1 简谐运动 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是弹簧振子，知道振子的平衡位置和位移的概念.2.知道简谐运动的位 移—时间图象的物理意义，知道其图象是一条正弦曲线. 科学思维：会根据简谐运动的位移—时间图象分析振子的位移和速度的变化情况. 科学探究：通过对比振子和匀速直线运动物体的位移—时间图象，弄清图象的物理意义及 应用. 一、弹簧振子 1.平衡位置：振子原来静止时的位置 振子的位移：振子相对平衡位置的位移. 三、简谐运动及其图象 简谐运动：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. 1.判断下列说法的正误. (1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动.( √ ) (2)物体的往复运动都是机械振动.( × ) (3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段.( √ ) (4)简谐运动的图象表示质点振动的轨迹是正弦曲线 位 移为零处，即平衡位置，加速度为零，速度最大；在最大位移处，速度为零，加速度最大. 通过解题，让物理概念和规律在头脑中得到提炼和升华，体现了“物理观念”与“科学思 维”的学科素养. 二、简谐运动及其图象 甲、乙两同学合作模拟弹簧振子的x－t 图象： 如图所示，取一张白纸，在正中间画一条直线OO′，将白纸平铺在桌面上，甲同学用手使铅 笔尖从O 点沿垂直于OO′方向振动画线，乙同学沿O′O

2 简谐运动的描述 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道什么是振动的振幅、周期、频率及相位.2.知道简谐运动的数学表达式，知 道描述简谐运动的基本物理量. 科学思维：理解周期和频率的关系，能够结合简谐运动的图象进行有关判断. 科学探究：观察简谐运动图象，结合数学知识，理解表达式中各物理量的含义. 一、描述简谐运动的物理量 1.振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离. 2.全振动(如图1 3.周期和频率 (1)周期 ①定义：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间. ②单位：国际单位是秒 (s) . (2)频率 ①定义：单位时间内完成全振动的次数. ②单位：赫兹 (Hz) . (3)T 和f 的关系：T＝. 4.相位 描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态. 二、简谐运动的表达式 简谐运动的一般表达式为x＝A sin( ωt 表示振动物体相对于平衡位置的位移；t 表示时间. 2.A 表示简谐运动的振幅. 3.ω 叫做简谐运动的“圆频率 ”，表示简谐运动的快慢，ω＝＝ 2π f (与周期T 和频率f 的关 系). 4.ωt ＋ φ 代表简谐运动的相位，φ 表示t＝0 时的相位，叫做初相位 ( 或初相 ) . 5.相位差 若两个简谐运动的表达式为x1＝A1sin(ωt＋φ

3 简谐运动的回复力和能量 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道回复力的概念.2.知道振幅越大，振动的能量越大. 科学思维：1.会根据简谐运动的回复力特点，判断及分析常见的简谐运动.2.理解简谐运动的 动力学特征. 科学探究：通过探究，理解简谐运动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化 情况. 一、简谐运动的回复力 1.简谐运动 如果质点所受的力与它偏离平衡位置位 位置，质点的运 动就是简谐运动. 2.回复力 (1)定义：使振动物体回到平衡位置的力. (2)方向：总是指向平衡位置. (3)表达式：F＝－ kx . 二、简谐运动的能量 1.能量转化 弹簧振子运动的过程就是动能和势能互相转化的过程. (1)在最大位移处，势能最大，动能为零. (2)在平衡位置处，动能最大，势能最小. 2.能量特点 在简谐运动中，振动系统的机械能守恒 ____，大小逐渐________；动能逐渐___ _____；势能逐渐________.(选填“正”“负”“增大”或“减小”) 图1 答案 正 减小 负 减小 负 增大 增大 减小 一、简谐运动的回复力 如图所示为一个水平方向的弹簧振子模型(水平杆光滑)，O 点为振子的平衡位置，A、O 间 和B、O 间距离都是x. (1)振子在O 点时受到几个力的作用？分别是什么力？ (2)振子在A、B

的金属小球，托住小球使弹簧 处于原长，在t＝0 时由静止释放，一段时间内小球在竖直方向做周期为T 的简谐运动。 已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g ，则（ ） 第2 页（共17 页） （北京）股份有限公司 A．小球做简谐运动的表达式为x＝ sin（ t） 第2 页（共17 页） （北京）股份有限公司 B．小球做简谐运动的表达式为x＝ sin（ t﹣π） C．小球相邻两次加速度大小等于 的时间为 ．该匀强电场的场强为2×10 8 ﹣N/C B．弹性绳弹性势能的最大值为1.25J C．弹性绳的劲度系数为20N/m D．物块会做往复运动，且全过程是简谐运动 5．如图甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在A、B 两点之间做简谐运动，取向右为正 方向，振子的位移x 随时间t 的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．t＝0.2s 时，振子在O 点右侧6cm 处 B．t＝0 （北京）股份有限公司 D．t＝0.4s 到t＝0.8s 的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小 第3 页（共17 页） （北京）股份有限公司 6 ．下列说法正确的是（ ） A．简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹 B．做简谐运动的物体，通过平衡位置时受到的合外力不一定为0 C．机械波的传播速度由波源决定 D．机械波的传播速度与波源的振动速度总是相等 7．有人在瑞士旅游时买一个摆钟，回到广东以后发现摆钟不准了，经过专家鉴定摆钟质量

