高中物理选修3-4教案及ppt课件
人教版高中物理选修3-4全册课件【完整版】
典例分析
举一反三 触类旁通
一、对简谐运动的理解 【例1】 一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有( )
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度为最大值 C．振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 D．振子每经过同一位置，其速度不一定相同，但加速度一定 相同
解析 简谐运动并不一定在水平方向上，各个方向都可 以，故A选项错误；简谐振动是最简单的振动，故B选项错； 简谐运动的振动图象是正弦曲线，但简谐运动的轨迹并不是正 弦曲线，故C选项错误；物体的振动图象是正弦曲线，该振动 一定是简谐运动，故D选项正确．
【答案】 D
二、对简谐运动图象的认识 【例2】 (多选题)如图所示，表示某质点做简谐运动的 )
(4)区别机械运动中的位移：机械运动中的位移是从初位 置到末位置的有向线段；在简谐运动中，振动质点在任意时刻 的位移总是相对于平衡位置而言的，都是从平衡位置开始指向 振子所在位置． 二、理解简谐运动的图象 1．形状：正(余)弦曲线 2．物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置 的位移，是位移随时间的变化规律．
3．获取信息 (1)任意时刻质点的位移的大小和方向．如图①所示，质 点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.
(2)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图 ②中a点，下一时刻离平衡位置更远，故质点此刻向上振动． (3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比 较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若 远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠 近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小．如图② 中b点，此刻质点从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增 大，位移、加速度正在减小．c点对应时刻，质点从负位移远离平 衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大.
高中物理选修3-4光的反射和折射ppt课件
线的夹角，不一定是入射角，θ2也不一定是折射角，产生这种
现象的原因是光线的可逆性。
(2)介质的折射率由介质的性质和光的频率共同决定，与
入射角和折射角无关。
不同介质折射率不同，而它们的密度也往往不同，那么 介质的折射率与其密度有什么关系？是不是介质的密度越 大，其折射率就越大？
解析：介质的折射率与介质的密度没有必然的联系，密 度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折 射率较小。
3．光路的特点 在光的折射现象中，光路是__可__逆____的。
折射率
1．定义 光从__真__空____射入某种介质发生折射时，__入__射__角____的正 弦与___折__射__角___的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简 称折射率。 2．定义式 n＝ssiinnθθ12
3．物理意义 是 一 个 与 介 质 有 关 的 常 数 ， 反 映 介 质 _光__学___性__质__ 的 物 理 量。
考点题型设计
光的反射
如图所示，S为点光源，MN为平面镜。(1)用作 图法画出通过P点的反射光线所对应的入射光线；(2)确定其成 像的观察范围。
解析：这是一道关于平面镜成像问题的题目，主要考查对 平面镜成像规律的认识，平面镜成像的特点是：等大正立的虚 像。方法是先确定像点的位置，然后再画符合要求的光线以及 与之对应的入射光线。
(湖北部分重点中学2014～2015学年高二 联考)现在高速公路上的标志牌都用“回归反 光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出 的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这 种“回归反光膜”是用球体反射元件制成 的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为 10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为 3 ，为使入射的车灯 光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行， 那么第一次入射的入射角应是( )
高中物理教科版选修3-4课件：第一章4.阻尼振动 受迫振动
D典例透析 S随堂演练
HONGNANJUJIAO
1
IANLITOUXI
2
3
4
UITANGYANLIAN
5
5如图所示为一单摆的共振曲线,共振时单摆的振幅是多大?该单摆
的摆长约为多少?(g取10 m/s2)
解析:从共振曲线可知:单摆发生共振时,振幅Am=8 cm.单摆的固有
频率 f=0.5 Hz,因为 f=
驱=f 固
振动物体获
得的能量最
大
共振筛、声
音的共鸣等
-9-
4.阻尼振动
探究一
受迫振动
目标导航
Z 知识梳理 Z 重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析 S随堂演练
IANLITOUXI
UITANGYANLIAN
探究二
2.共振曲线的理解
如图所示,以驱动力频率为横坐标,以受迫振动的振幅为纵坐标.
