11--2、循环过程
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《大学基础物理学》编写目录教材的概要和特色:本教材主要针对应用性人材培养目标,以切实减轻学生的负担,激发学生的学习积极性为目的。
本教材主要分为两部分,基础理论部分和专题选讲部分。
基础理论部分提供物理学的整体基础理论,穿插介绍在重大物理发现中物理学家所用的科学思想和方法;专题选讲部分则是针对不同专业提供了更具有针对性,实用性的内容,能为后继专业课程提供必要的理论基础。
第1篇力学(上)第1章质点运动学1-1力学的早期研究一、力学发展概述二、力学研究中的思想和方法1-2 质点运动学的描述一、质点参照系坐标系二、位置矢量运动方程三、位移速度加速度1-3 曲线运动一、匀速圆周运动二、变速圆周运动三、抛体运动第2章质点动力学2-1 牛顿运动定律一、牛顿力学三定律二、几种常见的力三、应用举例2-2 质点和质点系的动量定理一、动量冲量二、质点的动量定理三、质点系的动量定理四、动量守恒定律2-3 功和能机械能守恒定律一、功功率二、质点的动能定理三、质点系的动能定理四、机械能守恒定律第3章机械振动3-1简谐振动一、弹簧振子的简谐振动二、振幅角频率初相位三、旋转矢量图示法3-2同方向同频率简谐振动的合成3-3阻尼振动受迫振动一、阻尼振动二、受迫振动共振第4章机械波4-1机械波的产生和传播一、机械波的产生二、横波和纵波三、波阵面和波射线四、波的传播速度五、波长周期频率4-2平面简谐波的波动方程4-3波的衍射和干涉一、惠更斯原理二、波的衍射三、波的叠加原理四、波的干涉第5章狭义相对论5-1经典力学时空观一、经典力学的相对性原理二、伽利略变换三、经典力学时空观5-2狭义相对论基本假设洛伦兹变换一、迈克耳孙—莫雷实验二、爱因斯坦假设三、洛伦兹坐标5-3相对论时空观一、长度收缩二、时间膨胀三、同时的相对性5-4狭义相对论动力学基础一、质量与速度的关系二、狭义相对论力学的基本方程三、质量与能量的关系四、动量与能量之间的关系第1篇力学(下)第1章刚体力学1-1 刚体的基本运动一、平动二、定轴转动角速度和角加速度1-2 作用于刚体上的力一、力是滑移矢量二、力偶矩是自由矢量三、力系的简化1-3刚体的转动惯量一、转动惯量二、平行轴定理三、垂直轴定理1-4转动定律一、力矩二、转动定律1-5刚体绕定轴转动的动能定理一、转动动能二、力矩的功三、刚体绕定轴转动的动能定理四、刚体的重力势能1-6动量矩和动量矩守恒定律一、动量矩二、动量矩定理三、动量矩守恒定律第2章固体的弹性2-1外力内力应力一、外力与内力二、应力2-2弹性体的拉伸和压缩一、直杆内的正应力二、直杆的线应变三、胡克定律四、拉伸和压缩时的形变势能2-3弹性体的剪切形变一、剪工切形变二、剪切应力与应变三、胡克定律2-4梁的弯曲2-5杆的扭转第3章流体力学3-1流体一、流体二、理想流体3-2静止流体内的压强一、静止流体内任一点的压强二、静止流体内两点的压强差3-3帕斯卡原理和阿基米德原理一、帕斯卡原理二、阿基米德原理3-4流体运动学的基本概念一、流迹流线流管二、稳定流动三、不可压缩流体的连续性方程3-5伯努利方程及其应用一、伯努利方程二、伯努利方程的应用第2篇热学(上)第6章理想气体状态方程6-1热学的早期研究一、热学发展概述二、热学研究中的思想和方法6-2理想气体状态方程一、热现象的描述二、温度温标三、理想气体状态方程四、热的本质热功当量第7章气体动理论7-1分子运动的基本概念7-2理想气体的压强公式温度公式7-3能量均分定理理想气体的内能一、分子的自由度二、能量均分定理三、理想气体的内能7-4麦克斯韦速率分布定律一、麦克斯韦速率分布定律二、三种统计速率第2篇热学(下)第4章热力学基础4-1热力学第一定律一、热力学的基本概念二、热力学第一定律三、热力学第一定律的应用4-2 