1、選修3-4(選考),本部分作為選考內(nèi)容各高考試題均有出現(xiàn)。考查點(diǎn)主要是： (一)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波部分 1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述，振幅、周期、頻率、相位及表達(dá)式x=Asin(t+)的考查。 2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、回復(fù)力、速度、加速度、能量的變化規(guī)律。 3.彈簧振子和單擺模型，單擺周期公式。 4.實(shí)驗(yàn)：利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?5.振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的理解和應(yīng)用。 6.波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系式v=f 在波的傳播問(wèn)題中的分析和應(yīng)用。 7.波的干涉、衍射現(xiàn)象的分析和應(yīng)用。 (二)光部分 1.光的折射現(xiàn)象及折射率的應(yīng)用。 2.光的全反射現(xiàn)象及臨界角的應(yīng)用。 3.棱鏡及光導(dǎo)纖維問(wèn)題。 4.光的干涉、衍射現(xiàn)象

2、及條件。 5.實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃的折射率。 6.實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)。,由于本部分知識(shí)屬于選考內(nèi)容，分值不高，相應(yīng)的試題難度較小，將以中等或中等偏下難度題目的考查為主，但綜合度稍大，對(duì)理解能力、推理能力、空間想象能力要求較高，故在復(fù)習(xí)時(shí)，要深刻理解概念的內(nèi)涵和外延，把握基本規(guī)律，對(duì)于振動(dòng)和波的傳播“空間周期性、時(shí)間周期性”及“兩類圖象”要充分重視；對(duì)光的折射、全反射，注重結(jié)合實(shí)際解決問(wèn)題，并注意數(shù)學(xué)幾何知識(shí)結(jié)合的分析能力培養(yǎng)；對(duì)電磁波部分，把握“波動(dòng)”共性，更要加以區(qū)別；對(duì)相對(duì)論部分主要是了解相對(duì)論的一些基本觀點(diǎn)，理解質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系。,如圖3.4-1-4所示，彈簧振子以O(shè)為平衡位置，在

3、CB間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中振子位移、回復(fù)力、速度、加速度、動(dòng)能、彈性勢(shì)能的變化如下表所示。,要點(diǎn)一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律,圖3.4-1-4,說(shuō)明：符號(hào)、分別表示增大、減小，設(shè)向右為正方向。,學(xué)案1 機(jī) 械 振 動(dòng),2.時(shí)間周期性 經(jīng)過(guò)t=nT(n為正整數(shù))，質(zhì)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)，所有的運(yùn)動(dòng)描述量完全相同。 經(jīng)過(guò) (n為正整數(shù))，質(zhì)點(diǎn)所處位置必定與原來(lái)的位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，所有的運(yùn)動(dòng)描述量大小相等，如果為矢量，則方向相反。,要點(diǎn)二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的往復(fù)性、周期性和對(duì)稱性,體驗(yàn)應(yīng)用 1.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，先后經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)下列物理量 不同的是 ( ) A.位移 B.加速度 C.勢(shì)能 D.速度,D,

4、1.空間周期性 在同一位置時(shí)，振子的位移相等，回復(fù)力、加速度、動(dòng)能和勢(shì)能也相等；速度大小相等，方向可能相同，也可能相反。 在關(guān)于平衡位置的對(duì)稱點(diǎn)，位移、回復(fù)力和加速度等大反向；速度大小相等，方向可能相同或相反；動(dòng)能與勢(shì)能的大小均相等。,2.一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，先后以相 同的速度依次通過(guò)圖3.4-1-5中 的A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)2s。質(zhì)點(diǎn)通 過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)2s第二次通過(guò)B 點(diǎn)，已知A、B之間的距離為8 cm，則B點(diǎn)的位移xB=_cm， 振動(dòng)周期T=_ s。,圖3.4-1-5,4,8,體驗(yàn)應(yīng)用,2.受迫振動(dòng)的振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系共振曲線(如圖3.4-1-6所示)，f固表示振動(dòng)物體的固有頻率，當(dāng)f