2
3
4
UITANGYANLIAN
5
3在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼(翅膀)
会很快就抖动起来,而且越抖越厉害.后来人们经过艰苦的探索,利
用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题.在
飞机机翼前装置配重杆的目的主要是(
)
A.加大飞机的惯性
B.使机体更加平衡
C.使机翼更加牢固
实例
汽车上的减振器的振动
弹簧振子在光滑面上的
振动
-7-
4.阻尼振动
探究一
受迫振动
目标导航
Z 知识梳理 Z 重难聚焦
HISHISHULI
HONGNANJUJIAO
D典例透析 S随堂演练
高中物理新课标人教版选修3-4 配套课件14-2、3
第8页
2．电磁振荡 在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，极板
间的电压，电路中的电流以及电容器两极板间的电场，线圈里的磁场，
都发生周期性的变化的现象，叫做电磁振荡．
第9页
3 ．电磁振荡中的电流 i ，极板间电压 U ，极板上的电量 q ，电场能 和磁场能之间的对应关系，如下图所示．
微 波
第21页
一、有关电磁振荡的基本问题 例1：关于LC振荡电路中振荡电流，下列说法正确的是( A．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场最大 B．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零 C．振荡电流增大的过程，线圈中的磁场能转化成电场能 D．振荡电流减小的过程，线圈中自感电动势增 )
第22页
解析：本题考查的是电磁振荡产生的过程，振荡电流最大时，线 圈中磁场能最大，电容器中电场能为零，场强为零，A选项是错误
大．
第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样 才能有效地把能量辐射出去．用开放电路可以有效地把电磁波发射出
去，如下图表示发射电路由闭合电路转化为开放电路．
发射电路由闭合电路变成开放电路 第14页
2．无线电波的发射与调制 在电磁波的发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做
调制．如下图所示为调制的装置．
此ppt下载后可自行编辑
高中物理课件
第1页
第2页
第二、三节 电磁振荡、电磁波的发射和接收
第3页
1．理解振荡电路、振荡电流及LC电路的概念，了解LC回路中振荡
电流的产生过程．
2．了解电磁振荡的周期和频率，会求LC电路的周期和频率． 3．了解电磁波的发射、传播和接收过程，了解无线电通信的基本 原理． 4．知道调制、调幅、调频、调谐、解调的概念． 5．能联系周边生活，了解无线通信在生活中的应用．
教科版高中物理选修3-4全套PPT课件
表示比例系数，x表示振子距平衡位置的位移。
(2)特点：加速度大小随位移呈线性变化，方向只在平 衡位置发生改变。
典题强化
1．下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种 C．做简谐运动的物体每次经过同一位置时，其速度、位移 都相同
D．做简谐运动的物体在平衡位置两侧对称的位置上，其速 度、位移都反向
三、 振幅、周期和频率
1．振幅（A）
（1）定义：振动物体离开平衡位置的
。
（2）物理意义：表示
，是
。
2．全振动
简谐运动的物体完成一个完整的振动过程。
3．周期（T）和频率（f）
重点诠释
1．振幅与振动中几个常见量的关系 （1）振幅与位移的关系：
(2)位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动 所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡 位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。
3．简谐运动的回复力
(1)由F＝－kx知，简谐运动的回复力大小与振子的位移 大小成正比，回复力的方向与位移的方向相反，即回复力的 方向总是指向平衡位置。
四、 简谐运动的能量
1．弹簧振子振动过程中的能量转化
如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在BC间振
动，则在从B到O过程中，动能 ，弹性势
能 ，当运动到O时，动能
，弹性势
能
。
2．简谐运动的能量
简谐运动的能量是指振动系统的
，振动
的过程就是 和
相互转化的过程，在简谐
运动中，振动系统的机械能 。
重点诠释
（1）如图所示，一弹簧振子在B 、 C之间振动，O点为 平衡位置。
高中物理教科版选修(3-4)2.4 教学课件 《惠更斯原理 波的反射与折射》(教科版)
由惠更斯原理A、B为同一波面上的两点 经t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点，
sin i BD v1t AD AD
sin r AC v2t AD AD
sin i v1 sin r v2
i
B
v1 t
Ai
v2t r
D
C
r
教育科学出版社 高二| 选修3-4
折射定律：
.. . . . . . ..
子波波源
教育科学出版社 高二| 选修3-4
作用 ：由已知的波面通过几何作图方法确定下一时刻平面波、球面 波等的波面，根据两者（波线与波面）的垂直关系，从而确定波的传播方 向，所以惠更斯原理又叫惠更斯作图法。
教育科学出版社 高二| 选修3-4
三、波的反射 波在传播过程中，遇到两种介质的分界面时返回到原介质继续传播的现象 入射角i：入射波的波线与平面法线的夹角 反射角i’：反射波的波线与平面法线的夹角
规律（与光的反射定律相同）： 1、入射线、法线、反射线在同一平面内，入射角等于反射角 2、反教育科学出版社 高二| 选修3-4
波的反射定律证明 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点，A`、B`为同一波面上的两点。 经t后，B点发射的子波到达界面处B`点，A点发射的子波到达A`点。 同种介质，波速不变。
0.2 3m,0.6m
谢谢观看！
(一些几何图形的公切面，被称为这些图形的包络面)
教育科学出版社 高二| 选修3-4
确定下一时刻平面波的波面
t +Δt 时刻的波前
vΔt
.........
