高三物理选修3-4知识点复习课件4
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高三物理选修3-4知识点复习课件
• ②特点：如图11-1-2所示为一简谐运动的模 型，振子在O点速度最大，在A、B两点速度 为零．
(3)简谐运动的加速度 ①计算方式：a＝－kmx，式中 m 表示振子的质量，k 表示比例系数，x 表示振子距平衡位置的位移． ②特点：加速度大小呈线性变化，方向只在平衡位 置发生改变．
• (4)简谐运动的对称性 • 如图11-1-3所示，物体在A、B间做简谐运动，
• (1)定义
• 如果质点的位移与时间的关系正遵弦从
函数的规律，即它的振正弦动图象(x－t图象)
是一条
曲线，这样的振动叫做简谐运
动．
• (2)特点
• 简谐运动是最简单、最基本的振动
，其
振动平过衡程位置关于
往复对称，是一种
运动．弹简谐簧运振动子的运动就是
．
• (3)简谐运动的图象
• ①简谐运动的图象是振动物体位的移随时间 的变化规律．
教
课
学
堂
教
互
法
动
分
探
析
究
教
当
学
堂
方
双
案
基
设
达
计
标
课
课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
•1 运动
简谐
• ●课标要求
• 1．知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡 位置和位移．
• 2．知道弹簧振子的位移——时间图象，理 解简谐运动及其图象．
• 3．通过简谐运动图象的绘制，认识简谐运 动的特点．
• 4．通过对简谐运动图象的绘制，培养认真， 严谨，实事求是的科学态度．
• 2．弹簧振子的运动是简谐运动吗？
(3)简谐运动的加速度 ①计算方式：a＝－kmx，式中 m 表示振子的质量，k 表示比例系数，x 表示振子距平衡位置的位移． ②特点：加速度大小呈线性变化，方向只在平衡位 置发生改变．
• (4)简谐运动的对称性 • 如图11-1-3所示，物体在A、B间做简谐运动，
• (1)定义
• 如果质点的位移与时间的关系正遵弦从
函数的规律，即它的振正弦动图象(x－t图象)
是一条
曲线，这样的振动叫做简谐运
动．
• (2)特点
• 简谐运动是最简单、最基本的振动
，其
振动平过衡程位置关于
往复对称，是一种
运动．弹简谐簧运振动子的运动就是
．
• (3)简谐运动的图象
• ①简谐运动的图象是振动物体位的移随时间 的变化规律．
教
课
学
堂
教
互
法
动
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析
究
教
当
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标
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课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
•1 运动
简谐
• ●课标要求
• 1．知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡 位置和位移．
• 2．知道弹簧振子的位移——时间图象，理 解简谐运动及其图象．
• 3．通过简谐运动图象的绘制，认识简谐运 动的特点．
• 4．通过对简谐运动图象的绘制，培养认真， 严谨，实事求是的科学态度．
• 2．弹簧振子的运动是简谐运动吗？
高中物理选修3-4电磁波的发射、传播和接收课件
在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成：
一、无线电波的发射
调频波的形成：
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种：调幅和调频
调幅：高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。 调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射：
为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。
首先，我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时，波动能够偏离直线绕过障碍物，继续传播。 • 相同的障碍物情况下，波长越长，越容易发生衍射现象。 • 频率越高，波长越短，越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高；
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
三、无线电波的接收
1.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电
流最强（这种现象叫做电谐振）
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成：
一、无线电波的发射
调频波的形成：
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种：调幅和调频
调幅：高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。 调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射：
为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。
首先，我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时，波动能够偏离直线绕过障碍物，继续传播。 • 相同的障碍物情况下，波长越长，越容易发生衍射现象。 • 频率越高，波长越短，越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高；
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
三、无线电波的接收
1.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电
流最强（这种现象叫做电谐振）
高三物理一轮复习课件选修3-4
复习指导
3. 光学：从近三年的高考考点分布统计来看，折射 定律和不同色光的折射率问题常成为考点，考查的 题型有选择题、计算题，也有光路作图题．对光的 折射和全反射等几何光学的考查. 4. 预计 2013 年的高考中对光学的考查仍集中在上述 知识点上．折射定律和不同色光的折射率及全反射 问题仍是出题热点. 5.题型：有选择题也有填空题和计算题.
