第1节 简谐运动
1．了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象。
2．认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图象。
3．理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图象是一条正弦曲线。
4．能够利用简谐运动的图象判断位移和速度等信息。
一、弹簧振子
1．平衡位置：振子原来□01静止时的位置。 2．机械振动：振子在□
02平衡位置附近的往复运动，简称振动。 3．弹簧振子：如图所示，小球套在光滑杆上，如果弹簧的质量与小球相比□03可以忽略，小球□04运动时空气阻力也可以忽略，把小球拉向右方，然后放开，它就在□05平衡位置附近运动起来。这种由□
06小球和□07弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子，弹簧振子是一种理想化模型。
二、弹簧振子的位移—时间图象
1．振动位移：可用从平衡位置指向振子所在位置的□
01有向线段表示。 2．位移—时间图象：以小球的平衡位置为坐标原点，用横坐标表示振子□
02振动的时间，纵坐标表示振子□
03相对平衡位置的位移，建立坐标系，得到位移随时间变化的情况——振动图象。 3．物理意义：反映了振子的□
04位移随□05时间的变化规律。 4．特点：弹簧振子的位移—时间图象是一条□
06正(余)弦曲线。 三、简谐运动
1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从□
01正弦函数的规律，即它的振动图象(x -t 图象)是一条□
02正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于□
03平衡位置对称，是一种□04往复运动。弹簧振子的运动就是□
05简谐运动。
3．简谐运动的图象
(1)简谐运动的图象是振动物体的□06位移随时间的变化规律。
07正弦曲线。
(2)简谐运动的图象是□
判一判
(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或余弦曲线。( )
(5)只要质点的位移随时间按正弦函数的规律变化，这个质点的运动就是简谐运动。( )
(6)简谐运动的平衡位置是速度为零时的位置。( )
提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×
想一想
(1)弹簧振子是一种理想化模型，以前我们还学过哪些理想化模型？
提示：点电荷、质点。
(2)简谐运动与我们熟悉的匀速直线运动比较，速度有何不同的特点？如何判断一个物体的运动是不是简谐运动？
提示：简谐运动与匀速直线运动的区别在于其速度大小、方向都在不断变化。只要物体的位移随时间按正弦函数的规律变化，则这个物体的运动就是简谐运动。
课堂任务弹簧振子
1．机械振动的理解
(1)机械振动的特点
①振动的轨迹：可能是直线，也可能是曲线(摆钟的摆动)。
②平衡位置：质点原来静止时的位置。从受力角度看，应该是振动方向上合力为零的位置。
③振动的特征：振动具有往复性。
(2)机械振动的条件
①每当物体离开平衡位置后，它就受到一个指向平衡位置的力，该力产生使物体回到平衡位置的效果(这样的力称为回复力，在第3节中我们将学到)。
②受到的阻力足够小。
2．弹簧振子
弹簧振子是由小球和弹簧组成的系统的名称，是一个理想化的模型。弹簧振子的运动关于平衡位置对称。
实际物体看做弹簧振子的条件：
(1)不计摩擦阻力和空气阻力；
(2)不计弹簧的质量；
(3)小球可视为质点；
(4)弹簧的形变在弹性限度内。
例1 小球和弹簧做如下连接，下列说法正确的是( )
A．只有甲可以被看成弹簧振子
B．甲、乙都可以看成弹簧振子，丙、丁不可以
C．甲在任何情况下都可以看成弹簧振子
D．在一定条件下甲、乙、丙、丁都可以看成弹簧振子
(1)弹簧振子的运动特点是什么？
提示：没有外界干扰的情况下，将一直不停地做往复运动，忽略摩擦，运动可以永不停息。
(2)弹簧振子只能是在金属杆上往复运动吗？
提示：只要弹簧连接的小球在平衡位置附近不停地做往复运动，就可以看成弹簧振子。
[规范解答]只要满足弹簧振子的振动规律的小球和弹簧的组合都可以看成弹簧振子，弹簧振子可以是水平的、竖直的、倾斜的，也可以是多个弹簧和小球的组合体，如图丁所示，故A、B、C错误，D正确。
[完美答案] D
弹簧振子有多种形式，对于不同形式的弹簧振子，在平衡位置处，弹簧不一定处于原长如竖直放置的弹簧振子，但运动方向上的合外力一定为零。
[变式训练1]如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是( )
A．钢球运动的最高处为平衡位置
B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．弹簧处于原长的位置为平衡位置
D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
答案 D
解析平衡位置是钢球不振动时静止的位置，钢球振动的平衡位置应在钢球重力与弹力相等的位置。故D正确。
课堂任务弹簧振子的位移—时间图象
1．弹簧振子位移—时间图象的获得
(1)建立坐标轴：以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴，规定小球在平衡位置右边时位移为正，在平衡位置左边时位移为负。
(2)绘制图象：用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置。因为摄像底片做匀速运动，底片运动的距离与时间成正比。因此，可沿底片运动的反方向做时间轴，振子的频闪照片反映了不同时刻振子离开平衡位置的位移，也就是位移随时间变化的规律。
2．对振动位移的理解
(1)概念：从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段。
(2)为了研究方便，以小球的平衡位置为坐标原点，一般不能改变。
(3)振子位移是矢量，方向从平衡位置指向振子所在位置，总是背离平衡位置向外，大小
为这两位置间的直线距离。
例 2 (多选)如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法中正确的是( )
A．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置处
B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿横轴方向运动的
C．从图象可以看出小球在振动过程中是沿纵轴方向运动的
D．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直横轴的方向做匀速直线运动
E．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同
(1)弹簧振子的运动是沿位移—时间图象中的横轴方向还是纵轴方向？
提示：纵轴方向。在纵轴方向O点附近做往复运动。
(2)该方法如何用横轴表示时间？
提示：频闪照相时，让底片沿横轴方向匀速运动，则可以用此横轴表示时间，相邻两个像之间的时间间隔即为频闪照相的周期。
[规范解答]由频闪照相方法获得弹簧振子位移—时间图象的原理以及题中图象可知，该图象的坐标原点是建
立在弹簧振子的平衡位置处，小球在振动过程中是沿纵轴方向运动的，且为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿横轴方向做匀速直线运动，故B、D错误，A、C正确；图象中相邻振子的像的拍摄时间间隔相同，越密处说明小球位置变化越慢，E正确。
[完美答案]ACE
开始计时时弹簧振子可以不在平衡位置处。如图所示，由位移时间图象可看出，若以向上为位移的正方向，此弹簧振子是从振子处在最低点时开始计时的。
[变式训练2](多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x-t图象如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A．t2时刻振子在A点
B．t2时刻振子在B点
