20xx高三物理复习知识点:简谐运动
一、简谐运动
基础目标
1、回复力、平衡位置、机械振动
2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件。
3、理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。
4、理解简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化。
拔高目标
1、简谐运动的证明(竖直方向弹簧振子,水面上木块)。
2、简谐运动与力学的综合题型。
3、简谐运动周期公式。
【重难点】
重点:简谐运动的特征及相关物理量的变化规律。
难点:偏离平衡位置位移的概念及一次全振动中各量的变化。
一.新课引入
知识目标:引入新的运动--机械振动
前面已学过的运动:
按运动轨迹分:直线运动按速度特点分:匀变速
曲线运动非匀变速
自然界中还有一种更常见的运动:机械振动
二.机械振动
在自然界中,经常观察到一些物体来回往复的运动,如吊灯的来回摆动,树枝在微风中的摆动,下面我们就来研究一下这些运动具有什么特点。
这些运动都有一个明显的中心位置,物体或物体的一部分都在这个中心位置两侧往复运动。这样的运动称为机械振动。
当物体不再往复运动时,都停在这个位置,我们把这一位置称为平衡位置。(标出平衡位置)
平衡位置是指运动过程中一个明显的分界点,一般是振动停止时静止的位置,并不是所有往复运动的中点都是平衡位置。存在平衡位置是机械运动的必要条件,有很多运动,尽管也是往复运动,但并不存在明显的平衡位置,所以并非机械振动。
如:拍皮球、人来回走动
注意:在运动过程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的摆动
总结:机械振动的充要条件:1、有平衡位置2、在平衡位置两侧往复运动。
自然界中还有哪些机械振动?
钟摆、心脏、活塞、昆虫翅膀的振动、浮标上下浮动、钢尺的振动
三.回复力
1)回复力
机械振动的物体,为何总是在平衡位置两侧往复运动?
结论:受到一个总是指向平衡位置的力
观察:振子在平衡位置右侧时,有一个向左的力,在平衡位置左侧时,有一个向右的力,这个力总是促使物体回到平衡位置。
总结:总是指向平衡位置,它的作用是总使振子回复到平衡位置,这样的力我们称之为回复力。
(在平衡位置时,回复力应该为零)
回复力:使物体返回平衡位置的力,方向总是指向平衡位置。
特点:1.是效果力。(按效果命名的力)
2.可以是某个力,也可以是几个力的合力,还可以是某个力的分力。
2)偏离平衡位置的位移
由于振子总是在平衡位置两侧移动,如果我们以平衡位置作为参考点来研究振子的位移就更为方便。这样表示出的位移称为偏离平衡位置的位移。它的大小等于物体与平衡位置之间的距离,方向由平衡位置指向物体所在位置。(由初位置指向末位置)用x表示。
偏离平衡位置的位移与某段时间内位移的区别:偏离平衡位置的位移是以平衡位置为起点,以平衡位置为参考位置。
某段时间内的位移,是默认以这段时间内的初位置为起点。
四.简谐运动
弹簧振子。一个滑块通过一个弹簧连在底座上,底座上有许多小孔,和一个皮管相连,对着皮管吹气,底座上喷出的气流会使振子浮在底座上方,从而达到减小摩擦的作用,和前面的气垫导轨相似。
演示:弹簧振子的运动,结论:是机械振动。
树枝的振动,没有什么规律可循,而弹簧的振动具有规律性。接下来研究弹簧振子振动的规律。
对弹簧振子振动规律的研究:
1、弹簧振子运动过程中F与x之间的关系。
大小关系:根据胡克定律,F=k|x|
方向关系:F与x方向相反,取定一正方向后可得,F=-kx
总结:F=-kx
2、弹簧振子运动过程中各物理量的变化情况分析
结合右图分析振子在一次全振动中回复力F、偏离平衡位置的位移x、加速度a、速度V的大小变化情况及方向。
1)A→Ox↓,方向由O向A
F↓,方向由A向O
a↓,方向由A向O
V↑,方向由O向A
振子做加速度不断减小的加速运动A′OA
2)在O位置,x=0,F=0,a=0,V最大;
3)O→A′x↑,方向由O向A′
F↑,方向由A′向O
a↑,方向由A′向O
V↓,方向由O向A′
振子做加速度不断增大的减速运动
4)在A′位置,x最大,F最大,a最大,V=0
5)A′→Ox↓,方向由O向A′
F↓,方向由A′向O
a↓,方向由A′向O
V↑,方向由O向A′
振子做加速度不断减小的加速运动
6)在O位置,x=0,F=0,a=0,V最大;
7)O→Ax↑,方向由O向A
F↑,方向由A向O
a↑,方向由A向O
V↓,方向由O向A
振子做加速度不断增大的减速运动
8)在A位置,x最大,F最大,a最大,V=0
3、简谐运动定义
弹簧振子由于偏离平衡位置的位移和回复力具有明显的对称性,导致其速度、加速度等都具有明显的对称性,形成的运动是一种简单而和谐的运动。我们称之为简谐运动。
定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,方向总是指向平衡位置的平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐运动。
条件:1.有回复力。2.F=-kx
证明竖直方向的弹簧振子的运动是简谐运动。
证明步骤:1、找平衡位置
2、找回复力
3、找F=kx
4、找方向关系
五、课堂小结
概念:机械振动、回复力、平衡位置、偏离平衡位置的位移、简谐运动、简谐运动的特点
方法:如何证明某个运动是简谐运动
六、思考题
1、试证明水面上木块的振动是简谐运动
2、试证明:A木块降到最低点时加速度大于重力加速度g
(一)3、如图,m和M两木块通过弹簧连接,现将m用力下压,欲使m弹起时,刚好M对地面压力为0,m应下压的距离是多少?(弹簧的劲度系数为k)
20xx高三物理知识点:磁场
一、磁场
磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场发生的。
电流在周围空间产生磁场,小磁针在该磁场中受到力的作用。磁极和电流之间的相互作用也是通过磁场发生的。
电流和电流之间的相互作用也是通过磁场产生的
磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质,磁极或电流在自己的周围空间产生磁场,而磁场的基本性质就是对放入其中的磁极或电流有力的作用。
二、磁现象的电本质
1.罗兰实验
正电荷随绝缘橡胶圆盘高速旋转,发现小磁针发生偏转,说明运动的电荷产生了磁场,小磁针受到磁场力的作用而发生偏转。
2.安培分子电流假说
法国学者安培提出,在原子、分子等物质微粒内部,存在一种环形电流-分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。安培是最早揭示磁现象的电本质的。
一根未被磁化的铁棒,各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性;当铁棒被磁化后各分子电流的取向大致相同,两端对外显示较强的磁性,形成磁极;注意,当磁体受到高温或猛烈敲击会失去磁性。
3.磁现象的电本质
运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对运动电荷(电流)有磁场力的作用,所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)通过磁场而发生相互作用。
三、磁场的方向
规定:在磁场中任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向就是那一点的磁场方向。
20xx高三物理知识点总结
一、运动的描述
1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等aT平方。
3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
二、力
1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。
2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。