二、全反射 1．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质． 临界角． (2)入射角等于或大于______________ 折射光 2．现象：__________完全消失，只剩下反射光．
1 3．临界角：sin C＝ ，C 为折射角等于 90° 时的 n 入射角．
4．应用：(1)全反射棱镜．(2)光导纤维，如图所示．
第三讲
光的折射 全反射 玻璃的折射率
实验：测定
一、光的折射 1．光的折射 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改 变的现象称为光的折射现象．
2．光的折射定律 (1)内容：折射光线与入射光线、法线处在 同一平面内 ，折射光线与入射光线分别位于 ______________ 法线 的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦 __________ 正比． 成___________
2.简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力 与位移的方向相反． (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振 幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐 运动的相位，φ叫做初相．
3．简谐运动的图象 (1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图 象如图甲所示．
F回＝0位置，弹簧处 F回＝0位置，小球摆动的 最低点(此时F向心≠0) 于原长
重力势能与动能 能量转 动能与弹性势能的相互转 的相互转化，机 化关系 化，机械能守恒 械能守恒
高中物理,选修3---4,全册课件汇总
方法二 拟合法:
在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标， 把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计 算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看 弹簧振子的位移—时间的关系可以用什么函数表示。
四、简谐运动： 1、定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦 函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条 正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。如：弹簧 振子的运动。简谐运动是最简单、最基本的振动。 2、简谐运动的图象
第二个1/2周期： 7t 时间t(s) 6t
0
0
8t
0
9t
0
10t
0
11t
0
12t
0
位移 20.0 x(cm)
17.7
10.3
0.1
-10.1
-17.8
-20.0
坐标原点O－平衡位置 横坐标－振动时间t 纵坐标－振子相对于平衡位置的位移
描点法得到的位移---时间图像
你还能想到其它方法吗？
以位移替代时间
选修3—4 第十一章 机械振动
§11.2
简谐运动的描述
一、描述简谐运动的物理量 1、振幅A
是标量
（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 （2）物理意义：描述振动强弱的物理量 振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围
A
O
B
简谐运动OA = OB
一、描述简谐运动的物理量 2、周期和频率 —描述振动快慢的物理量 周期T：振子完成一次全振动所需要的时间 一次全振动：振动物体从某一初始状态开始， 再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完 全相同）所经历的过程。 频率f：单位时间内完成全振动的次数
生活中的物理， 你了解它们吗？
我见过
2019-2020教科版物理选修3-4第4章 章末复习课课件PPT
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提升层 能力 强 化
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光的折射、全反射 1．解决光的折射问题的常规思路 (1)根据题意画出正确的光路图． (2)利用几何关系确定光ห้องสมุดไป่ตู้图中的边、角关系，要注意入射角、 折射角均是与法线的夹角． (3)利用折射定律、折射率公式列式求解．
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(3)利用折射定律、折射率公式列式求解． 2．有关全反射定律的应用技巧 (1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质，如果是，下一 步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断，如果不是则直接 应用折射定律解题即可． (2)分析光的全反射时，根据临界条件找出临界状态是解决这类 题目的关键． (3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律和光路可逆性．
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3．正确、灵活地理解、应用折射率公式
教材中给出的折射率公式为
n＝ssiinn
i r(i
为真空中的入射角，r
为
某介质中的折射角)．根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随
光路的逆向而“换位”的．我们可以这样来理解、记忆：n＝ssiinn
i空 r介
⇒n1＝ssiinn
i介 r空.
(1)求出射光的偏折角； (2)求介质的折射率．
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【解析】 (1)AC 面上的入射角 θ1＝α＝30°，延长 AD 交 BCO 的延长线于 E 点，由几何知识可知 BO＝OE＝ 23H，OD＝H2 ，tan ∠OED＝OODE＝ 33，由数学关系可知折射角 θ2＝60°，所以偏折角为 30°.
依题意有R＋R d≥n1.将 n＝1.5 代入上式，解得Rd≥2. 【答案】 2
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解答全反射类问题的技巧 1．光必须从光密介质射入光疏介质． 2．入射角大于或等于临界角． 3．利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射 的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更 有利于问题的分析．
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光的折射、全反射 1．解决光的折射问题的常规思路 (1)根据题意画出正确的光路图． (2)利用几何关系确定光ห้องสมุดไป่ตู้图中的边、角关系，要注意入射角、 折射角均是与法线的夹角． (3)利用折射定律、折射率公式列式求解．
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(3)利用折射定律、折射率公式列式求解． 2．有关全反射定律的应用技巧 (1)首先判断是否为光从光密介质进入光疏介质，如果是，下一 步就要再利用入射角和临界角的关系进一步判断，如果不是则直接 应用折射定律解题即可． (2)分析光的全反射时，根据临界条件找出临界状态是解决这类 题目的关键． (3)当发生全反射时，仍遵循光的反射定律和光路可逆性．
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3．正确、灵活地理解、应用折射率公式
教材中给出的折射率公式为
n＝ssiinn
i r(i
为真空中的入射角，r
为
某介质中的折射角)．根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随
光路的逆向而“换位”的．我们可以这样来理解、记忆：n＝ssiinn
i空 r介
⇒n1＝ssiinn
i介 r空.