循环过程卡诺循环一、循环过程及其效率二、卡诺循环及其效率4-3热力学第二定律一、热力学第二定律的两种表述二、可逆与不可逆过程三、卡诺定理4-4熵熵增加原理一、熵熵的计算二、熵增加原理第5章固体和液体5-1 晶体的宏观特性和微观结构5-2 晶体中粒子的结合力和结合能5-3 晶体中粒子的热运动5-4 液体的微观结构5-5液体的表面性质5-6 液体与固体接触处的表面现象第6章相变6-1 单元系一级相变的普遍特征6-2气液相变6-3克拉珀龙方程6-4固液相变6-5固气相变三相图第3篇电磁学(上)第8章恒定电场8-1电磁学的早期研究一、电磁学发展概述二、电磁学研究中的思想和方法8-2电荷库仑定律一、电荷二、库仑定律8-3 电场电场强度一、场的概念二、电场的基本性质三、电场强度四、电场强度的计算8-4 高斯定理一、电场线二、电通量三、高斯定理四、高斯定理的应用8-5 静电场的环路定理电势一、静电场力所作的功二、静电场的环路定理三、电势能四、电势差五、电势六、等势面第9章恒定磁场9-1磁场磁感强度一、磁场二、磁感强度9-2毕奥一萨伐尔定律一、毕奥—萨伐尔定律及其应用二、运动电荷的磁场9-3磁场的高斯定理和安培环路定理一、磁场中的高斯定理二、安培环路定理及其应用9-4磁场对载流导线和运动电荷的作用一、安培力载流线圈在磁场中受到的力矩二、洛仑兹力霍耳效应第10章电磁感应10-1电磁感应定律一、电磁感应现象二、法拉第电磁感应定律三、涡电流及其应用10-2动生电动势和感生电动势一、动生电动势二、交流发动机原理三、感生电动势和感生电场四、电磁感应加速器及其应用10-3自感和互感一、自感现象及其应用二、互感现象及其应用三、磁场的能量第3篇电磁学(下)第7章导体和静电场7-1 静电场中的导体一、导体的静电平衡条件二、静电平衡时导体上电荷的分布三、静电场的能量7-2 静电的应用一、静电屏蔽二、范德格拉夫静电起电机三、静电吸附和静电除尘7-3 电容电容器一、孤立导体的电容二、电容器三、电容器的联接四、电容器的充放电五、常用电容器介绍7-4 常用的电子元器件一、电阻器二、电感器三、二极管第八章电路8-1恒定电流一、恒定电流电流密度二、欧姆定律三、常用电源8-2线性电阻电路的分析一、电阻的等效变换二、电源的等效变化三、回路分析法四、节点分析法8-3交流电的基本概念一、正弦交流电的产生二、交流电的平均值与有效值8-4交流电路中的电阻、电容和电感一、纯电阻电路二、纯电容电路三、纯电感电路第9章电磁波9-1位移电流9-2麦克斯韦方程组一、基本电磁规律二、麦克斯韦方程组9-3电磁波一、电磁振荡电磁波二、电磁波谱第4篇光学(上)第11章光学基础11-1 光学的早期研究一、光学发展概述二、光学研究中的思想和方法11-2几何光学简介一、几何光学的基本定律二、平面的反射和折射成像三、单球面的反射和折射成像四、薄透镜的成像11-3光的干涉一、相干光与相干光的获得二、杨氏双缝干涉实验三、光程和光程差四、薄膜的等厚干涉11-4光的衍射现象一、.光的衍射现象惠更斯-菲涅耳原理二、夫琅和费单狭缝衍射三、夫琅和费圆孔衍射四、光学仪器的分辩本领第4篇光学(下)第10章光学及其应用10-1常见光学(仪器)系统一、眼睛及其光学特性二、放大镜三、显微镜四、望远镜10-2光干涉在工程技术中的应用一、增透和增反二、光干涉微位移测量三、光干涉传感器四、全息干涉及应用概述10-3光衍射在工程技术中的应用一、单缝衍射与非接触测量二、菲涅尔透镜三、光栅光谱仪四、晶体结构分析的利器—X射线摄谱仪五、光栅传感器第11章光的偏振11-1光的偏振现象及其在工程技术中的应用一、自然光和偏振光二、偏振片的起偏和检偏三、马吕斯定律四、反射光与折射光的偏振11-2光的偏振在工程技术中的应用一、偏振光的干涉——偏振光显微镜二、人为双折射——光弹性方法三、偏振探测技术四、偏振玻璃及其应用简介第12章激光12-1 激光的特性12-2激光的原理12-3激光的应用。