C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大
D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小
答案AC
解析振子在A点和B点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子在A点时有正向最大位移，在B点时有负向最大位移，则t2时刻振子在A点，t4时刻振子在B点，故A正确，B错误；由图乙可知，在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大，故C正确，D错误。
课堂任务简谐运动及其图象
1．简谐运动
(1)定义：如果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，这样的振动叫做简谐运动。
(2)特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种周期性运动。弹簧振子的运动就是简谐运动。
2．简谐运动的x-t图象
(1)物理意义：表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律。
(2)应用
①确定位移及其变化
从简谐运动图象可直接读出不同时刻t的位移值，从最大位移处向平衡位置运动过程中位移减小，从平衡位置向最大位移处运动过程中位移增大。
②确定各时刻速度的大小关系和方向
a．速度的方向结合质点的实际运动方向判断。
b．速度的大小根据位移情况判断：在平衡位置处，质点速度最大；在最大位移处，质点速度为0。在从平衡位置向最大位移处运动的过程中，速度减小；在从最大位移处向平衡位置运动的过程中，速度增大。
注意：振动图象描述的是振动质点的位移随时间的变化关系，而非质点运动的轨迹。比如弹簧振子沿一直线做往复运动，其轨迹为一条直线，而它的振动图象却是正弦曲线。
3．从数学角度认识简谐运动的x-t图象
简谐运动的图象随时间的增加将逐渐延伸，过去时刻的图形将永远不变，任一时刻图线上过该点切线的斜率数值代表该时刻振子的速度大小。斜率的正负表示速度的方向，斜率为正表示速度为正向，反之为负向。
例3(多选)如图所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )
A．由P→Q位移在增大
B．由P→Q速度在增大
C．由M→N位移先减小后增大
D．由M→N位移始终减小
(1)位移大小与平衡位置的关系怎样？
提示：离平衡位置越远位移越大。
(2)简谐运动的速度怎么判断？
提示：可以用两种方式判断：一是根据简谐运动的图象结合实际情景判断；二是根据位移—时间图象的斜率判断，由其斜率的大小和正负可以分别判断出速度的大小和方向。
[规范解答]物体经过平衡位置向正方向运动，先后经过P、Q两点，故位移增大，速度减小，A正确，B错误；物体从正方向最大位移处向负方向运动，先后经过M、N两点，且N 点在平衡位置另一侧，故从M→N位移先减小后增大，C正确，D错误。
[完美答案]AC
1．简谐运动图象的应用
(1)可以从图象中直接读出某时刻质点的位移大小和方向、速度方向、质点的最大位移。
(2)也可比较不同时刻质点位移的大小、速度的大小。
(3)还可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向、质点位移的大小与方向、速度的方向和大小的变化趋势。
2．简谐振动中位移与速度的矢量性
(1)位移相同时，物体的速度大小相等，但方向可能相反，也可能相同。
(2)速度相同时，物体的位移大小相等，但方向可能相同，也可能相反。
3．分析图象问题时，要把图象与物体的振动过程联系起来
(1)图象上的一个点对应振动中的一个状态。
(2)图象上的一段图线对应振动中的一个过程。
[变式训练3](多选)如图所示为某质点做简谐运动的图象，则下列说法正确的是( )
A．质点在0.7 s时，正在远离平衡位置
B．质点在1.5 s时的位移最大
C．1.2 s到1.4 s，质点的位移在增大
D．1.6 s到1.8 s，质点的位移在增大
答案BC
解析由于位移是指由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，所以质点在0.7 s时正在向平衡位置运动，A错误；质点在1.5 s时的位移到达最大，B正确；质点在1.2 s到1.4 s 时间内，正在远离平衡位置，所以其位移在增大，C正确；1.6 s到1.8 s时间内，质点正在向平衡位置运动，所以其位移在减小，D错误。
A组：合格性水平训练
1.(对机械振动的理解)(多选)下列几种运动中属于机械振动的是( )
A．乒乓球在地面上的上下运动
B．弹簧振子在竖直方向的上下运动
C．秋千在空中来回运动
D．浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动
答案BCD
解析机械振动是物体在平衡位置附近的往复运动，乒乓球在地面上的上下运动不是在平衡位置附近的往复运动，不属于机械振动，故A错误；根据机械振动的定义，易知B、C、D
正确。
2．(对弹簧振子的理解)(多选)下列关于弹簧振子的说法中正确的是( )
A．任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子
B．弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度
C．弹簧振子中小球的体积不能忽略
D．弹簧振子中的小球如果没有外界干扰，一旦振动起来就停不下来
答案BD
解析理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略，小球体积忽略不计，可看成质点，不计摩擦阻力，如果没有外界干扰，小球一旦振动起来将不会停下来，而且小球振动时，弹簧不能超出弹性限度，故B、D正确，A、C错误。
3. (弹簧振子的运动特点)(多选)在图中，当小球由A向平衡位置O运动时，下列说法中正确的是( )
A．小球的位移在减小B．小球的运动方向向左
C．小球的位移方向向左D．小球的位移在增大
答案AB
解析小球的位移是相对平衡位置O而言的，由于小球在O点右侧由A向O运动，所以小球的运动方向向左，位移方向向右，位移大小不断减小，故A、B正确，C、D错误。
4. (弹簧振子的运动特点)(多选)如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，在振子从最大位移处a向平衡位置O运动的过程中( )
A．位移方向向左，速度方向向左
B．位移方向向左，速度方向向右
C．位移不断增大，速度不断减小
D．位移不断减小，速度不断增大
答案BD
解析在振子从最大位移处a向平衡位置O运动的过程中，振子的速度方向向右且不断增大，A、C错误；振子做简谐运动，其位移由平衡位置指向振子所处位置，故该过程中振子的位移方向向左且不断减小，B、D正确。
5．(简谐运动的图象)(多选)关于简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )
A．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线
B．由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移大小与方向
C．表示质点的位移随时间变化的规律
D．由图象可判断任一时刻质点的速度方向
答案BCD
解析简谐运动的图象表示质点的位移随时间变化的规律，而不是运动轨迹，A错误，C 正确；由简谐运动的图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移大小及方向，还可判断任一时刻质点的速度方向，B、D正确。
6．(简谐运动的图象)装有砂粒的试管竖直静立于水中，部分浸没在水面下，水足够深，如图所示，将管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则如图所示描述试管振动的图象中可能正确的是( )
答案 D
解析试管在竖直方向近似做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，将试管向上提起一段距离，然后由静止释放并开始计时，则t＝0时刻，试管位于偏离平衡位置的正向最大位移处。故D正确。