(1)求出射光的偏折角； (2)求介质的折射率．
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【解析】 (1)AC 面上的入射角 θ1＝α＝30°，延长 AD 交 BCO 的延长线于 E 点，由几何知识可知 BO＝OE＝ 23H，OD＝H2 ，tan ∠OED＝OODE＝ 33，由数学关系可知折射角 θ2＝60°，所以偏折角为 30°.
依题意有R＋R d≥n1.将 n＝1.5 代入上式，解得Rd≥2. 【答案】 2
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解答全反射类问题的技巧 1．光必须从光密介质射入光疏介质． 2．入射角大于或等于临界角． 3．利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射 的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更 有利于问题的分析．
高考物理一轮复习 机械波课件(选修3-4)
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15
解析：本题考查波的衍射、波的干涉．意在考查考生对波 的衍射和波的干涉演示实验的理解能力．图a表明波通过狭缝后 发生衍射；图b现象出现稳定的振动加强和振动减弱区域，是波 的干涉现象．
答案：D
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16
2．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐 横波．某一时刻的波形图如下图所示，绳上a，b两质点均处于 波峰位置．下列说法正确的是( )
答案：D
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22
考点
互动探究
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23
考向一 波的形成和传播规律
深入、透彻地理解波的形成过程及传播特征是解决关于波 的各类问题的基础，而对波的形成过程及传播特征的理解要从 下面几点掌握：
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24
1．机械振动之所以能够在介质中传播形成机械波，是因为 介质的质点间存在着相互作用力．假如没有介质或质点间无作 用力，机械振动是不会传播出去的．这一特点告诉我们：(1)要 形成机械波首先要存在波源质点的振动．(2)还必须存在传播振 动的介质．所以机械波只能依靠介质传播．在真空中不会形成 机械波，这一点和电磁波是不同的．
选
修
机械振动与机械波
光 电磁波与相对论 －
34
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1
第3讲
机械波
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2
基础
知识导学
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3
基础夯实
知识点1 机械波、横波和纵波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源． (2)有传播介质，如空气、水等．
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4
2．传播特点 (1)机械波传播的只是振动的形式和能量 ，质点只在各自的 平衡位置附近做简谐运动，并不随波 迁移． (2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与 波源的 振动周期和频率相同．
高中物理选修3-4知识点课件
高中物理选修3-4知识点总结一．简谐运动1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。
机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。
（2）阻力很小。
使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动：在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。
（2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描述振动的物理量描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量，其最大值等于振幅。
（2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
（3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。
（4）频率f：振动物体单位时间内完成全振动的次数。
（5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。
周期、频率、角频率的关系是：。
（6）相位：表示振动步调的物理量。
现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。