3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。
多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。
4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律
1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。
合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。
2.N、T等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零;
四、曲线运动、万有引力
1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。
3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
五、机械能与能量
1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。
2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。
3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
六、电场〖选修3--1〗
1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kQq与r平方比。
2.电荷周围有电场,F比q定义场强。KQ比r2点电荷,U比d是匀强电场。
电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。
场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qU,动能定理不能忘。
4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。
七、恒定电流〖选修3-1〗
1.电荷定向移动时,电流等于q比t。自由电荷是内因,两端电压是条件。
正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。
2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,rl比s等电阻。
电流做功UIt,电热I平方Rt。电功率,W比t,电压乘电流也是。
3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。
4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。
路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。
八、磁场〖选修3-1〗
1.磁体周围有磁场,N极受力定方向;电流周围有磁场,安培定则定方向。
2.F比Il是场强,φ等BS磁通量,磁通密度φ比S,磁场强度之名异。
3.BIL安培力,相互垂直要注意。
4.洛仑兹力安培力,力往左甩别忘记。
九、电磁感应〖选修3-2〗
1.电磁感应磁生电,磁通变化是条件。回路闭合有电流,回路断开是电源。
感应电动势大小,磁通变化率知晓。
2.楞次定律定方向,阻碍变化是关键。导体切割磁感线,右手定则更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解从三方,阻碍磁通增和减,相对运动受反抗,自感电流想阻挡,能量守恒理应当。楞次先看原磁场,感生磁场将何向,全看磁通增或减,安培定则知i向。
十、交流电〖选修3-2〗
1.匀强磁场有线圈,旋转产生交流电。电流电压电动势,变化规律是弦线。
中性面计时是正弦,平行面计时是余弦。
2.NBSω是最大值,有效值用热量来计算。
3.变压器供交流用,恒定电流不能用。
理想变压器,初级UI值,次级UI值,相等是原理。
电压之比值,正比匝数比;电流之比值,反比匝数比。
运用变压比,若求某匝数,化为匝伏比,方便地算出。
远距输电用,升压降流送,否则耗损大,用户后降压。
十一、气态方程〖选修3-3〗
研究气体定质量,确定状态找参量。绝对温度用大T,体积就是容积量。
压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,PV比T是恒量。
十二、热力学定律
1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。
正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热,内能减少皆负值。
2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。
十三、机械振动〖选修3--4〗
1.简谐振动要牢记,O为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置,
大小正比于位移,平衡位置u大极。
2.O点对称别忘记,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4A路,单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。
到质心摆长行,单摆具有等时性。
3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。
十四、机械波〖选修3--4〗
1.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。
2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上下振动迁不动。
3.不同时刻的图像,Δt四分一或三,质点动向疑惑散,S等vt派用场。
十五、光学〖选修3-4〗
1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。
反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度比,波长比值也使然。
2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角,折射光线无处觅。
十六、物理光学
1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工件,还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖选修3-4〗
2.光照金属能生电,入射光线有极限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。〖选修3-5〗
十七、动量〖选修3--5〗
1.确定状态找动量,分析过程找冲量,同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。
2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初态末态动量同。
十八、原子原子核〖选修3-5〗
1.原子核,中央站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;光子能量hn,能级差值来计算。
2.原子核,能改变,αβ两衰变。Α粒是氦核,电子流是β射线。
γ光子不单有,伴随衰变而出现。铀核分开是裂变,中子撞击是条件。
裂变可造原子弹,还可用它来发电。轻核聚合是聚变,温度极高是条件。
变可以造氢弹,还是太阳能量源;和平利用前景好,可惜至今未实现。
20xx高三物理实用知识点总结
一、运动的描述
1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等aT平方。
3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
二、力
