺角小于10.3選擇在擺球擺到平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)，并數(shù)準(zhǔn)全振動(dòng)的次數(shù)4小球自然下垂時(shí)，用毫米刻度尺量出懸線長(zhǎng)l，用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，然后算出擺球的半徑r，則擺長(zhǎng)Llr.5選用一米左右的細(xì)線.注意事項(xiàng)1懸線頂端不能晃動(dòng)，需用夾子夾住，保證頂點(diǎn)固定注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身是否符合要求，即：懸點(diǎn)是否固定，球、線是否符合要求，振動(dòng)時(shí)是否在同一豎直平面內(nèi)等等只要注意到了上述的各種情況，就可以使系統(tǒng)誤差減小到遠(yuǎn)小于偶然誤差而忽略

26、不計(jì)的程度2. 本實(shí)驗(yàn)的偶然誤差主要來(lái)自時(shí)間(單擺周期)的測(cè)量上，因此，要注意測(cè)準(zhǔn)時(shí)間(周期)，應(yīng)從單擺經(jīng)過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，并采用倒數(shù)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的方法，不要多記或漏記全振動(dòng)的次數(shù)為了減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差，應(yīng)多次測(cè)量再求平均值，或采用圖象法誤差分析1. 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于單擺模型本身是否符合要求，即：疑點(diǎn)詮釋?L對(duì)用單擺測(cè)重力加速度的理解疑點(diǎn)詮釋?L對(duì)用單擺測(cè)重力加速度的理解二、典例剖析2. 典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析【例5】 2015天津理綜，9(2)某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度。為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)法正確的是_。A組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B組裝單擺須選用輕且不易

27、伸長(zhǎng)的細(xì)線C實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D擺長(zhǎng)一定的情況下，擺的振幅盡量大如圖,在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約1 m的單擺。實(shí)驗(yàn)時(shí),由于僅有量程為20 cm、精度為1 mm的鋼板刻度尺,于是他先使擺球自然下垂，在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn),測(cè)出單擺的周期T1；然后保持懸點(diǎn)位置不變,設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些,再次使擺球自然下垂,用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn)，并測(cè)出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離L。用上述測(cè)量結(jié)果,寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式:g_。轉(zhuǎn)解析BC【例5】 2015天津理綜，9(2)某同學(xué)利用單擺測(cè)量轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題【備選】 (

28、2012天津卷，9)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示這樣做的目的是_(填字母代號(hào))A保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變B可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng) 解析在“探究影響單擺周期的因素”實(shí)驗(yàn)中，要使單擺在擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變，而且擺長(zhǎng)便于調(diào)節(jié)，故選項(xiàng)A、C正確、選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤 AC【備選】 (2012天津卷，9)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L0.999 0 m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直

29、徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi)mm，單擺擺長(zhǎng)為_(kāi)m. 解析擺球的直徑d12 mm00.1 mm12.0 mm, 擺長(zhǎng)lLd/20.999 0 m0.006 0 m0.993 0 m. 12.00.993Ld他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知sin 50.087，sin 150.26，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是_(填字母代號(hào))解析單擺振動(dòng)的擺角5，當(dāng)5時(shí)單擺振動(dòng)的振幅Alsin 50.087 m8.7 cm，且為計(jì)

30、時(shí)準(zhǔn)確，在擺球擺至平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，故選項(xiàng)A正確、選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤 A實(shí)驗(yàn)中單擺的振幅不能太大擺球運(yùn)動(dòng)至平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí).下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的五個(gè)注意點(diǎn) 1懸線頂端不能晃動(dòng)，需用夾子夾住，保證頂點(diǎn)固定2強(qiáng)調(diào)在同一平面內(nèi)振動(dòng)且擺角小于10.3選擇在擺球擺到平衡位置處開(kāi)始計(jì)時(shí)，并數(shù)準(zhǔn)全振動(dòng)的次數(shù)4小球自然下垂時(shí)，用毫米刻度尺量出懸線長(zhǎng)l，用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，然后算出擺球的半徑r，則擺長(zhǎng)Llr.5選用一米左右的細(xì)線. 規(guī)律方法實(shí)驗(yàn)中的五個(gè)注意點(diǎn) 1懸線頂端不能晃動(dòng)，需用夾子夾住，保證【變式訓(xùn)練4】某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了

31、如下的操作：(1)用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑如圖甲所示,可讀出擺球的直徑為_(kāi)cm。把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測(cè)量擺線長(zhǎng),通過(guò)計(jì)算得到擺長(zhǎng)L.(2)用秒表測(cè)量單擺的周期。當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并記為n1,單擺每經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)記一次數(shù),當(dāng)數(shù)到n60時(shí)秒表的示數(shù)如圖乙所示,該單擺的周期是T_s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。2.062.28【變式訓(xùn)練4】某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了(3)測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L的數(shù)值后,畫(huà)出T2L圖線如圖丙,此圖線斜率的物理意義是()轉(zhuǎn)解析(4)在(3)中,描點(diǎn)時(shí)若誤將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng),那么畫(huà)出的直線將不通過(guò)原點(diǎn),由圖線斜率

32、得到的重力加速度與原來(lái)相比,其大小()A偏大 B偏小 C不變 D都有可能(3)測(cè)量出多組周期T、擺長(zhǎng)L的數(shù)值后,畫(huà)出T2L圖線如圖轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題【備選】 下表是用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)： 擺長(zhǎng)l(m)0.50.60.81.1周期T2(s2)2.02.43.24.4(1)利用上述數(shù)據(jù)在圖右的坐標(biāo)系中描繪出l T2圖象(2)利用圖象，取T24.2 s2時(shí)，l_m重力加速度g_m/s2. 1.059.86轉(zhuǎn)解析【備選】 下表是用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中獲得的有關(guān)數(shù)據(jù)： 轉(zhuǎn)原題轉(zhuǎn)原題單擺測(cè)定重力加速度中數(shù)據(jù)處理的兩個(gè)方法規(guī)律方法單擺測(cè)定重力加速度中數(shù)據(jù)處理的兩個(gè)方法規(guī)律方法三、跟蹤訓(xùn)練3.跟蹤訓(xùn)練三、跟蹤訓(xùn)練3.跟蹤訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練】 (1)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長(zhǎng)l和周期T計(jì)算重力加速度的公式是g_如果已知擺球直徑為2.40 cm，讓刻度尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖甲所示，那么單擺的擺長(zhǎng)是_如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖乙中秒表所示，那么秒表讀數(shù)是_ s，單擺