4、研究简谐振动规律的几个思路：（1）用动力学方法研究，受力特征：回复力F =－Kx；加速度，简谐振动是一种变加速运动。
浙江专版2021年高考物理一轮复习-全一册课件-选修3-4精选全文
2.折射定律:
(1)内容:折射光线与入射光线、法 线处在_同__一__平__面__内,折射光线与_入__ _射__光__线__分别位于法线的两侧;入射 角的正弦与_折__射__角__的__正__弦__成正比。 (2)表达式:_ssi_inn_12_=n12,式中n12是比例常数。 (3)在光的折射现象中,光路是_可__逆__的。
1.波长λ:在波动中,振动相位总是_相__同__的两个相邻质
点间的距离。
2.波速v:波在介质中的传播速度,机械波的波速仅由_介__
_质__本身的性质决定。波速的计算方法为v= =λf或
v= x 。
T
t
3.频率f:由波源决定,等于_波__源__的振动频率。 4.波长、波速和频率(周期)的关系: (1)v=_λ__f_。
中央的色光是紫光,离
中央最远的是红光
圆孔衍射
中央是大且亮 的白色亮斑,周 围是不等间距 的彩色的_同_斑(圆盘衍射):当光照到_不__透__明__(选填“透 明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘 的阴影中心出现_亮__斑__(在阴影外还有不等间距的明暗相 间的圆环)。
写颜色)。 (3)条纹间距公式:Δx=__dl ___。
3.薄膜干涉: (1)相干光:光照射到透明薄膜上,从_薄__膜__的__两__个__表__面__反 射的两列光波。 (2)图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的 厚度_相__等__。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白 光照射薄膜时,形成彩色条纹。
知识点6:电磁场、电磁波及其传播 电磁波的产生、发 射和接收(b) 1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生_电__场__,_变__化__的__ _电__场__产生磁场。 2.电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为 一个_完__整__的__整__体__,这就是电磁场。
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教 学 教 法 分 析
•4
单摆
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
• ●课标要求 • 1．知道什么是单摆，理解在什么情况下 单摆的振动是简谐运动． • 2．知道单摆的周期跟哪些因素有关，理 解单摆周期公式． • 3．知道用单摆可测定重力加速度．
当 堂 双 基 达 标
课 后 知 能 检 测
• (2)单摆的回复力 切线 • ①回复力的提供：摆球的重力沿 方向 的分力． 正比 平衡位置 • ②回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受 的回复力与它偏离平衡位置的位移成 简谐 ，方向总指向 __________． 正弦 • ③运动规律：单摆在偏角很小时做 运动，其振动图象遵循 函数规律 ．
• • • •
•
•
• •
•
(2013·徐州检测)下列关于单摆的说法，正 确的是( ) A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位 移处时的位移为A(A为振幅)，从正向最大位 移处运动到平衡位置时的位移为－A B．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外 力 C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切 线方向的分力 D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零
• ●新课导入建议
• 1862年，18岁的伽利略离开神学院进入比萨
大学学习医学，他的心中充满着奇妙的幻想 和对自然科学的无穷疑问，一次他在比萨大 学忘掉了向上帝祈祷，双眼注视着天花板上 悬垂下来摇摆不定的挂灯，右手按着左手的 脉搏，口中默默地数着数字，他发现挂灯每
• ●教学流程设计
课
标 解 读
• 【问题导思】 • 1．单摆的受力有何特点？ • 2．在什么情况下单摆的摆动可看成简谐运 动？
• 1．单摆的回复力 • 如图11-4-2所示，重力 G沿圆弧切线方向的分力 G1＝mgsin θ是沿摆球运 动方向的力，正是这个 力提供了使摆球振动的 回复力：F＝G1＝mgsin θ.
2．单摆做简谐运动的推证 x 在偏角很小时，sin θ ≈ ，又因 回复力 F ＝ mgsin l mg θ ，所以单摆的回复力为 F＝－ x(式中 x 表示摆球偏 l 离平衡位置的位移，l 表示单摆的摆长，负号表示回复力 F 与位移 x 的方向相反)，由此知回复力符合 F＝－kx， 单摆做简谐运动．
2．思考判断 (1)制作单摆的细线弹性越大越好．(×) (2)制作单摆的细线越短越好．(×) (3)制作单摆的摆球越大越好．(×)
• 3．探究交流 • 单摆的回复力是由摆球所受的合外力提供的 吗？ • 【提示】 单摆的回复力是由摆球的重力沿 切线方向的分力提供，沿半径方向的合力提 供向心力.