7．(对简谐运动图象的理解)如图所示为某质点在0～4s内的振动图象，则( )
A．质点在3 s末的位移为2 m
B．质点在4 s末的位移为8 m
C．质点在4 s内的路程为8 m
D．质点在4 s内的路程为零
答案 C
解析振动质点的位移指的是质点离开平衡位置的位移，位移是矢量，有大小，也有方向，因此3 s末质点的位移为－2 m,4 s末质点的位移为零，A、B错误。路程是指质点运动轨迹的长度，在4 s内质点的路程是从平衡位置到最大位移处这段距离的4倍，即为8 m，故C正确，D错误。
B组：等级性水平训练
8．(对简谐运动的理解)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．物体做简谐运动时的轨迹线一定是正弦曲线
D．只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动
答案 D
解析简谐运动并不一定是水平方向上的运动，各个方向都有可能，A错误；简谐运动是最简单的振动，只有质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律的振动才是简谐运动，B错误；物体做简谐运动时的x-t图象是正弦曲线，但轨迹线不可能是正弦曲线，C错误；若物体振动的图象是正弦曲线，则其一定做简谐运动，D正确。
9．(简谐运动的特点)(多选)做简谐运动的物体在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )
A．物体的位移越来越大
B．物体正向平衡位置运动
C．物体的速度与位移方向相同
D．物体的速度与位移方向相反
答案BD
解析做简谐运动的物体在某段时间内速度越来越大，说明它正向平衡位置运动，故位移越来越小，A错误，B正确；位移方向是从平衡位置指向物体所在的位置，故物体的速度与位移方向相反，C错误，D正确。
10．(弹簧振子的振动图象)(多选)如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图象的一种方法，小球的运动轨迹是往复运动的一段线段，而简谐运动的图象是正弦(或余弦)曲线。下列说法正确的是( )
A．如果纸带不动，作出的振动图象仍然是正弦(或余弦)函数曲线
B．如果纸带不动，作出的振动图象是一段线段
C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动
D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图象
答案BC
解析当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，是一段线段，A 错误，B正确；由振动图象可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，C正确；只有当纸带匀速运动时，振动图象才是正弦(或余弦)函数曲线，而简谐运动的图象一定是正弦(或余弦)函数曲线，D错误。
11.(弹簧振子的振动图象)某弹簧振子的振动图象如图所示。根据图象判断，下列说法正确的是( )
A．第1 s内振子相对平衡位置的位移与速度方向相反
B．第2 s末振子相对平衡位置的位移为－20 cm
C．第2 s末和第3 s末振子相对平衡位置的位移不相同，但瞬时速度方向相反
D．第1 s末和第2 s末振子相对平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反
答案 D
解析第1 s末振子相对平衡位置的位移方向为正方向，速度方向也为正方向，A错误；第2 s末振子在平衡位置，位移为零，B错误；第3 s末振子相对平衡位置的位移为－20 cm，第2 s末振子恰好经过平衡位置，且正向x轴负方向运动，而第3 s末振子瞬时速度刚好为
零，C错误；第1 s内和第2 s内振子相对平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反，D 正确。
12.(对简谐运动图象的理解)(多选)如图表示某质点简谐运动的图象，以下关于该质点说法正确的是( )
A．t1、t2时刻的速度相同
B．从t1到t2这段时间内，速度与位移同向
C．从t2到t3这段时间内，速度增大，位移减小
D．t1、t3时刻的速度相同
答案BC
解析t1时刻质点速度最大，t2时刻质点速度为零，A错误；从t1到t2这段时间内，质点远离平衡位置，其速度、位移方向均背离平衡位置，所以二者方向相同，B正确；从t2到t3这段时间内，质点向平衡位置运动，速度在增大，而位移在减小，C正确；t1和t3时刻质点在平衡位置，速度大小相等，方向相反，D错误。
13．(弹簧振子的振动图象)图甲为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，图乙为弹簧振子的示意图，弹簧振子在F、G之间运动，E是振动的平衡位置，试根据图象分析以下问题：
(1)如图乙所示，振子振动的起始位置是________(填“E”“F”或“G”)，从初始位置开始，振子向________(填“左”或“右”)运动。
(2)在图甲中，找出图象中的A、B、C、D点各对应振动过程中的哪个位置？A对应________，B对应________，C对应________，D对应________。
(3)在t＝2 s时，振子的速度方向与t＝0时速度方向________(填“相同”或“相反”)。
(4)振子在前4 s内的位移等于________。
答案(1)E右(2)G E F E(3)相反(4)0
解析(1)由x-t图象知，在t＝0时，振子在平衡位置，故起始位置为E；从t＝0时刻开始，振子向正方向运动，即向右运动。
(2)由x-t图象知：B点、D点对应平衡位置E点；A点表示振子位于正向最大位移处，对应G点；C点表示振子位于负向最大位移处，对应F点。
(3)t＝2 s时，x-t图线斜率为负，即速度方向为负方向；t＝0时，斜率为正，速度方向为正方向。故两时刻振子的速度方向相反。
(4)4 s末振子回到平衡位置，故振子在前4 s内的位移为零。
黑龙江省普通高中学业水平考试物理模拟卷七 第一部分选择题(全体考生必答，共60分) 一、单项选择题(本题共25小题，每小题2分，共50分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列对物体运动的描述，不是以地面为参考系的是 A．大江东去 B．轻舟已过万重山 C．夕阳西下 D．飞花两岸照船红 2．突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的“模型”，是物理学经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种模型之一。下列关于地球能否看作质点的说法正确的是 A．地球质量太大，不能把地球看作质点 B．地球体积太大，不能把地球看作质点 C．研究地球绕太阳的公转时可以把地球看作质点 D．研究地球的自转时可以把地球看作质点 3．在长为50m的标准泳池举行200m的游泳比赛，参赛运动员从出发至比赛终点的位移和路程分别是A．0 m，50 m B．50 m，100 m C．100 m，50 m D．0 m，200 m 4．火车从广州东站开往北京站，下列的计时数据指时间的是 A．列车在16时10分由广州东站发车 B．列车于16时10分在武昌站停车 C．列车约在凌晨3点15分到达武昌站 D．列车从广州东站到北京站运行约22小时 5．某一做匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s2，下列关于该加速度的理解正确的是 A．每经过1 秒，物体的速度增加1倍 B．每经过l 秒，物体的速度增加2m/s C．物体运动的最小速度是2m/s D．物体运动的最大速度是2m/s 6．右图是利用打点计时器记录物体匀变速直线运动信 息所得到的纸带。为便于测量和计算，每 5 个点取一 个计数点．已知s1＜s2＜s3＜s4＜s5。对于纸带上2 、3 、4 这三个计数点，相应的瞬时速度关系为 A．计数点2 的速度最大B．计数点3 的速度最大 C．计数点4 的速度最大D．三个计数点的速度都相等 7．某质点做匀加速直线运动，零时刻的速度大小为3m/s ，经过1s 后速度大小为4m/s, 该质点的加速度大小是 A．1m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2 8．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句。某瀑布中的水下落的时间是4 s，若把水的下落近似简化为自由落体，g 取10 m/s2，则下列计算瀑布高度结果大约正确的是 A． 10m B．80m C．100m D．500m 9．下列描述物体做匀速直线运动的图象是 10．关于弹力，下列表述正确的是 A．杯子放在桌面上，杯和桌均不发生形变