1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。
2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。
3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。
多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。
4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律
1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。
合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。
2.N、T等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零
四、曲线运动、万有引力
1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。
3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
五、机械能与能量
1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。
2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。
3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
六、电场〖选修3--1〗
1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kQq与r平方比。
2.电荷周围有电场,F比q定义场强。KQ比r2点电荷,U比d是匀强电场。
电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。
场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qU,动能定理不能忘。
4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。
七、恒定电流〖选修3-1〗
1.电荷定向移动时,电流等于q比t。自由电荷是内因,两端电压是条件。
正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。
2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,rl比s等电阻。
电流做功UIt,电热I平方Rt。电功率,W比t,电压乘电流也是。
3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。
4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。
路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。
八、磁场〖选修3-1〗
1.磁体周围有磁场,N极受力定方向;电流周围有磁场,安培定则定方向。
2.F比Il是场强,φ等BS磁通量,磁通密度φ比S,磁场强度之名异。
3.BIL安培力,相互垂直要注意。
4.洛仑兹力安培力,力往左甩别忘记。
九、电磁感应〖选修3-2〗
1.电磁感应磁生电,磁通变化是条件。回路闭合有电流,回路断开是电源。
感应电动势大小,磁通变化率知晓。
2.楞次定律定方向,阻碍变化是关键。导体切割磁感线,右手定则更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解从三方,阻碍磁通增和减,相对运动受反抗,自感电流想阻挡,能量守恒理应当。楞次先看原磁场,感生磁场将何向,全看磁通增或减,安培定则知i向。
十、交流电〖选修3-2〗
1.匀强磁场有线圈,旋转产生交流电。电流电压电动势,变化规律是弦线。
中性面计时是正弦,平行面计时是余弦。
2.NBSω是最大值,有效值用热量来计算。
3.变压器供交流用,恒定电流不能用。
理想变压器,初级UI值,次级UI值,相等是原理。
电压之比值,正比匝数比;电流之比值,反比匝数比。
运用变压比,若求某匝数,化为匝伏比,方便地算出。
远距输电用,升压降流送,否则耗损大,用户后降压。
十一、气态方程〖选修3-3〗
研究气体定质量,确定状态找参量。绝对温度用大T,体积就是容积量。
压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,PV比T是恒量。
十二、热力学定律
1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。
正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热,内能减少皆负值。
2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。
十三、机械振动〖选修3--4〗
1.简谐振动要牢记,O为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置,
大小正比于位移,平衡位置u大极。
2.O点对称别忘记,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4A路,单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。
到质心摆长行,单摆具有等时性。
3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。
十四、机械波〖选修3--4〗
1.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。
2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上下振动迁不动。
3.不同时刻的图像,Δt四分一或三,质点动向疑惑散,S等vt派用场。
十五、光学〖选修3-4〗
1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。
反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度比,波长比值也使然。
2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角,折射光线无处觅。
十六、物理光学
1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工件,还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖选修3-4〗
2.光照金属能生电,入射光线有极限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。〖选修3-5〗、
十七、动量〖选修3--5〗
1.确定状态找动量,分析过程找冲量,同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。
2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初态末态动量同。
十八、原子原子核〖选修3-5〗
1.原子核,中央站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;光子能量hn,能级差值来计算。
2.原子核,能改变,αβ两衰变。Α粒是氦核,电子流是β射线。
γ光子不单有,伴随衰变而出现。铀核分开是裂变,中子撞击是条件。
裂变可造原子弹,还可用它来发电。轻核聚合是聚变,温度极高是条件。
变可以造氢弹,还是太阳能量源;和平利用前景好,可惜至今未实现。
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