第一篇:高中物理第十一章機(jī)械振動(dòng)2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述互動(dòng)課堂學(xué)案選修3-4教案
2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述
互動(dòng)課堂
疏導(dǎo)引導(dǎo)
1.理解振幅、周期和頻率的物理意義
(1)定義:振幅是振子離開(kāi)平衡位置的最大距離,單位:m;周期是振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間,單位:s;頻率是單位時(shí)間完成全振動(dòng)的次數(shù),單位:Hz.(2)作用:振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量;周期和頻率是描述振動(dòng)快慢的物理量,與振幅無(wú)關(guān).(3)振幅、周期和頻率是描述振動(dòng)或其他周期性運(yùn)動(dòng)的特征量.2.振動(dòng)的振幅與振動(dòng)的位移
(1)振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離;位移是物體相對(duì)于平衡位置的位置變化.(2)振幅是表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量,在同一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振幅是不變的,但位移卻時(shí)刻變化.(3)振幅是標(biāo)量,位移是矢量.(4)振幅在數(shù)值上等于最大位移的絕對(duì)值.3.振幅與路程的關(guān)系
(1)振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)的路程一定為四個(gè)振幅.(2)振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)的路程一定為兩個(gè)振幅.1T內(nèi)的路程可能等于一個(gè)振幅,可能大于一個(gè)振幅,還可能小于一個(gè)振411幅.只有當(dāng)T的初時(shí)刻,振動(dòng)物體在平衡位置或最大位移處,T內(nèi)的路程才等于一個(gè)振44(3)振動(dòng)物體在幅.計(jì)算路程的方法是:先判斷所求的時(shí)間內(nèi)有幾個(gè)周期,再依據(jù)上述規(guī)律求路程.4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和周期性
做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量關(guān)于平衡位置對(duì)稱.以水平彈簧振子為例,振子通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn),加速度、速度大小相等,動(dòng)能相等,勢(shì)能相等.對(duì)稱性還表現(xiàn)在過(guò)程量的相等上,如從某點(diǎn)到達(dá)最大位移位置和從最大位移位置再回到該點(diǎn)所需要的時(shí)間相等.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種周而復(fù)始的周期性的運(yùn)動(dòng),按其周期性可做如下判斷:(1)若t1-t2=nT,則t1、t2兩時(shí)刻振動(dòng)物體在同一位置,運(yùn)動(dòng)情況相同;(2)若t2-t1=nT+向相反.(3)若t2-t1=nT+1T,則t1、t2兩時(shí)刻,描述運(yùn)動(dòng)的物理量(x、F、a、v)均大小相等,方213T或t2-t1=nT+T,則當(dāng)t1時(shí)刻物體到達(dá)最大位移處時(shí),t2時(shí)刻物體44到達(dá)平衡位置;當(dāng)t1時(shí)刻物體在平衡位置時(shí),t2時(shí)刻到達(dá)最大位移處;若t1時(shí)刻物體在其他位置,t2時(shí)刻物體到達(dá)何處就要視具體情況而定.5.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式
做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體位移x隨時(shí)間t變化的表達(dá)式: x=Asin(ωt+φ).說(shuō)明:(1)式中x表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移.(2)式中A表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅.(3)式中ω叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圓頻率,它也表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢,與周期T及頻率f的關(guān)系 是:ω=2?=2πf T2??t+φ)或x=Asin(2πft+φ)T 所以表達(dá)式也可寫(xiě)成:x=Asin(因此,已知x隨t變化的表達(dá)式可直接找出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期或頻率.(4)式中φ表示t=0時(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所處的狀態(tài),稱為初相位,或初相;(ωt+φ)代表了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)刻處在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的哪個(gè)狀態(tài),所以代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位.(5)相位差:即某一時(shí)刻的相位之差.兩個(gè)具有相同圓頻率(ω)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),設(shè)其初相分別為φ1和φ2,當(dāng)φ2>φ1時(shí),其相位差Δφ=(ωt+φ2)-(ωt+φ1)=φ2-φ