第九章 简谐振动 填空题（每空3分） 质点作简谐振动，当位移等于振幅一半时，动能与势能的比值为 ，位移等于 时，动能与势能相等。（3:1,2A ） 9-2两个谐振动方程为()120.03cos (),0.04cos 2()x t m x t m ωωπ==+则它们的合振幅为 。（0.05m ） 9-3两个同方向同频率的简谐振动的表达式分别为X 1=×10-2cos(T π2t+4 π ) (SI) , X 2=×10-2cos(T π2t -43π) (SI) ,则其合振动的表达式为______(SI).( X=×10-2cos(T π2t+4 π ) (SI)) 9-4一质点作周期为T 、振幅为A 的简谐振动，质点由平衡位置运动到2 A 处所需要的最短时间为_________。（ 12 T ） 9-5 有两个同方向同频率的简谐振动，其表达式分别为 )4 cos(1π ω+ =t A x m 、 )4 3 cos(32πω+=t A x m ，则合振动的振幅为 。(2 A) 9-6 已知一质点作周期为T 、振幅为A 的简谐振动，质点由正向最大位移处运动到2 A 处所需要的最短时间为_________。 ( 6 T ) 9-7有两个同方向同频率的简谐振动，其表达式分别为 )75.010cos(03.01π+=t x m 、)25.010cos(04.02π-=t x m ，则合振动的振幅为 。 （0.01m ） 质量0.10m kg =的物体，以振幅21.010m -?作简谐振动，其最大加速度为2 4.0m s -?，通过平衡 位置时的动能为 ；振动周期是 。(-3 2.010,10s J π?) 9-9一物体作简谐振动，当它处于正向位移一半处，且向平衡位置运动，则在该位置时的相位为 ；在该位置，势能和动能的比值为 。（3π） 9-10质量为0.1kg 的物体，以振幅21.010m -?作谐振动，其最大加速度为14.0m s -?，则通过最大位移处的势能为 。（3210J -?） 9-11一质点做谐振动，其振动方程为6cos(4)x t ππ=+（SI ），则其周期为 。
物理选修3-5碰撞与动量守恒 一、动量 （一）知识点： 1.动量 2.动量的变化量 （二）例题 1.一个质量为50g 的网球以30m/s 的速率水平向右飞行，又以30m/s 的速率被打回，试求该球的动量变化量。 -3.0kg ·m/s 二、动量定理 （一）知识点 1.冲量 2.动量定理 （二）例题 1.一个质量为60kg 的男孩从高处跳下，以5m/s 的速度竖直落地。 （1）男孩落地时曲膝，用了1s 停下来，求落地时受到的平均作用力。 （2）假如他落地时没有曲膝，只用了0.1s 就停了下来，求落地时受到的平均作用力。（取g=10m/s2） 900N 3600N 2.一个质量为0.18kg 的垒球，以25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度大小变为45m/s 。设球棒与垒球的作用时间是0.01s ，球棒对垒球的平均作用力是多大？ -1260N 三、动量守恒定律 （一）知识点 1.动量守恒定律 2.反冲与火箭——气球、火箭、宇航员、自动喷水装置、射击、高压水枪 （二）例题 1.镭原子核是不稳定的，它有88个质子和138个中子，会自发地以一定速度放出一个α粒子（含有2个质子和2个中子），然后变成氡原子核。若质子和中子的质量相等，α粒子在离开镭原子核时具有1.5s m /107 ?的速度，试求氡原子核具有的速度。
7.2-5 10 s m/ 2.质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞。碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶的方向运动一段路程后停止。两车相撞前，货车的形式速度为54km/h，撞后两车的共同速度为18km/h。这段公路对轿车的限速为100km/h，试判断轿车是否超速行驶。 126km/h 3.两个质量均为45kg的女孩手挽手以5m/s的速度溜冰，一个质量为60kg的男孩以10m/s 的速度从后面追上她们，然后三个人一起挽手向前滑行的速度是多少？ 7m/s (三)解题方法 1.确定研究对象组成的系统，分析所研究的物理过程中，系统受外力的情况是否满足动量守恒的应用条件。 2.设定正方向，分别写出系统初、末状态的总动量 3. 4.根据动量守恒定律列方程 5. 6.解方程，同一单位后代入数值进行运算，列出结果。 四、 五、一维弹性碰撞 （一） （二）知识点 1.碰撞类型： （1） （2）非弹性碰撞 （3）完全非弹性碰撞 （4）弹性碰撞
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全 第一章 静电场 第1课时 库仑定律、电场力的性质 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体 1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-?=的电荷，叫元电荷。说明：任意带电体的电荷量都是 元电荷电荷量的整数倍。 2.使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。 考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(2 292 21C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件：真空、点电荷。 4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 ⑴ 定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 ⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。
⑵ 定义式： q F E = E 与 F 、q 无关，只由电场本身决定。 ⑶ 单位：N/C 或V/m 。 ⑷ 电场强度的三种表达方式的比较 定义式 决定式 关系式 表达式 q F E /= 2/r kQ E = d U E /= 适用 范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 说明 E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q ：场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差 d ：两点沿电场线方向的距离 （5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 （6）叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的矢量叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。 ⑶ 任意两条电场线不相交。 ⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。 ⑸ 沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。 3. 匀强电场 ⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。 ⑵特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在