人教版数学一年级上册第2课时《11-20各数的认识(二)》说课稿一. 教材分析《11-20各数的认识(二)》是人教版数学一年级上册的第二课时内容。
这部分教材是在学生已经掌握了0-10的数字认知基础上,进一步引导学生认识11-20的数字,并能够进行简单的数数、读数、写数等活动。
教材通过生动的图片和实际情境,让学生在实践中感受数的意义,提高学生的数数能力。
二. 学情分析一年级的学生刚刚开始学习数学,对数字的认识主要集中在0-10。
学生的认知水平有限,需要通过直观的图片和实际操作来帮助理解。
同时,学生的学习兴趣和积极性较高,对新鲜事物充满好奇,因此在教学过程中,需要充分考虑学生的兴趣,创设有趣的学习情境。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:学生能够认识11-20的数字,并能够进行数数、读数、写数等活动。
2.过程与方法目标:通过观察、实践、交流等活动,学生能够掌握数的顺序,提高数的认知能力。
3.情感态度与价值观目标:激发学生学习数学的兴趣,培养学生的合作意识和问题解决能力。
四. 说教学重难点1.教学重点:学生能够认识11-20的数字,并能够进行数数、读数、写数等活动。
2.教学难点:学生对数的顺序的理解和掌握,以及对11-20数字的写数能力的培养。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用情境教学法、游戏教学法和小组合作学习法,让学生在实践中学习,提高学生的学习兴趣和积极性。
2.教学手段:利用多媒体课件、图片、实物等教学资源,创设生动有趣的学习情境,帮助学生理解和掌握知识。
六. 说教学过程1.导入:通过数数游戏,引导学生复习0-10的数字认知,为新课的学习做好铺垫。
2.基本概念:借助图片和实际情境,引导学生认识11-20的数字,并通过数数、读数、写数等活动,巩固学生的认知。
3.数的顺序:通过小组合作学习,让学生观察、实践,发现数的顺序,并能够运用数的顺序进行数数。
4.数字写数:通过观察、模仿、实践,学生能够掌握11-20数字的写数方法,并进行写数练习。
S7-200 PLC作业题目一、作业要求1、题目写在程序注释中。
2、每个网络要有注释。
3、网络标题要注明所用的主要的指令4、做好的每一个题目要下载下去运行成功。
5、保存文件名为如下格式,如:6、实验室只能调试程序,其他工作在课余时间完成。
7、每个同学单独保存一个文件夹,单独考核。
8、1~20题为必做题,每个题至少要求2~3种方法。
9、21~55题为选做题,多做多加平时成绩。
10、教师示范题目不做二、可选用的参考指令及方法举例1、常用指令启保停,置位/复位,上升沿指令,下降沿指令,比较指令,传送指令,右移指令,左移指令,循环左移指令,循环右移指令, TON,TOF, TONR, CTU, CTD, CTUD,顺序控制2、不常用指令RS指令,SR指令,立即置位,立即复位,循环For—Next,标签LBL,STOP指令,取反指令,或指令,字节交换,移位寄存器3、方法主程序,中断,子程序,中断+子程序三、作业题目1~20题为必做题1、一台电机启动停止按下启动按钮SB1(I0.0),电机M(Q0.0)启动。
