高考物理总复习选修知识点汇总

　　选 修3-4

　　考点解析

　　考点80   简谐运动  简谐运动的表达式和图象     要求：I

　　1）如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

　　简谐运动的回复力：即F = - kx

　　注意：其中x都是相对平衡位置的位移。

　　区分：某一位置的位移（相对平衡位置）和某一过程的位移（相对起点）

　　⑴回复力始终指向平衡位置，始终与位移方向相反

　　⑵"k"对一般的简谐运动，k只是一个比例系数，而不能理解为劲度系数

　　⑶F回＝－kx是证明物体是否做简谐运动的依据

　　2）简谐运动的表达式： "x = A sin (ωt＋φ)"

　　3）简谐运动的图象：描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦（余弦）函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向，注意在振幅处速度无方向。

　　A、简谐运动（关于平衡位置）对称、相等

　　①同一位置：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相同.

　　②对称点：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相反.

　　③对称段：经历时间相同

　　④一个周期内，振子的路程一定为4A（A为振幅）；

　　半个周期内，振子的路程一定为2A；

　　四分之一周期内，振子的路程不一定为A

　　每经一个周期，振子一定回到原出发点；每经半个周期一定到达另一侧的关于平衡位置的对称点，且速度方向一定相反

　　B、振幅与位移的区别：

　　⑴位移是矢量，振幅是标量，等于最大位移的数值

　　⑵对于一个给定的简谐运动，振子的位移始终变化，而振幅不变

　　思考：

　　1、平衡位置的合力一定为0吗？          （单摆）

　　2、弹簧振子在对称位置弹性势能相等吗？  （竖直弹簧振子）

　　3、人的来回走动、拍皮球时皮球的运动是振动吗？

　　考点81    单摆的周期与摆长的关系（实验、探究）    要求：Ⅰ

　　1）单摆的等时性（伽利略）；即周期与摆球质量无关，在振幅较小时与振幅无关

　　2）单摆的周期公式（惠更斯） （l为摆线长度与摆球半径之和；周期测量：测N次全振动所用时间t，则T=t/N）

　　3）数据处理：（1）平均值法；（2）图象法：以l和T2为纵横坐标，作出 的图象（变非线性关系为线性关系）；

　　4）振动周期是2秒的单摆叫秒摆

　　摆钟原理：钟面显示时间与钟摆摆动次数成正比

　　考点82  受迫振动和共振    要求：Ⅰ

　　受迫振动：在周期性外力作用下、使振幅保持不变的振动，又叫无阻尼振动或等幅振动。

　　f迫 = f策，与f固无关。A迫 与∣f策-f固∣有关，∣f策-f固∣越大，A迫越小，∣f策-f固∣越小，A迫越大。

　　当驱动力频率等于固有频率时，受迫振动的振幅最大（共振）

　　共振的防止与应用

　　考点83  机械波 横波和纵波 横波的图象   要求：Ⅰ

　　1）机械波

　　⑴产生机械波的条件：振源，介质--有机械振动不一定形成机械波

　　有机械波一定有机械振动

　　⑵机械波的波速由介质决定，同一类的不同机械波在同一介质中波速相等。与振源振动的快慢无关

　　⑶机械波传递的是振动形式（由振源决定）、能量（由振幅体现）、信息

　　2）机械波可分为横波与纵波

　　横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。特点：有波峰、波谷.

　　只能在固体中传播（条件：剪切形变），为方便将水波认为是横波

　　纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上.特点：有疏部、密部.

　　气体、液体只能传递纵波

　　3）波的独立传播与叠加

　　4）次声波与超声波

　　次声波：频率小于20Hz，波长长，易衍射，传播距离远，研究与应用刚起步

　　超声波：频率大于20000Hz，波长短，直线传播效果好（声纳），穿透能力强（几厘米厚的金属）。

　　应用广泛：声纳、B超、雷达、探伤、超声加湿、制照相乳胶