物理知识点公式汇总 必修1知识点 1.质点（A ） 在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状。这时，我们突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。（注意：不能以物体的绝对大小作为判断质点的依据） 2.参考系（A ） 要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体称为参考系。 描述研究对象相对参考系的运动情况时，可假设参考系是“不动”的 3.路程和位移（A ） 路程是物体运动轨迹的长度，是标量。 位移表示物体（质点）的位置变化。从初位置到末位置作一条有向线段，用这条有向线段表示位移，是矢量 4.速度 平均速度和瞬时速度（A ） 如果在时间t ?内物体的位移是x ?，它的速度就可以表示为 t x v ??= （1） 由（1）式求得的速度，表示的只是物体在时间间隔t ?内的平均快慢程度，称为平均速度。 如果t ?非常非常小，就可以认为 t x ??表示的是物体在时刻t 的速度，这个速度叫做瞬时速度。 速度是表征运动物体位置变化快慢的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。 5.匀速直线运动（A ） 任意相等时间内位移相等的直线运动叫匀速直线运动。 6.加速度（A ） 加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，t v a ??= a 的方向与△v 的方 向一致，是矢量。 加速度是表征物体速度变化快慢的物理量，与速度v 、速度的变化x ?v 均无必然关系。（怎 样理解？） 7.用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动（A ） 用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度 对于匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度:纸带上连续3个点间的距离除以其时间间隔等于打中间点的瞬时速度。 可以用公式2 aT x =?求加速度(为了减小误差可采用逐差法求)。注意：对aT x =?要正确理解： 连续．．、相等．．的时间间隔位移差．．． 8.匀变速直线运动的规律（B ）
选修3-1第一章检测卷 一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分) 1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向 B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 5.如图1-72是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71
简谐运动 一、本周内容： 1、简谐运动 2、振幅、周期和频率 二、本周重点： 1、简谐运动过程中的位移、回复力、加速度和速度的变化规律 2、简谐运动中回复力的特点 3、简谐运动的振幅、周期和频率的概念 4、关于振幅、周期和频率的实际应用 二、知识点要点： 1、机械振动 （1）定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动。 （2）产生振动的条件： ①物体受到的阻力足够小 ②物体受到的回复力的作用 手施力使水平弹簧振子偏离平衡位置，感到振子受到一指向平衡位置的力，它总要使振子返回平衡位置，所以叫做回复力。回复力是根据力的作用效果命名的。回复力可以是弹力，也可以是其他的力，或几个力的合力，或某个力的分力。 （3）机械振动是一种普遍的运动形式，大至地壳振动，小至分子、原子的振动。 2、简谐运动 （1）定义：物体在跟位移的大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力作用下的运动，叫简谐运动 （2）条件：物体做简谐运动的条件是F=-kx，即物体受到的回复力F跟位移大小成正比，方向跟位移方向相反。 （3）对F=-kx的理解：对一般的简谐运动，k是一个比例常数，不同的简谐运动，K值不同，k是由振动系统本身结构决定的物理量，在弹簧振子中，k是弹簧的劲度系数。 3、简谐运动的特点 （1）回复力：物体在往复运动期间，回复力的大小和方向均做周期性的变化，物体处在最大位移处时的回复力最大，物体处于平衡位置时的回复力最小（为零），物体经过平衡位置时，回复力的方向发生改变。 （2）加速度：由力与加速度的瞬时对应关系可知，回复力产生的加速度也是周期性变化的，且与回复力的变化步调相同。 （3）位移：物体做简谐运动时，它的位移（大小和方向）也是周期性变化的，为研究问题方便，选取平衡位置位移的起点，物体经平衡位置时位移的方向改变。 （4）速度：简谐运动是变加速运动，速度的变化也具有周期性（包括大小和方向），物体经平衡位置时的速度最大，物体在最大位移处的速度为零，且物体的速度方向改变。 4、振幅（A） （1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，单位：m （2）作用：描述振动的强弱。 （3）振幅和位移的区别：对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的，位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的大小。
物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，
曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E
高中物理学业水平测试物理考前必读 1．质点 用来代替物体的有质量的点称为质点。这是为研究物体运动而提出的理想化模型。 当物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下，物体可以抽象为质点。 2．参考系 在描述一个物体的运动时，用来做参考的物体称为参考系。 3．路程和位移 路程是质点运动轨迹的长度，路程是标量。 位移表示物体位置的改变，大小等于始末位置的直线距离，方向由始位置指向末位置。位移是矢量。 在物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。 4．速度 平均速度和瞬时速度 速度是描述物体运动快慢的物理，v =Δx /Δt ，速度是矢量，方向与运动方向相同。 平均速度：运动物体某一时间（或某一过程）的速度。 瞬时速度：运动物体某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。 5．匀速直线运动 在直线运动中，物体在任意相等的时间内位移都相等的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动又叫速度不变的运动。 6．加速度 加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值，定义式是=Δv /Δt =（v t -v 0）/Δt ，加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向无关。 7．用电火花计时器（或电磁打点计时器）测速度 电磁打点计时器使用交流电源，工作电压在10V 以下。电火花计时器使用交流电源，工作电压220V 。当电源的频率是50H ｚ时，它们都是每隔0.02ｓ打一个点。 t x v ??= 若t ?越短，平均速度就越接近该点的瞬时速度