• 1.基本知识 • (1)探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影 响 控制变量 • ①探究方法： 法． 无关 • ②实验结论 很小 • a．质量与周期：单摆振动的周期与摆球质 越大 量______． 越小 • b．振幅与周期：振幅 _______时周期与振幅 无关．
．可见，只要测出
摆长 和
周期 ，就可测出当地的重力加速
• • • •
2．思考判断 (1)单摆的振幅越大周期越大．(×) (2)单摆的周期与摆球的质量无关．(√) (3)摆长应是从悬点到摆球球心的距离．(√)
• 3．探究交流 • 摆钟的结构如图11-4-1所 示，发现它走时不准时， 为什么要调整摆锤下面的 螺母？ • 【提示】 调整摆锤下面 的螺母，以改变摆的摆长 ，从而改变摆的周期，以 调整摆的走时快慢．
• ●课标解读 • 1．知道什么是单摆及单摆做简谐运动的条 件． • 2．会分析单摆做简谐运动的回复力以及摆 球受的合外力． • 3．掌握单摆做简谐运动的周期公式，并能 求常见情况下单摆的周期． • 4．会用单摆的周期公式测重力加速度，会 进行实验数据的处理和误差分析．
• ●教学地位 • 单摆是简谐运动的又一实例，既是本章重点 又是高考热点，本节重点是单摆周期公式及 其应用．
• • • • •
【审题指导】 解答本题时把握以下几点： (1)明确单摆的受力特点． (2)明确平衡位置的概念． (3)明确回复力的概念． (4)根据振幅的概念，找出单摆的振幅．
• 【解析】 简谐运动中的位移是以平衡位置 作为起点，摆球在正向最大位移处时位移为 A，在平衡位置时位移应为零．摆球的回复 力由合外力沿圆弧切线方向的分力(等于重力 沿圆弧切线方向的分力)提供，合外力在摆线 方向的分力提供向心力，摆球经最低点(振动 的平衡位置)时回复力为零，但向心力不为零 ，所以合外力不为零，摆球到最高点时，向 心力为零，回复力最大，合外力也不为零． 故应选C. • 【答案】 C
重 点 难 点
1.知道什么是单摆及
单摆做简谐运动的条
件. 2.会分析单摆做简谐 运动的回复力以及摆 球所受的合外力. 3.知道单摆的周期跟
1.单摆回复力的来源 及单摆满足简谐运动
的条件．(重点)
2.通过定性分析、实
验、数据分析得出单
摆周期公式．(重点)
• 1.基本知识 • (1)单摆 伸缩 和 质量 可以忽略 • 如果悬挂小球的细线的 直径 ，线长又比球的 大得多，这样的装置 叫做单摆．单摆是实际摆的 的物理模 理想化 型．
• 1．下列有关单摆的运动的说法中正确的是( ) • A．单摆做简谐运动的回复力是重力和绳的 拉力的合力 • B．单摆做简谐运动的平衡位置合力不为零 • C．单摆做简谐运动的振幅等于摆动中最高 点与最低点的高度差 • D．两次相邻的经过平衡位置的时间为单摆 的一个周期
• 【解析】 单摆做简谐运动的回复力由重力 沿圆弧切线方向的分力提供，A错．单摆做 简谐运动的平衡位置回复力为零，但合力指 向圆心，不为零，B对．单摆做简谐运动的 振幅等于摆动中最高点与最低点的距离，C 错．两次相邻的经过平衡位置的时间为单摆 的一个周期的二分之一，D错． • 【答案】 B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)周期公式
l 2π g ． ①公式：T＝_________
• ②单摆的等时性：单摆的周期与振幅无关的 性质． • (3)应用 • ①计时器 摆长 • a．原理：单摆的等时性． • b．校准：调节 可调节钟表的 快慢．
②测重力加速度： 由 T＝2π 单摆的 度． l 得 g＝ g
4π 2l T2
•4
单摆
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
• ●课标要求 • 1．知道什么是单摆，理解在什么情况下 单摆的振动是简谐运动． • 2．知道单摆的周期跟哪些因素有关，理 解单摆周期公式． • 3．知道用单摆可测定重力加速度．
当 堂 双 基 达 标
课 后 知 能 检 测
• (2)单摆的回复力 切线 • ①回复力的提供：摆球的重力沿 方向 的分力． 正比 平衡位置 • ②回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受 的回复力与它偏离平衡位置的位移成 简谐 ，方向总指向 __________． 正弦 • ③运动规律：单摆在偏角很小时做 运动，其振动图象遵循 函数规律 ．
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(2013·徐州检测)下列关于单摆的说法，正 确的是( ) A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位 移处时的位移为A(A为振幅)，从正向最大位 移处运动到平衡位置时的位移为－A B．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外 力 C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切 线方向的分力 D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零
• ●新课导入建议
• 1862年，18岁的伽利略离开神学院进入比萨
大学学习医学，他的心中充满着奇妙的幻想 和对自然科学的无穷疑问，一次他在比萨大 学忘掉了向上帝祈祷，双眼注视着天花板上 悬垂下来摇摆不定的挂灯，右手按着左手的 脉搏，口中默默地数着数字，他发现挂灯每
• ●教学流程设计
课
标 解 读
• 【问题导思】 • 1．单摆的受力有何特点？ • 2．在什么情况下单摆的摆动可看成简谐运 动？
• 1．单摆的回复力 • 如图11-4-2所示，重力 G沿圆弧切线方向的分力 G1＝mgsin θ是沿摆球运 动方向的力，正是这个 力提供了使摆球振动的 回复力：F＝G1＝mgsin θ.