按下停止按钮SB2(I0.1),电机停转。
2、电机正反转控制按下正转启动按钮SB1(I0.0),电机正转KM1(Q0.0);按下反转启动按钮SB2(I0.1),电机反转KM2(Q0.1)。
按下停止按钮SB3(I0.3),电机停止。
注意:正反转能不能直接切换是一个点评要点。
3、车库门自动控制系统当汽车到达车库门前,超声波开关接收到来车信号,车门上升,当升到顶点碰到上限位开关,门停止上升。
汽车驶入车库后,人走出车库,光电开关发出信号30s后,车门下降,当下降到下限位开关,门停止下降。
I/O分配表4、楼梯灯自动控制上楼梯时,按下按钮SB1(I0.0),灯H(Q0.0)亮,40秒后自动熄灭。
下楼梯时,按下按钮SB2(I0.1),灯H亮,30秒后自动灭。
5、电机星-三角降压启动按下启动按钮SB1(I0.0),电机M的电源接触器线圈KM1(Q0.0)以及星形接触器线圈KM2(Q0.1)得电,电机星形启动。
《十几减6、5、4、3、2》教学设计陈彩凤教学过程:一、复习铺垫:1.讲新课之前,我们先来口算热热身吧!16-9= 14-8= 12-7= 18-9=11-7= 13-9= 15-7= 17-8=排火车(火车火车从哪开?就从你这开吧。
)其他人当小裁判,说对错。
算完后,老师表扬声音真响亮。
你算得最快,你是怎样算的?生:……师:回答得真好!看来大家对学过的知识掌握得很好,今天我们继续学习。
板书课题:十几减6,5,4,3,2。
有信心学好吗?二、创设情境,激趣学习1.激烈的运动会结束了,成绩优秀的同学要发奖品了。
我们快到领奖处来看看吧。
(1)奖品都有什么?学生回答:练习本,笔袋,铅笔。
快来数一数它们有多少吧。
谁愿意下来数一数。
6本练习本,3个笔袋,4支铅笔。
(回答时,说话要完整。
)(2)师往黑板上贴板。
(准确地说是还剩下6本练习本,3个笔袋,4支铅笔)(3)奖品原来就这么些吗?原来有多少?谁来说一说:原来有14本练习本,原来有12个笔袋,原来有11支铅笔。
生边说,师边贴板。
(4)少的奖品拿去了?发下去了。
真聪明!3.组合这些数学信息,你能提出什么的数学问题?学生:已经发了多少本练习本?已经发了多少个笔袋?已经发了多少支铅笔?3.我们先来看第一个问题:(1)要求“已经发了多少本练习本?”需要哪两个数学信息?学生交流:原来有14本练习本,还剩下6本。
(2)师:对呀,两个条件一个问题,组成了下面的应用题:原来有14本练习本,还剩下6本,已经发了多少本练习本?(3)自己大声地读一遍这个应用题,想一想用什么法列算式?用手势告诉老师吧。
都同意用减法吗?为什么用减法?原来的去掉剩下的就是发了的。
(4)谁来说算式?14-6=(5)14-6等于多少呢?想一想,老师看到很多同学有想法了,你来说一说。
生1: 6+(8)=14 14-6=8生2: 10-6=4 4+4=8生3:14-4=10 10-2=8生4:可以倒着数。
13,12,11,10,9,8。
( 11-025 )电力职业技能鉴定考试《汽轮机运行值班员(第二版)》中级工理论题库一、选择题(请将正确答案的代号填入括号内,共93题)1. 随着压力的升高,水的汽化热()。
(A)与压力变化无关;(B)不变;(C)增大;(D)减小。
答案:D2. 高压加热器内水的加热过程可以看作是()。
(A)等容过程;(B)等焓过程;(C)等压过程;(D)绝热过程。
答案:C3. 压容图(p—V图)上某一线段表示为()。