1此時(shí)我們常說(shuō)2的相位比1超前Δφ,或者說(shuō)1的相位比2的相位落后Δφ.活學(xué)巧用
1.如圖11-2-1所示,彈簧振子在AA′間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),測(cè)得AA′相距8 cm,從第1次通過(guò)平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí),第15次通過(guò)平衡位置時(shí)停止計(jì)時(shí),共用了14 s,則
圖11-2-1(1)振幅為_(kāi)_________;(2)周期為_(kāi)_________;
(3)振子完成4次全振動(dòng)所經(jīng)過(guò)的總路程為_(kāi)_________.思路解析:(1)振幅是離開(kāi)平衡位置的最大距離.由題意可知振幅A=4 cm.(2)振子每連續(xù)兩次通過(guò)平衡位置的時(shí)間為一個(gè)周期,故周期T=2 s.(3)振子完成一次全振動(dòng)的路程為4A,4次全振動(dòng)路程為s=16A=64 cm.答案:(1)4 cm(2)2 s(3)64 cm 2.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅是4 cm、頻率是2.5 Hz,該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置起向正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)2.5 s質(zhì)點(diǎn)的位移和路程分別是(選初始運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍ǎ?/p>
A.4 cm,24 cm B.-4 cm,100 cm C.零,100 cm D.4 cm,100 cm 思路解析:周期T=
111? s=0.4 s,t=2.5 s=6T,質(zhì)點(diǎn)在2.5 s后將到達(dá)正的最大
4f2.5位移處,故位移為4 cm;路程為6×4A+A=25A=100 cm.答案:D 3.如圖11-2-2所示,彈簧振子在BC間振動(dòng).O為平衡位置,BO=CO=5 cm,若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1 s,則下列說(shuō)法正確的是()
圖11-2-2 A.振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動(dòng) B.振動(dòng)周期為1 s,振幅為10 cm C.經(jīng)過(guò)兩次全振動(dòng),振子通過(guò)的路程為20 cm D.從B開(kāi)始經(jīng)過(guò)3 s,振子通過(guò)的路程是30 cm
思路解析:振子從B→O→C僅完成了半次全振動(dòng),所以周期T=2×1 s=2 s,振幅A=BO=5 cm.振子在一次全振動(dòng)中通過(guò)的路程為4A=20 cm,所以兩次全振動(dòng)中通過(guò)的路程為40 cm,3 s 的時(shí)間為1.5T,所以振子通過(guò)的路程為30 cm.故正確選項(xiàng)為D.答案:D 4.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T(mén),下列說(shuō)法正確的是()
A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍
B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反,則Δt一定等于數(shù)倍
C.若Δt=T,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等 D.若Δt=
T的整2T,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等 2
圖11-2-3
思路解析:對(duì)選項(xiàng)A,只能說(shuō)明這兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置,設(shè)為P,如圖11-2-3所示,并未說(shuō)明這兩個(gè)時(shí)刻振子的運(yùn)動(dòng)方向是否相同,Δt可以是振子由P向B再回到P的時(shí)間,故認(rèn)為Δt一定等于T的整數(shù)倍是錯(cuò)誤的.對(duì)選項(xiàng)B,振子兩次到P位置時(shí)速度大小相等、方向相反,但并不能肯定Δt等于
T的整數(shù)倍,選項(xiàng)B也是錯(cuò)誤的.在相隔一個(gè)周期T的兩2個(gè)時(shí)刻,振子只能位于同一位置,其位移相同,合外力相同,加速度必須相等,選項(xiàng)C是正確的.相隔T的兩個(gè)時(shí)刻,振子的位移大小相等、方向相反,其位置可位于與P相對(duì)稱的P′2處,在P處彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),在P′處彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧長(zhǎng)度并不相等,選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.答案:C 3
第二篇:高中物理第十一章機(jī)械振動(dòng)2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述名師導(dǎo)航學(xué)案選修3-4教案
2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述
名師導(dǎo)航
知識(shí)梳理