8．用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律 t x v v t = =2 匀变速直线运动时，物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度 9．匀变速直线运动规律 B 速度公式：at v v +=0 位移公式：202 1at t v x + = 位移速度公式：ax v v 2202=- 平均速度公式：t x v v v =+=20 10．匀变速直线运动规律的速度时间图像 纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时间 图像意义：表示物体速度随时间的变化规律 ①表示物体做 匀速直线运动 ； ②表示物体做 匀加速直线运动 ； ③表示物体做 匀减速直线运动 ； ①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的速度相等； 图中阴影部分面积表示0～t 1时间内②的位移 11．匀速直线运动规律的位移时间图像 纵坐标表示物体运动的位移，横坐标表示时间 图像意义：表示物体位移随时间的变化规律 ①表示物体做 静止 ； ②表示物体做 匀速直线运动 ； ③表示物体做 匀速直线运动 ； ①②③交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位移相同。 12．自由落体运动 （1）概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动
简谐运动中路程和时间的关系 四川李同虎曾建明 简谐运动中质点运动路程和时间的关系既是教学的重点，又是教学的难点。由于二者 之间的关系比较复杂，学生做题时往往不能针对具体情况进行分析，千篇一律地用s＝t／T ×4A进行判断或计算而出错。下面对这一问题进行分析： 1．若质点运动时间t与周期T的关系满足t=nT（n＝1、2……），则s＝t／T×4A成立。 分析不论计时起点对应质点在哪个位置向哪个方向运动，经历一个周期就完成一次 全振动，完成任何一次全振动质点通过的路程都等于4A。 2．若质点运动时间t与周期T的关系满足t＝n×T／2（n＝1、2……），则s＝t／T ×4A成立。 分析当n为偶数时，即是上面1的情形。当n为奇数时，由简谐运动的周期性和对 称性知，不论计时起点对应质点在哪个位置向哪个方向运动，经历半个周期，完成半个全 振动，通过的路程一定等于2A。 3．若质点运动时间t与周期T的关系满足t＝T／4，此种情况最复杂，分三种情形 （1）计时起点对应质点在三个特殊位置（两个最大位移处，一个平衡位置），由简谐 运动的周期性和对称性知，S＝A成立。 （2）计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间，向平衡位置运动，则s＞A。 分析在图1中，设质点由D→O→E的运动时间t＝T／4，因O→B、D→O→E的时间相等，故D→O、E→B的时间相等；又质点在DO段的平均速度大于在EB段的平均速度，所以，路程，即s＞A。 （3）计划起点对应质点在最大位移处和平衡位置之间，向最大位移处运动，则S＜A。 分析在图2中，设质点由D→C→E的运动时间t＝T／4。因O→C、D→C→E的运动时间相等，故O→D、C→E的运动时间相等；又质点在OD段的平均速度大于在CE段的平均速度，所以，路程，即S＜A。 4．质点运动时间t为非特殊值，则需要利用简谐运动方程进行计算（对此种情况中学 物理不要求）。 例如图3为一做简谐运动质点的振动图像，试求：在t1＝0．5s至t2＝3．5s这段时间内质点运动的路程。
2018高中物理选修第一章知识点总结：简谐运动 2018高中物理选修第一章知识点总结：简谐运动 一．简谐运动 1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。（2）阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动：在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。（2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量 描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做 位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。（2）振幅A：做机械振 动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。（3）周期T：振动物体完 成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。（4）频率f：振动物体单位时间内完成全振 动的次数。（5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是：。（6）相位：表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。 4、研究简谐振动规律的几个思路：（1）用动力学方法研究，受力特征：回复力
学业水平测试要求及知识点总结(必修 1.质点 A 用来代替物体的有质量的点称为质点。这是为研究物体运动而提出的理想化模型。 当物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下,物体可以抽象为质点。 2.参考系 A 在描述一个物体的运动时,用来做参考的物体称为参考系。 3.路程和位移 A 路程是质点运动轨迹的长度,路程是标量。 位移表示物体位置的改变,大小等于始末位置的直线距离,方向由始位置指向末位置。位移是矢量。 在物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。 4.速度平均速度和瞬时速度 A 速度是描述物体运动快慢的物理,v=Δx/Δt,速度是矢量,方向与运动方向相同。 平均速度:运动物体某一时间(或某一过程的速度。 瞬时速度:运动物体某一时刻(或某一位置的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。
5.匀速直线运动 A 在直线运动中,物体在任意相等的时间内位移都相等的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动又叫速度不变的运动。 6.加速度 A 加速度是描述速度变化快慢的物理量,它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值,定义式是a=Δv/Δt=(v t-v0/Δt,加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同,与速度的方向无关。 7.用电火花计时器(或电磁打点计时器测速度 A 电磁打点计时器使用交流电源,工作电压在10V以下。电火花计时器使用交流电源,工作电压220V。当电源的频率是50H z时,它们都是每隔0.02s打一个点。 t x v ??= 若t ?越短,平均速度就越接近该点的瞬时速度 8.用电火花计时器(或电磁打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律 A t x v v t = =2 匀变速直线运动时,物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度 9.匀变速直线运动规律 B 速度公式:at v v +=0 位移公式:202 1at t v x +
精品 振动波动 一、例题 （一）振动 1.证明单摆是简谐振动，给出振动周期及圆频率。 2. 一质点沿x 轴作简谐运动，振幅为12cm ，周期为2s 。当t = 0时, 位移为6cm ，且向x 轴正方向运动。 求: (1) 振动表达式； (2) t = 0.5s 时，质点的位置、速度和加速度； (3)如果在某时刻质点位于x =-0.6cm ，且向x 轴负方向运动，求从该位置回到平衡位置所需要的时间。 3. 已知两同方向，同频率的简谐振动的方程分别为： x 1= 0.05cos (10 t + 0.75π) 20.06cos(100.25)(SI)x t π=+ 求：(1)合振动的初相及振幅. (2)若有另一同方向、同频率的简谐振动x 3 = 0.07cos (10 t +? 3 ), 则当? 3为多少时 x 1 + x 3 的振幅最大?又? 3为多少时 x 2 + x 3的振幅最小? （二）波动 1. 平面简谐波沿x 轴正方向传播，振幅为2 cm ，频率为 50 Hz ，波速为 200 m/s 。在t = 0时，x = 0处的质点正在平衡位置向y 轴正方向运动， 求：(1)波动方程 (2)x = 4 m 处媒质质点振动的表达式及该点在t = 2 s 时的振动速度。 2. 一平面简谐波以速度m/s 8.0=u 沿x 轴负方向传播。已知原点的振动曲线如图所示。求：（1）原点的振动表达式； （2）波动表达式； （3）同一时刻相距m 1的两点之间的位相差。 3. 两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是1cos y A t ω=和2cos(/2)y A t ωπ=+。 S 1距P 点3个波长，S 2距P 点21/4个波长。求：两波在P 点引起的合振动振幅。