5、=f固時(shí)振幅最大。,要點(diǎn)三 自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振,1.自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振的關(guān)系比較,圖3.4-1-6,3.在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路 面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為 10 m，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。若某 汽車的固有頻率為1.25 Hz，則當(dāng)該車以_ m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我 們把這種現(xiàn)象稱為_(kāi)。,共振,12.5,體驗(yàn)應(yīng)用,【例1】光滑的水平面上疊放有質(zhì)量分別為m和m/2的兩木塊，下方木塊和一 勁度系數(shù)為k的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上，如圖3.4-1-7所示。 已知兩木塊之間的最大靜摩擦力為f，為使這兩個(gè)木塊組成的系統(tǒng)像一 個(gè)整

6、體一樣地振動(dòng)，系統(tǒng)的最大振幅為 ( ) A. f/k B. (2f)/k C. (3f)/k D. (4f)/k,熱點(diǎn)一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的力學(xué)特征,圖3.4-1-7,【解析】對(duì) 的木塊來(lái)講，隨同質(zhì)量為m的木塊 一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其最大加速度 。故系統(tǒng) 共同最大加速度 ，彈簧的最大拉力為 設(shè)最大振幅為A 則： 故C正確。,C,【例2】一質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象如圖3.4-1-8所示。 (1)該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是_cm。周期是 _s。初相是_。 (2)寫出該質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式，并求出當(dāng)t=1 s 時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移。,熱點(diǎn)二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象表達(dá)式,圖3.4-1-8,【名師支招】(1)應(yīng)用振動(dòng)圖象可直接讀出振幅、周

7、期、初相。 (2)書寫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式，可根據(jù)位移通式x=Asin(t+)，結(jié)合從圖象上得到的振幅A和初相，周期T，再根據(jù)=(2)/T，解出代入即可。,【解析】(1)由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象可得A=8 cm，T=0.2 s，=/2， (2)=2/T=10 rad/s。 質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為 x=8sin(10t+/2) cm，當(dāng)t=1 s時(shí)，x= 8 cm。,【答案】(2)x=8sin(10t+/2) cm=8 cm,8,0.2,/2,【解析】(1)因小滑塊沿半球形容器內(nèi)壁做 10的運(yùn)動(dòng)，可以等效為擺長(zhǎng)為容器半徑R 的單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由圖(乙)可知該運(yùn)動(dòng)周期T0.2。 由單擺振動(dòng)周期公式 ，得 ，代入數(shù)據(jù)

8、，得R0.1 m,在最高點(diǎn)A，有Fmin=0.495 N。在最低點(diǎn)B，有Fmax-mg=(mv2)/R,式中Fmax=0.510 N。 從A到B過(guò)程中，滑塊機(jī)械能守恒，則 mv2=mgR(1-cos) 解得cos=0.99,則m=0.05 kg。 (2)滑塊機(jī)械能 =510-4 故此滑塊質(zhì)量m=0.05 kg，球半徑R=0.1 m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，守恒的是機(jī)械能E510-4 。,熱點(diǎn)三 單擺及其應(yīng)用,【例3】將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力。圖3.4-1-9(甲)表示 小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面的A、A之間來(lái)回 滑動(dòng)。A、A點(diǎn)與O點(diǎn)連線與豎直方向夾角相等且都為，均小于10，圖3.4-1 -9(乙)表示滑塊對(duì)器壁的壓力F隨時(shí)間t變化的曲線，且圖中t=0為滑塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn) 動(dòng)的時(shí)刻。試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖中)所給的信息，求： (1)小滑塊的質(zhì)量、容器的半徑； (2)滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量。(g取10m/s2),圖3.4-1-9,【答案】(1)0.05 kg 0.1 m (2)機(jī)械能,熱點(diǎn)四 受迫振動(dòng)與共振 【例4】2009年高考寧夏理綜卷某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0，在 周 期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的 振幅保持不變，下列說(shuō)法正確的是_(填入選項(xiàng)前的字母