1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述
(1)振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的____________,它描述了物體振動(dòng)的____________,是振動(dòng)系統(tǒng)____________大小的象征,____________越大,系統(tǒng)的____________越大.(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率(或周期)由____________所決定,與振幅____________,因此又稱為振動(dòng)系統(tǒng)的____________________.(3)物理學(xué)中,不同的____________描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài).2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為_(kāi)__________________.知識(shí)導(dǎo)學(xué)
學(xué)習(xí)本節(jié)前,先對(duì)上節(jié)內(nèi)容的重難點(diǎn)復(fù)習(xí)鞏固,通過(guò)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義來(lái)認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性.同學(xué)們可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn),獲得有關(guān)振幅的基本知識(shí),再結(jié)合上節(jié)內(nèi)容加深對(duì)振幅的理解.學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式時(shí),先觀察簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,結(jié)合有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式.我們學(xué)習(xí)本節(jié)時(shí),要有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,要知道不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)包含著各自不同的特殊矛盾.疑難突破
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性
剖析:做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,在通過(guò)對(duì)稱于平衡位置的A、B兩個(gè)位置時(shí)的一些物理量具有對(duì)稱性:
(1)相對(duì)于平衡位置的位移大小相等,方向相反;(2)速度大小相等,方向可以相同可以不同;(3)加速度、回復(fù)力大小相等,方向相反;
(4)從位置A點(diǎn)直接到達(dá)平衡位置O點(diǎn)的時(shí)間與從平衡位置O點(diǎn)直接到達(dá)B點(diǎn)相等.典題精講
【例1】如圖11-2-1所示,是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,根據(jù)圖象回答下列各問(wèn)題:
圖11-2-1(1)振動(dòng)的振幅;(2)振動(dòng)的頻率;
(3)在t=0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向;(4)質(zhì)點(diǎn)速度首次具有負(fù)方向最大值的時(shí)刻和位置;
(5)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度首次具有負(fù)方向最大值的時(shí)刻和位置;(6)在0.6 s和0.8 s這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況.思路解析:(1)振幅為最大位移的絕對(duì)值,從圖象可知振幅A=5 cm.(2)從圖象可知周期T=0.8 s,則振動(dòng)的頻率: f=11=Hz=1.25 Hz.T0.81(3)由各時(shí)刻的位移變化過(guò)程可判斷:t=0.1 s、0.7 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上;t=0.3 s,0.5 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向下.(4)質(zhì)點(diǎn)在0.4 s通過(guò)平衡位置時(shí),首次具有負(fù)方向的速度最大值.(5)質(zhì)點(diǎn)在0.2 s處于正向最大位移處時(shí),首次具有加速度負(fù)方向的最大值.(6)在0.6 s至0.8 s這段時(shí)間內(nèi),從圖象上可以看出,質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向的位移不斷減小,說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)正沿著正方向由負(fù)向最大位移處向著平衡位置運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng).綠色通道:解決這類問(wèn)題,首先從圖象著手,從圖象中讀出振幅、周期,根據(jù)波形判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向.變式訓(xùn)練1:一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移x與時(shí)間t的關(guān)系曲線如圖11-2-2所示,由圖可知()