物理双向细目表 题号 考点 难度 分值 选 择 题 1 单摆 易 4 分 2 简谐运动性质 易 4 分 3 简谐运动周期 易 4 分 4 波的衍射 易 4 分 5 单摆 中 4 分 6 波的图像 易 4 分 7 电荷的性质 易 4 分 8 点电荷的平衡 中 4 分 9 斜面上的简谐运动 中难 4 分 10 点电荷 易 4 分 11 受迫振动及共振 易 4 分 12 波动图、振动图 弹簧振子 易 4 分 16 机械波 易 6 分 17 用“单摆测定重力加速度”的实验 易 10 分 计 算 题 18 库伦力作用下的平衡 易 8 分 19 机械波 中 12 分 20 简谐运动、牛顿运动定律、功能关系 难 14 分

B．速度逐渐减小 C．动能逐渐减小 D．振动的能量逐渐转化为其他形式的能 3.关于简谐运动下列说法正确的是( ) A．简谐运动一定是水平方向的运动 B．所有的振动都可以看做是简谐运动 C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线 D．只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动 4.如图所示是一质点做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是( ) A．t1至t2时刻质点完成一次全振动 使两板间的电压减为原来的 C. 使两板间的电压减为原来的 D. 使两板间的距离减为原来的 11.做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，相同的物理量是( ) A．位移 B．速度 C．加速度 D．回复力 12.一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点的速度与位移方向相同的时间段是( ) A．0～0.3 s B．0.3 s～0 水平方向做平抛运动,则另一块的运动可能是( ) A.反方向的平抛运动 （北京）股份有限公司 B.斜上抛运动 C.自由落体运动 D.原方向的平抛运动 14.如图所示,在同一地点的A、B 两个单摆做简谐运动的图象,其中实线表示A 的运动图象,虚线表示 B 的运动图象。以下关于这两个单摆的判断中正确的是( ) A.这两个单摆的摆球质量一定相等 B.这两个单摆的摆长一定不同 C.这两个单摆的最大摆角一定相同

.......................- 34 - 1 简谐运动....................................................................................................................- 34 - 2.简谐运动的描述.............................. .............................................................................- 39 - 3.简谐运动的回复力和能量...........................................................................................- 46 - 4. 单摆 由机械能守恒得：1 2mv2 A＝1 2mv2＋1 2mv2 B 联立方程解得：vA＝vB＝4 m/s，v＝0. 【答案】 (1)1 kg·m/s (2)4 m/s 第二章机械振动 1 简谐运动 一、弹簧振子及其位移—时间图像 1．弹簧振子 (1)平衡位置：振子原来静止时的位置． (2)机械振动：我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机 械振动，简称振动． (3

....................... - 32 - 1 简谐运动..................................................................................................................- 32 - 2.简谐运动的描述................................ ......................................................................... - 37 - 3.简谐运动的回复力和能量.........................................................................................- 44 - 4. 单摆..... 由动量守恒定律得：mvA＝mv＋mvB 由机械能守恒得：mv＝mv2＋mv 联立方程解得：vA＝vB＝4 m/s，v＝0. 【答案】 (1)1 kg·m/s (2)4 m/s 第二章 机械振动 1 简谐运动 一、弹簧振子及其位移—时间图像 1．弹簧振子 (1)平衡位置：振子原来静止时的位置． (2)机械振动：我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为 机械振动，简称振动． (3

检测试卷(二) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共12 小题，每小题4 分，共48 分，其中1～7 题为单项选择题，8～12 题 为多项选择题) 1.物体做简谐运动时，下列叙述正确的是( ) A.平衡位置就是回复力为零的位置 B.处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 C.物体到达平衡位置时，合力一定为零 D.物体到达平衡位置时，回复力不一定为零 答案 A 于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫 振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力 的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所 示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示.若用T0 表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，Y 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振 (2018·吉林八校联考高二下学期期中)有一个在y 方向上做简谐运动的物体，其振动图象如 图3 所示.下列关于图4 中(1)～(4)的判断正确的是( ) 图3 图4 A.图(1)可作为该物体的速度－时间图象 B.图(2)可作为该物体的回复力－时间图象 C.图(3)可作为该物体的回复力－时间图象 D.图(4)可作为该物体的加速度－时间图象 答案 C 解析 在简谐运动中，位移为零时，速度最大，位移最大时，速度为零，则知速度图象与位

物理观念：1.知道单摆振动时回复力的来源.2.知道影响单摆周期的因素，掌握单摆的周期公 式.3.掌握用单摆测定重力加速度的原理和方法. 科学思维：1.理解单摆模型和单摆做简谐运动的条件.2.引导学生对摆球进行受力分析，将单 摆纳入简谐运动模型. 科学探究：1.观察单摆，对影响单摆周期的因素进行猜想，然后通过实验探究认识到影响单 摆周期的因素.2.会测量当地的重力加速度. 一、单摆及单摆的回复力 将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大 答案 C 解析 用大球替代小球，单摆摆长变长，由单摆周期公式T＝2π 可知，单摆的周期变大，故 A 错误；由单摆周期公式T＝2π 可知，在小摆角情况下，单摆做简谐运动的周期与摆角无关， 摆角从5°改为3°时，单摆周期不变，故B 错误；用等大铜球替代铁球，单摆摆长不变，由 单摆周期公式T＝2π 可知，单摆的周期不变，故C 正确；将单摆从赤道移到北极，重力加 让小球在垂直纸面内振动，周期T＝2π C.让小球在纸面内振动，周期T＝2π D.让小球在垂直纸面内振动，周期T＝2π 答案 A 解析 让小球在纸面内振动，在偏角很小时，单摆做简谐运动，摆长为l，周期T＝2π；让 小球在垂直纸面内振动，在偏角很小时，单摆做简谐运动，摆长为(l＋l)，周期T′＝2π，A 正确，B、C、D 错误. 三、实验：用单摆测定重力加速度 1.实验原理 由T＝2π，得g＝，则测出单摆的摆长l