2．单摆做简谐运动的推证 x 在偏角很小时，sin θ ≈ ，又因 回复力 F ＝ mgsin l mg θ ，所以单摆的回复力为 F＝－ x(式中 x 表示摆球偏 l 离平衡位置的位移，l 表示单摆的摆长，负号表示回复力 F 与位移 x 的方向相反)，由此知回复力符合 F＝－kx， 单摆做简谐运动．
2．思考判断 (1)制作单摆的细线弹性越大越好．(×) (2)制作单摆的细线越短越好．(×) (3)制作单摆的摆球越大越好．(×)
• 3．探究交流 • 单摆的回复力是由摆球所受的合外力提供的 吗？ • 【提示】 单摆的回复力是由摆球的重力沿 切线方向的分力提供，沿半径方向的合力提 供向心力.
• 1.基本知识 • (1)探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影 响 控制变量 • ①探究方法： 法． 无关 • ②实验结论 很小 • a．质量与周期：单摆振动的周期与摆球质 越大 量______． 越小 • b．振幅与周期：振幅 _______时周期与振幅 无关．
．可见，只要测出
摆长 和
周期 ，就可测出当地的重力加速
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2．思考判断 (1)单摆的振幅越大周期越大．(×) (2)单摆的周期与摆球的质量无关．(√) (3)摆长应是从悬点到摆球球心的距离．(√)
• 3．探究交流 • 摆钟的结构如图11-4-1所 示，发现它走时不准时， 为什么要调整摆锤下面的 螺母？ • 【提示】 调整摆锤下面 的螺母，以改变摆的摆长 ，从而改变摆的周期，以 调整摆的走时快慢．
• ●课标解读 • 1．知道什么是单摆及单摆做简谐运动的条 件． • 2．会分析单摆做简谐运动的回复力以及摆 球受的合外力． • 3．掌握单摆做简谐运动的周期公式，并能 求常见情况下单摆的周期． • 4．会用单摆的周期公式测重力加速度，会 进行实验数据的处理和误差分析．
• ●教学地位 • 单摆是简谐运动的又一实例，既是本章重点 又是高考热点，本节重点是单摆周期公式及 其应用．
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【审题指导】 解答本题时把握以下几点： (1)明确单摆的受力特点． (2)明确平衡位置的概念． (3)明确回复力的概念． (4)根据振幅的概念，找出单摆的振幅．
• 【解析】 简谐运动中的位移是以平衡位置 作为起点，摆球在正向最大位移处时位移为 A，在平衡位置时位移应为零．摆球的回复 力由合外力沿圆弧切线方向的分力(等于重力 沿圆弧切线方向的分力)提供，合外力在摆线 方向的分力提供向心力，摆球经最低点(振动 的平衡位置)时回复力为零，但向心力不为零 ，所以合外力不为零，摆球到最高点时，向 心力为零，回复力最大，合外力也不为零． 故应选C. • 【答案】 C
重 点 难 点
1.知道什么是单摆及
单摆做简谐运动的条
件. 2.会分析单摆做简谐 运动的回复力以及摆 球所受的合外力. 3.知道单摆的周期跟
1.单摆回复力的来源 及单摆满足简谐运动
的条件．(重点)
2.通过定性分析、实
验、数据分析得出单
摆周期公式．(重点)
• 1.基本知识 • (1)单摆 伸缩 和 质量 可以忽略 • 如果悬挂小球的细线的 直径 ，线长又比球的 大得多，这样的装置 叫做单摆．单摆是实际摆的 的物理模 理想化 型．
• 1．下列有关单摆的运动的说法中正确的是( ) • A．单摆做简谐运动的回复力是重力和绳的 拉力的合力 • B．单摆做简谐运动的平衡位置合力不为零 • C．单摆做简谐运动的振幅等于摆动中最高 点与最低点的高度差 • D．两次相邻的经过平衡位置的时间为单摆 的一个周期
• 【解析】 单摆做简谐运动的回复力由重力 沿圆弧切线方向的分力提供，A错．单摆做 简谐运动的平衡位置回复力为零，但合力指 向圆心，不为零，B对．单摆做简谐运动的 振幅等于摆动中最高点与最低点的距离，C 错．两次相邻的经过平衡位置的时间为单摆 的一个周期的二分之一，D错． • 【答案】 B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)周期公式
l 2π g ． ①公式：T＝_________
• ②单摆的等时性：单摆的周期与振幅无关的 性质． • (3)应用 • ①计时器 摆长 • a．原理：单摆的等时性． • b．校准：调节 可调节钟表的 快慢．
②测重力加速度： 由 T＝2π 单摆的 度． l 得 g＝ g
4π 2l T2