1.1 电荷及其守恒定律导学案 【教学目标】（一）知识与技能 1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念． 2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开． 3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开． 4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷． （三）情感态度与价值观 【自主预习】 1．自然界中存在两种电荷，即电荷和电荷． 2．原子核的正电荷数量与核外电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对表现为电中性． 3．不同物质的微观结构不同，核外电子的多少和运动情况也不同。在金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。失去这种电子的原子便成为带正电的离子，离子都在自己的平衡位置上振动而不移动，只有自由电子穿梭其中。所以金属导电时只有在移动．4．物体的带电方式：（1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，失去电子的带电，获得电子的带电．（2）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相的电荷，而另一端带上与带电体相的电荷． 5．电荷守恒定律：电荷既不能，也不会，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量保持不变． 6．电子和质子带有等量的异种电荷，电荷量e＝C．实验指出，所有带电体的电荷量都是电荷量e 的．所以，电荷量e称为．电荷量e的数值最早是由美国物理学家测得的。 7．下列叙述正确的是（）A．摩擦起电是创造电荷的过程 B．带等量异种电荷的两个导体接触后电荷会消失，这种现象叫电荷的湮没 C．接触起电是电荷转移的过程D．玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电 8．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（） A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C．元电荷就是质子D．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍 【互动交流】 思考问题 1、初中学过自然界有几种电荷，两种电荷是怎样定义的？它们间的相互作用如何？电荷的多少用什么表示？ 2、电荷的基本性质是什么呢？ 一．电荷 1.电荷的种类：自然界中有种电荷 ①.用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷，叫电荷；②.用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷，叫电荷。 2.电荷间相互作用的规律：同种电荷相互，异种电荷相互。 二．使物体带电的三种方法 问题一：思考a：一般情况下物体不带电，不带电的物体内是否存在电荷？物质的微观结构是怎样的？ 思考b：什么是摩擦起电，为什么摩擦能够使物体带电呢？实质是什么呢？ （1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释（原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。） （2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 实质：______________；结果：两个相互摩擦的物体带上了______________电荷． 1. 摩擦起电 实质：摩擦起电实质是电子从一个物体到另一个物体上。得到电子，带；失去电子，带 例1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为（） A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上了B．毛皮上的一些正电荷转移到了橡胶棒上了 C．橡胶棒上的一些电子转移到了毛皮上了D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上了 问题二： 思考a：接触带电的实质是什么呢？ 思考b：两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者所带电量怎样分配呢？
一,机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动。简称为振动(1)平衡位置：物体振动时的中心位置,振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置叫平衡位置。 (2)机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动。 (3)振动特点：振动是一种往复运动,具有周期性和重复性 讲解课件例题1 二,弹簧振子 研究振动也要从最简单、最基本的振动着手。简谐运动就是一种最简单、最基本的振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动。 弹簧振子（理想化模型） 演示气垫弹簧振子中滑块的振动实验 和学生一起观察、分析、讨论：①球和滑块的运动都是平动,可以看作质点。 ②弹簧的质量远远小于小球和滑块的质量,可以忽略不计。 ③忽略摩擦。 一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧的另一端固定,就构成了一个弹簧振子。 （说明：在中学阶段只研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。小球或块称为振子。弹簧振子是一个理想化的模型,它忽略了一些次要的因素。） 三、弹簧振子的位移----时间图像
（1）位移 提问：什么是位移？ 强调机械振动中位移是指相对于平衡位置的位移,即物体的初位置为平衡位置。 例题分析：物体做机械振动时,位移的确定,并指出位移有正负之分。 （2）弹簧振子的位移时间图像的描绘。 利用多媒体课件,让学生动手画出相应图像,与教师对比。 讨论分析： ①图像特点 ②相应的应用 （3）图像画法的实际应用 多媒体展示。 四,简谐运动 定义：物体的位移随时间按正弦规律变化的机械振动 举例判断是否为简谐运动。 举例简谐运动在科技中的运用
一、机械振动： 1、定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动. 2、特点:对称性;周期性. 二、弹簧振子模型： 1.小球看成质点; 2.忽略弹簧质量; 3.忽略摩擦力、振动图像(x--t图象) 三、振动图像(x--t图象) 横坐标t—时间;纵坐标x—偏离平衡位置的位移.物理意义：描述物体的位移随时间变化的规律。 四、简谐运动： 1、定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的振动. 2、图象:是一条正弦曲线
高中物理学习材料 第9节带电粒子在电场中的运动 1. 如图1所示，在匀强电场E中，一带电粒子－q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将( ) 图1 A．沿电场线方向做匀加速直线运动 B．沿电场线方向做变加速直线运动 C．沿电场线方向做匀减速直线运动 D．偏离电场线方向做曲线运动 答案 C 解析在匀强电场E中，带电粒子所受电场力为恒力．带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用，产生与运动方向相反的恒定的加速度，因此，带电粒子－q在开始运动后，将沿电场线做匀减速直线运动．