圖11-2-2 A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 Hz B.t=2 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度最大 C.質(zhì)點(diǎn)的振幅為2 cm D.t=3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)所受合外力最大 答案:BC 變式訓(xùn)練2:如圖11-2-3所示,一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O是平衡位置,以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)0點(diǎn)(t=0),經(jīng)過(guò)1/4周期,振子具有正方向的最大加速度,那么如圖11-2-3所示四個(gè)運(yùn)動(dòng)圖象中正確反映運(yùn)動(dòng)情況的圖象是()
圖11-2-3 答案:A 【例2】圖11-2-4(a)是演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置,當(dāng)盛沙漏斗下面的薄木板N被勻速地拉出時(shí),擺動(dòng)著的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系,板上的直線OO1代表時(shí)間軸.圖11-2-4(b)是兩個(gè)擺中的沙在各自木板上形成的曲線,若板N1和板N2的速度v1和v2的關(guān)系為v2=2v1,則板N1、N2上曲線所代表的振動(dòng)的周期T1和T2的關(guān)系為()
圖11-2-4 A.T2=T1 B.T2=2T1 C.T2=4T1 D.T2=T1/4 思路解析:設(shè)ON1=ON2=s,則由圖示知
ss=T1,=2T2,v1v22 又知v2=2v1,得:T1=4T2.答案:D 綠色通道:解決此類問(wèn)題要明白周期的定義,能在圖中找出一個(gè)完整的周期,根據(jù)T=s/v可求得結(jié)果.變式訓(xùn)練:如圖11-2-5(a)所示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它的振動(dòng)圖象如圖11-2-5(b)所示,設(shè)向右為正方向,則
圖11-2-5(1)OB= _________cm;
(2)第0.2 s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向是_________________,加速度大小為_(kāi)____________;(3)第0.7 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)位置在____________點(diǎn)與____________點(diǎn)之間;(4)質(zhì)點(diǎn)從O運(yùn)動(dòng)到B再運(yùn)動(dòng)到A所需要的時(shí)間t=____________s;(5)4 s內(nèi)完成____________次全振動(dòng).答案:(1)5(2)負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 零(3)O B(4)0.6(5)5 問(wèn)題探究
問(wèn)題1:一彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng),周期為T(mén),根據(jù)Δt=(t2-t1)與T之間的關(guān)系,探究t1與t2時(shí)刻分別對(duì)應(yīng)的振子運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度以及彈簧長(zhǎng)度之間的關(guān)系.導(dǎo)思:該問(wèn)題是考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性及振子位移、加速度變化特點(diǎn).關(guān)鍵是對(duì)周期性的正確、全面的理解,注意t1、t2兩時(shí)刻的時(shí)間間隔為特殊值時(shí),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況的比較,可總結(jié)如下:
(1)t2-t1=nT,則兩時(shí)刻振動(dòng)物體在同一位置,運(yùn)動(dòng)情況完全相同.(2)t2-t1=nT+T/2,則兩時(shí)刻物體的各物理量(x、F、a、v等)均大小相等、方向相反.(3)t2-t1=nT+T/4或t2-t1=nT+3T/4,則若t1時(shí)刻物體在平衡位置,t2時(shí)刻物體到達(dá)最大位移處;若t1時(shí)刻物體在最大位移,t2時(shí)刻物體到達(dá)平衡位置處.探究:在同一個(gè)全振動(dòng)過(guò)程中,選取質(zhì)點(diǎn)先后經(jīng)過(guò)平衡位置同側(cè)的同一位置的兩個(gè)時(shí)刻t1與t2加以分析,當(dāng)該兩時(shí)刻t1與t2間隔時(shí)間小于T/2時(shí),對(duì)應(yīng)于兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小相等,方向相反(其中,一時(shí)刻為向遠(yuǎn)離平衡位置的方向振動(dòng),另一時(shí)刻為向靠近平衡位置的方向振動(dòng)),當(dāng)該兩時(shí)刻t1與t2間隔時(shí)間相差一個(gè)周期時(shí),則對(duì)應(yīng)于兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同,因此加速度也應(yīng)相等;當(dāng)該兩時(shí)刻t1與t2間隔相差半個(gè)周期時(shí),由于對(duì)應(yīng)于兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置兩側(cè),彈簧形變量相同(其中,一時(shí)刻是壓縮彈簧,另一時(shí)刻是拉伸彈簧),但彈簧長(zhǎng)度不相等.問(wèn)題2:怎樣確定相位和初相?