子波波源
t 时刻的波前
教育科学出版社 高二| 选修3-4
确定下一时刻球面波的波面
高中物理选修3-4全套教案(人教版)
高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇，实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入：我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？[演示实验]（1）一端固定的钢板尺[见图1（a）] （2）单摆[见图1（b）]（3）弹簧振子[见图1（c）（d）] （4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图1（e）]提问：这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？归纳：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动讨论：a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
（2）弹簧振子为什么会振动？物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧振子，它是弹力。
高中物理选修3---4第十二章《机械波》全章新课教学课件
思考：
简谐运动的研究对象有什么特点？
※单个质点或能 够看为质点的 单个物体。
思考：
如果做机械振动的质点与它周围空间的其他质点间有力的 作用，它的振动对周围质点会不会有影响？
※引起其他质点 的振动。
思考：
周围空间的其他质点的振动究竟是一种什么运动？
※其他质点发生 的是受迫振动。
一、机械波： 1.定义:机械振动在介质中的传播形成机械波. 2.产生条件: ①波源: 保持持续振动并引起其他质点振动的物体. 可以认为是第一个开始振动的质点. ②介质: 指传播机械波的物质。
选修3—4 第十二章《机械波》
第一节： 第二节： 第三节： 第四节： 第五节： 第六节：
全章新课教学课件
《波的形成和传播》 《波的图象》 《波长、频率和波速》 《波的衍射和干涉》 《多普勒效应》 《惠更斯原理》
选修3—4 第十二章 机械波
§12.1 波的形成和传播
复习回忆
自运动学角度看简谐运动：
§12.2 波的图象
复习回忆
问题1：机械波是怎样形成的？
介质可以看成是由大量的质点构成的，两相 邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一 质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它 相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自 周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近 及远的传播形成机械波。
复习回忆
2.沿波传播的方向，介质中 各质点由波源开始由近及远 振动；
3.介质中各质点只在各自的平衡位置附近振 动，质点并不会随波迁移；
4.介质中各质点的起振方向均相同，均与波 源的起振方向一致，且振动的T与f也与波源 一致。
【例题】日常生活中,发现皮球掉入池塘 中,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激 起的水波将球冲到岸边吗?
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11.3 简谐运动的回复力和能量
三维教学目标
1、知识与技能
（1）掌握简谐运动的定义，了解简谐运动的运动特征；
（2）掌握简谐运动的动力学公式，了解简谐运动的能量变化规律；（3）准确判断物体是否做简谐运动。
2、过程与方法：引导学生通过实验观察，概括简谐运动的运动特征和简谐运动的能量变化规律，培养归纳总结能力。
3、情感、态度与价值观：结合旧知识进行分析，推理而掌握新知识，以培养其观察和逻辑思维能力。
教学重点：是简谐运动的定义、动力学公式、能量变化规律。
教学难点：难点是简谐运动的动力学分析和能量分析。
教学教具：弹簧振子，挂图。
教学过程：
第三节简谐运动的回复力和能量
（一）引入新课
提问1：什么是机械振动？（物体在平衡位置附近做往复运动叫机械振动）
提问2：振子做什么运动？（是一种最简单、最基本的机械振动，叫做简谐运动）
提问3：过去我们研究自由落体等匀变速直线运动是从哪几个角度进行研究的？
今天，我们仍要从运动学（位移、速度、加速度）研究简谐运动的运动性质；从动力学（力和运动的关系）研究简谐运动的特征，再研究能量变化的情况。
（二）新课教学
1、演示：竖直方向的弹簧振子。
提问1：大家应明确观察什么？（物体）
提问2：上述四个物理量中，哪个比较容易观察？
提问3：做简谐运动的物体受的是恒力还是变力？力的大小、方向如何变？
小结：简谐运动的受力特点：回复力的大小与位移成正比，回复力的方向指向平衡位置。
提问4：简谐运动是不是匀变速运动？
小结：简谐运动是变速运动，但不是匀变速运动。
加速度最大时，速度等于零；速度最大时，加速度等于零。
提问4：从简谐运动的运动特点，我们来看它在运动过程中能量如何变化？让我们再来观察。
提问5：振动前为什么必须将振子先拉离平衡位置？（外力对系统做
功）
提问6：在A点，振子的动能多大？系统有势能吗？
提问7：在O点，振子的动能多大？系统有势能吗？
提问8：在D点，振子的动能多大？系统有势能吗？
提问9：在B，C点，振子有动能吗？系统有势能吗？
小结：简谐运动过程是一个动能和势能的相互转化过程。