2．两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图2所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( ) 图2 A.edh U B ．edUh C.eU dh D.eUh d 答案 D 解析 电子从O 点到A 点，因受电场力作用，速度逐渐减小．根据题意和图示判断，电 子仅受电场力，不计重力．这样，我们可以用能量守恒定律来研究问题．即12 mv 2 0＝eU OA .因E ＝U d ，U OA ＝Eh ＝Uh d ，故12mv 20＝eUh d .所以D 正确． 3．下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后速度最大的是( ) A ．质子11H B ．氘核2 1H C ．α粒子42He D ．钠离子Na ＋ 答案 A 解析 由qU ＝12mv 2得v ＝2qU m ，然后比较各粒子的q m 可得A 正确． 4．如图3所示，带电粒子进入匀强电场中做类平抛运动，U 、d 、L 、m 、q 、v 0已知．请完成下列填空．
高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 选修1-1第一章基础练习 一、选择题(本题包括28小题，每小题3分，共84分。每小题只有—个选项符合题意) 1、关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法错误的是 A．这是起电的三种不同方式 B．这三种方式都产生了电荷 C．这三种起电方式的实质是一样的，都是电子在转移 D．这三种方式都符合电荷守恒定律 2、把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为 A．A球的正电荷移到B球上 B．B球的负电荷移到A球上 C．A球的负电荷移到B球上 D．B球的正电荷移到A球上 3、如图所示的电场中，关于M 、N 两点电场强度的关系判断正确的是 A．M点电场强度大于N 点电场强度 B．M点电场强度小于N 点电场强度 C．M、N两点电场强度大小相同 D．M、N两点电场强度方向相反 4、磁感应强度是一个矢量，磁场中某点磁感应强度的方向 是 A．正电荷在该点的受力方向 B．沿磁感线由N极指向S极 C．小磁针N极或S极在该点的受力方向 D．在该点的小磁针静止时N极所指方向 5、下列那位科学家发明最早的直流电源 A．意大利医学教授伽伐尼 B．英国物理学家法拉第 C．美国发明家爱迪生 D．意大利化学家和物理学家伏打 6、电视机的荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要的原因 A．灰尘的自然堆积 B．玻璃具有较强的吸附灰尘的能力 C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘 D．电视机工作时，屏表面有静电而吸附灰尘 7、首先发现电流磁效应的科学家是
A.安培 B.奥斯特 C.库仑 D.麦克斯韦 8、两个等量点电荷P 、Q 在真空中产生电场的电场线（方向未标出）如图所示．下列说法中正确的是 A ．P 、Q 是两个等量正电荷 B ．P 、Q 是两个等量负电荷 C ．P 、Q 是两个等量异种电荷 D ．P 、Q 产生的是匀强电场 9、下列电器中主要是利用电流通过导体产生热量工作的是 A ．电饭煲 B ．吸尘器 C ．电视机 D ．电冰箱 10、我国古代四大发明中，涉及到电磁现象应用的发明是 A ．指南针 B ．造纸术 C ．印刷术 D ．火药 11、在物理学史上，首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是 A ．安培 B ．法拉第 C ．奥斯特 D ．库仑 12、一个磁场的磁感线如右图所示，一个小磁 针被放入磁场中，则小磁针将 A ．向右移动 B ．向左移动 C ．顺时针转动 D ．逆时针转动 13、真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F 。如保持它们的带电量不变，将它们的距离增大为原来的2倍，则它们间的作用力大小变为 A ．F/4 B ．F/2 C ．F D ．2F 14、下列哪些措施是为了防止静电产生的危害? Ａ．在高大的建筑物顶端装上避雷针 Ｂ．在高大的建筑物顶端安装电视公用天线 Ｃ．在高大的烟囱中安装静电除尘器 Ｄ．静电喷漆 15、根据电场强度的定义式q F E =，在国际单位制中，电场强度的单位是 A ．牛/库 B ．牛/焦 C ．焦/库 D ．库/牛 16、在国际单位制中，电容的单位是 A ．法拉 B ．焦耳 C ．安培 D ．伏特 17、下列说法正确的是： A 、物体所带电荷量的最小值是1.6×10－19C B 、只有体积很小的带电体才能可以看作点电荷，体积很大的的带电体一定不是点电荷 C 、任何带电体都可以看作是点电荷 D 、电场线在电场中可能相交 18． “电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。”这个规律用公式表示为Rt I Q 2=。通过实验发现这个规律的物理学家是 A ．麦克斯韦 B ．奥斯特 C ．法拉第 D ．焦耳 19.小史家的电视机在待机状态下耗电功率为5w ，每天待机时间为20h 。若将一天待机所耗电能用于额定功率为8W 的节能灯照明，可照明的时间约为 A.5h B.8h C.12h D.20h N S B
一简谐运动 【教学目标】 1、知识目标 (1)了解什么是机械振动，知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。 (2)知道简谐运动是一种理想化模型，知道什么是简谐运动以及物体在什么样的力作用下做简谐运动，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。 (3)理解简谐运动的运动规律，掌握在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度随偏离平衡位置的位移变化的规律，掌握简谐运动回复力的特征。了解简谐运动的若干实例。 2、能力目标 (1)通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。 (2)掌握建立物理模型的科学方法。通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到了有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法。 (3)学会分析简谐运动的实例，提高学生理论联系实际的能力。 3、德育目标 (1)通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动。 (2)通过对简谐运动的分析，使学生知道各物理量之间的普遍联系，知道各物理量之间有密切的相互依存关系，学会用联系的观点来分析问题。 (3)渗透物理学方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——弹簧振子，研究弹簧振子在理想条件下的振动。 (4)培养学生实事求是的科学态度。 【教学重点】 简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。 【教学难点】 (1)偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆。 (2)物体做简谐运动过程中位移、回复力、加速度、速度等变化规律的分析总结。【教学方法】 实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示 【教具准备】 一端固定的钢尺、单摆、音叉、小槌、水平弹簧振子、气垫式水平弹簧振子、竖直弹簧振子、CAI课件 【教学过程】 一、导入新课 我们已学习了物体在平衡力作用下的静止或匀速直线运动，在大小和方向都不变的恒力作用下的匀变速直线运动，在大小不变方向变化的变力作用下的匀速圆周运动。那么物