導(dǎo)思:理解相位和初相問(wèn)題,我們應(yīng)該聯(lián)想到數(shù)學(xué)知識(shí)中的正弦函數(shù),明確正弦函數(shù)的物理意義,運(yùn)用數(shù)學(xué)的思想解決物理問(wèn)題.探究:在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的角頻率(ω)及振幅(A)確定之后,任一時(shí)刻振子偏離平衡位置的位移(大小和方向)就完全由振動(dòng)表達(dá)式中的(ωt+φ0)決定.(ωt+φ0)稱為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 的相位或相,相是在ω和A已知的前提下,決定振動(dòng)物體任一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量.T=0時(shí)的相位φ0稱為初相.4
第三篇:高中物理第十三章光3光的干涉課堂互動(dòng)學(xué)案選修3-4教案
光的干涉
課堂互動(dòng)
三點(diǎn)剖析 1.光的干涉
光的干涉:在兩列光波的疊加區(qū)域,某些區(qū)域相互加強(qiáng),出現(xiàn)亮紋,某些區(qū)域相互減弱,出現(xiàn)暗紋,且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域相間,即亮紋和暗紋相間的現(xiàn)象。
(1)光的干涉必須具備的條件:頻率相同,振動(dòng)情況總是相同。能發(fā)生干涉的兩列波稱為相干波,兩個(gè)光源稱為相干光源,相干光源可用一束光分成兩列而獲得。(2)相鄰兩亮條紋間的間距公式:Δx=
l?,其中λ為光波波長(zhǎng),l為縫到屏的距離,d為d雙縫間距。
2.薄膜干涉以及增透膜
薄膜干涉:光照射在薄膜上,在前表面和后表面兩個(gè)界面上均會(huì)發(fā)生反射,由于薄膜的厚度不均勻,不同位置的反射光傳播的路程差不同,形成明暗相間的條紋,根據(jù)條紋的情況可以判斷薄膜的厚度。
增透膜是利用在薄膜兩表面的反射光形成干涉相互抵消的特點(diǎn),在入射光強(qiáng)度一定的情況下,兩列反射光疊加形成暗紋,相互抵消使反射光的強(qiáng)度減弱,從而使透射光強(qiáng)度加強(qiáng)。3.相干光源
如果兩個(gè)光源發(fā)出的光能夠產(chǎn)生干涉,這樣的兩個(gè)光源叫做相干光源。相干光源可用同一束光分成兩束而獲得。要求是相同頻率,振動(dòng)情況相同且相差恒定。各個(gè)擊破
【例1】 兩個(gè)普通白熾燈發(fā)出的光相遇時(shí),我們觀察不到干涉條紋,這是因?yàn)?)A.兩個(gè)燈亮度不同 B.燈光的波長(zhǎng)太短 C.兩燈光的振動(dòng)情況不同 D.電燈發(fā)出的光不穩(wěn)定 解析:一般情況下,兩個(gè)不同的光源發(fā)出的光或同一個(gè)光源的不同部分發(fā)出的光振動(dòng)情況往往是不同的,由點(diǎn)光源發(fā)出的光或同一列光分出的兩列光其振動(dòng)情況是相同的,故選C。答案:C 類題演練1 用包括有紅光、綠光、紫光三種色光的復(fù)合光做光的干涉實(shí)驗(yàn),所產(chǎn)生的干涉條紋中,離中央亮紋最近的干涉條紋是()A.紫色條紋 B.綠色條紋 C.紅色條紋 D.都一樣近解析:本題考查干涉條紋與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系,由相鄰兩亮條紋間的間距Δx=
lλ可d知:條紋間的間距與波長(zhǎng)成正比,故A項(xiàng)正確。答案:A 【例2】 如圖13-2-1所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置,所用單色光為普通光加濾光片產(chǎn)生的,檢查中所觀察到的條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的()
圖13-2-1 A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面 C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面 解析:關(guān)鍵是找到使光線發(fā)生干涉的薄膜,本題中a是樣本,b是被檢查的平面,而形成干涉的兩束反射光是a、b間的空氣薄層,所以選C。答案:C 類題演練2 市場(chǎng)上有一種燈具俗稱“冷光燈”,用它照射物體時(shí)能使被照物體處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低,從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂),這種膜能消除玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線,以λ表示此紅外線在薄膜中的波長(zhǎng),則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為()A.λ/8 B.λ/4 C.λ/2 D.λ 解析:要消除經(jīng)外線的反射,必須使紅外線在薄膜的兩個(gè)面上反射光的路程差正好等于紅外線半個(gè)波長(zhǎng)λ/2的奇數(shù)倍,即Δs=(2k+1)λ/2,其中Δs為光在薄膜兩個(gè)面上反射的路程
差,即Δs=2d,Δs的最小值為λ/2,所以2d=λ/2,即薄膜的最小厚度d為λ/4,答案B是正確的。答案:B 【例3】 一般情況下很難觀察到光的干涉現(xiàn)象的原因是什么?
解答:由于不同光源發(fā)出的光頻率一般不同,即使是同一光源,它的不同部位發(fā)出的光也不一定相同或相差恒定,故一般情況下看不到光的干涉現(xiàn)象。
類題演練3 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,以白光為光源,在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋,若在雙縫中一縫前放一紅色濾光片(只能透過(guò)紅光),另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光),這時(shí)()A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋,其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失,其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在 C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在,但屏上仍有光亮 D.屏上無(wú)任何光亮 答案:C 2
第四篇:高中物理第十四章電磁波3電磁波的發(fā)射和接收課堂互動(dòng)學(xué)案選修3-4教案
3.電磁波的發(fā)射和接收
課堂互動(dòng)
三點(diǎn)剖析
1.無(wú)線電波的波段和無(wú)線電波的發(fā)射與接收。
?長(zhǎng)波??中波 無(wú)線電波的波段?中短波??微波??開(kāi)放電路?發(fā)射??調(diào)幅
?調(diào)制?調(diào)頻???調(diào)諧(產(chǎn)生電諧振)?接收??調(diào)幅波?檢波
?解調(diào)?調(diào)頻波??2.難點(diǎn)和疑點(diǎn)是調(diào)制和解調(diào)。
要把頻率較低的信號(hào)加載到高頻信號(hào)上去,就好像人的遠(yuǎn)行能力有限,所以乘汽車、飛機(jī)一樣。因此,高頻振蕩信號(hào)就是那些有用的低頻信號(hào)的載體,而這“加載”過(guò)程就是物理上所說(shuō)的“調(diào)制”過(guò)程。
既然有用的信號(hào)是加載到高頻信號(hào)上的,當(dāng)接收到電磁波后,為了御下有用的信號(hào),就必須通過(guò)解調(diào),把有用信號(hào)“檢”出來(lái)。各個(gè)擊破
【例1】 用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路,要增大發(fā)射電磁波的波長(zhǎng),可采用的做法是()A.增大電容器兩極板間的距離 B.減小電容器兩極板間的距離 C.減小電容器兩極板正對(duì)面積 D.在電容器兩極板間加入電解質(zhì)
解析:由λ=c/f知,要增大發(fā)射電磁波的波長(zhǎng),必須減小振蕩電路的振蕩頻率f,由f?12?LC可知,要減小f,就必須增大電容器的電容C或電感L,由C=
?,可判斷4?kdB、D操作滿足要求。答案:BD 類題演練 關(guān)于無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是()A.必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制 B.必須使信號(hào)產(chǎn)生電諧振 C.必須把傳輸信號(hào)加到高頻電流上 D.必須使用開(kāi)放回路
解析:電磁波的發(fā)射過(guò)程中,一定要對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制用開(kāi)放電路發(fā)射。答案:ACD 【例2】 調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào),要收到電信號(hào),應(yīng)()A.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) B.加大電源電壓
C.減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) D.將線圈中的鐵芯取走 解析:當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺(tái)發(fā)出信號(hào)的頻率時(shí),發(fā)生電諧振才能收聽(tīng)到電臺(tái)信號(hào)。由題意知收不到電信號(hào)的原因是調(diào)諧電路固有頻率低,由f?節(jié)前提下,可減小電感L,即可通過(guò)C、D的操作升高f。答案:CD
12?LC,可知在C無(wú)法調(diào) 2
第五篇:高中物理.《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和公式》教案教科版選修解析
《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像》
一、教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、知道振動(dòng)圖像的物理含義。
2、知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是一條正弦或余弦曲線。
3、能根據(jù)圖象知道振動(dòng)的振幅、周期和頻率。
(二)過(guò)程與方法
1、學(xué)會(huì)用圖象法、列表法表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間變化規(guī)律,提高運(yùn)用工具解決物理問(wèn)題的能力。
2、分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像所表示的位移,速度、加速度和回復(fù)力等物理量大小及方向變化的規(guī)律,培養(yǎng)抽象思維能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
2、從圖像了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,以及審美能力(逐步認(rèn)識(shí)客觀存在著簡(jiǎn)潔美、對(duì)稱美等)。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)
(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的物理意義。(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的特點(diǎn)。
2、難點(diǎn)
(1)用描點(diǎn)法畫(huà)出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像。(2)振動(dòng)圖像和振動(dòng)軌跡的區(qū)別。
(3)由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像比較各時(shí)刻的位移、速度、加速度和回復(fù)力的大小及方向。
3、疑點(diǎn)
能用正弦(或余弦)圖像判定一個(gè)物體的振動(dòng)是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
4、解決辦法
(1)通過(guò)對(duì)顆閃照相的分析,利用表格,通過(guò)作圖比較,認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。(2)復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)中的正弦(或余弦)圖像知識(shí);比較幾種典型運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng),勻加速、勻減速直線運(yùn)動(dòng))的圖像與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的區(qū)別。
三、課時(shí)安排 1課時(shí)
四、教具、學(xué)具準(zhǔn)備
自制幻燈片、幻燈機(jī)(或多媒體課件)、音叉(帶共鳴箱)(附小槌、靈敏話筒、示波器)。
五、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1、學(xué)生觀看多媒體課件,觀察振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)情況及其頻閃照片、位移一時(shí)間變化表格。
2、學(xué)生根據(jù)表格畫(huà)出s-t圖
3、學(xué)生分組討論,確定振子在各時(shí)刻的位移、速度、回復(fù)力和加速度的方向。
六、教學(xué)步驟 [導(dǎo)入新課]
提問(wèn)
1、在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,設(shè)開(kāi)始計(jì)時(shí)的那一時(shí)刻位移為零,則運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條什么線?(是一條過(guò)原點(diǎn)的直線)
2、在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,設(shè)開(kāi)始計(jì)時(shí)的那一時(shí)刻位移為零,則運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條什么線? (根據(jù)s=
at,運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的拋物線)
2那么,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條什么線? [新課教學(xué)]
多媒體課件(或幻燈)顯示。觀察氣墊導(dǎo)軌上彈簧振子的振動(dòng)情況,這是典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
觀察振子從離平衡位置最左側(cè)20mm處向右運(yùn)動(dòng)的1/2周期內(nèi)頻閃照片,以及接下來(lái)1/2周期內(nèi)的頻門(mén)照片,已知頻閃的頻率為9.0Hz提問(wèn),相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔t。是多少?
時(shí)間t0=s=0.11s 提問(wèn),頻閃照片上記錄下來(lái)什么?
(照片上記錄下來(lái)每隔t0振子所在的位置)
取平衡位置的右方為正方向。根據(jù)頻門(mén)照片上的讀數(shù),列出位移。隨時(shí)間;變 化的表格,閱讀課本P163的內(nèi)容。
請(qǐng)同學(xué)獨(dú)立作圖,以縱軸表示位移X,橫軸表示時(shí)間t,根據(jù)表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)平面上一一描出各個(gè)點(diǎn),并用平滑曲線將各點(diǎn)連接起來(lái),看看究竟是一條什么線? 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條余弦(或正弦)曲線。
一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像的物理意義
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像表示振子對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,簡(jiǎn)稱x-t圖像。注意:不要把簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和振子運(yùn)動(dòng)的軌跡混為一談,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像不是振子運(yùn)動(dòng)的軌跡。
例題設(shè)水平彈簧振子從平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)起開(kāi)始計(jì)時(shí)。(1)畫(huà)出歷時(shí)一周期的振動(dòng)圖像。(2)在上述圖像中標(biāo)出圖。
3、在上述圖像中標(biāo)出振子在上述時(shí)刻的速度方向。
4、在上述圖像中標(biāo)出振子在上述時(shí)刻的加速度方向。(上述各問(wèn)可讓同學(xué)討論后回答)
(復(fù)合幻燈片展示,或多媒體課件展示)
從圖像中可以得出的物理量有
①振幅
②振動(dòng)的周期T
③某時(shí)刻振子的位移大小及方向
④某時(shí)刻振子的速度方向
⑤某時(shí)刻振子的加速度方向
二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像中正弦曲線和余弦曲線
圖9-2中(甲)圖表示振子從平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)。
(乙)圖表示振子從正向最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)。
等時(shí)刻的位移矢量 3
甲
乙
圖9-2
三、振動(dòng)圖像的廣泛應(yīng)用 心電圖、腦電圖、地震圖等。
(四)總結(jié)、擴(kuò)展
1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像表示了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。是一條正弦(或余弦)函數(shù)圖像,它不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。
2、在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像上可以知道振幅、周期的大小,可以判斷位移X、速度v,加速度a、回復(fù)力F的方向,還可以比較其大小。
3、一切復(fù)雜的振動(dòng)都不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),但它們都可以看做是若于個(gè)振幅和頻率不同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
演示:用發(fā)聲的音叉通過(guò)示波器顯示音叉振動(dòng)的圖像,反過(guò)來(lái)振動(dòng)圖像又可以判斷物體的振動(dòng)是否是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
七、作業(yè)與思考
(一)作業(yè)題
1、P167練習(xí)三:①②③
2、小聚焦本節(jié)練習(xí)
(二)思考題
1、如圖所示的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中,物體在第1s內(nèi)通過(guò)的路程是()A、5cm B、10cm
C、15cm
D、20cm
2、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移—時(shí)間曲線如圖所示,由圖可知,t=4s時(shí)物體的 A、速度為正的最大值,加速度的為零
B、速度為負(fù)的最大值,加速度為零
C、速度為零,加速度為正的最大值
D、速度為零,加速度為負(fù)的最大值
3、一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,當(dāng)t=2s時(shí),振動(dòng)物體
A、向+x方向運(yùn)動(dòng),加速度有正的最大值
B、向-x方向運(yùn)動(dòng),加速度有負(fù)的最大值
C、向+x方向運(yùn)動(dòng),速度有最大值
D、向-x方向運(yùn)動(dòng),速度有最大值
4、圖9-6為某原點(diǎn)振動(dòng)圖像,從圖可知 A、第3秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是-5cm B、第2秒內(nèi)和第3秒的動(dòng)量方向相同 C、第2秒內(nèi)回復(fù)力做正功 D、第2秒內(nèi)的加速度在逐漸增加
(思考題答案:
1、B
2、D
3、D
4、AD)
八、板書(shū)設(shè)計(jì)
三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的物理意義
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像表示振子對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。從圖像中可以了解到哪些物理量? ①振幅 ②推動(dòng)的周期T ③某時(shí)刻振子的位移大小及方向 ④某時(shí)刻振子的速度方向 ⑤某時(shí)刻振子的加速度方向
二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像中正弦曲線和余弦曲線的物理含義
三、振動(dòng)圖像的廣泛應(yīng)用