(A)某一确定的热力状态;(B)一个特定的热力过程;(C)一个热力循环;(D)某一非确定的热力状态。
答案:B4. 水在水泵中压缩升压可以看作是()。
(A)等温过程;(B)绝热过程;(C)等压过程;(D)等焓过程。
答案:B5. 蒸汽在汽轮机内的膨胀过程可以看作是()。
(A)等温过程;(B)绝热过程;(C)等压过程;(D)等容过程。
答案:B6. 当热导率为常数时,单层平壁沿壁厚方向的温度按()分布。
(A)对数曲线;(B)指数曲线;(C)双曲线;(D)直线。
答案:D7. 锅炉水冷壁管内壁结垢,会造成()。
(A)传热增强,管壁温度降低;(B)传热减弱,管壁温度降低;(C)传热增强,管壁温度升高;(D)传热减弱,管壁温度升高。
答案:D8. 炉膛内烟气对水冷壁的主要换热方式是()。
(A)对流换热;(B)辐射换热;(C)热传导;(D)复合换热。
答案:B9. 氢冷发电机运行中密封油温度升高,则密封油压将()。
(A)升高;(B)不变;(C)稍有降低;(D)大幅降低。
答案:C10. 调节汽轮机的功率主要是通过改变汽轮机的()来实现的。
(A)转速;(B)运行方式;(C)进汽量;(D)抽汽量。
答案:C11. 压力容器的试验压力约为工作压力的()倍。
(A)1.10;(B)1.15;(C)1.20;(D)1.25。
答案:D12. 锅炉与汽轮机之间连接的蒸汽管道,以及用于蒸汽通往各辅助设备的支管,都属于()。
对于再热机组,还应该包括再热蒸汽管道。
第2节简谐运动的描述学习目标:1.理解振幅、全振动、周期、频率.2.了解相位、初相位及相位差,知道简谐运动的表达式和式中各物理量的含义.3.能用公式和图象描述简谐运动的特征.一、描述简谐运动的物理量[课本导读]预习教材第5页~第7页“描述简谐运动的物理量”部分,请同学们关注以下问题:1.什么是全振动?什么是振幅?它的物理意义是怎样的?2.什么是周期、频率,它们各自的单位、物理意义是什么?它们之间有什么关系?3.什么是相位?它的物理意义是怎样的?[知识识记]1.振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离,通常用字母A 表示,是标量.2.振子完成一次完整的振动过程称为一次全振动,不论从哪一位置开始计时,弹簧振子完成一次全振动所用的时间总是相同的.3.做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,叫做振动的周期,用字母T 表示.其物理意义是表示物体振动的快慢.4.单位时间内完成全振动的次数,叫做振动的频率,用字母f 表示;其单位是赫兹,符号是Hz.5.周期与频率的关系是T =1/f .频率的大小表示振动的快慢.6.用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态的物理量叫相位,当t =0时的相位称做初相位,用字母φ表示.二、简谐运动的表达式[课本导读]预习教材第7页~第9页“简谐运动的表达式”部分,请同学们关注以下问题:1.简谐运动的表达式是怎样的?2.表达式中各物理量的含义是怎样的?[知识识记]简谐运动的一般表达式为x =A sin(ωt +φ).1.x 表示离开平衡位置的位移,A 表示简谐运动的振幅,表示振动的强弱.2.式中ω叫做“圆频率”,它与周期频率的关系为ω=2πT =2πf .可见ω、T 、f 相当于一个量,描述的都是振动的快慢.简谐运动的表达式也可写成:x =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t +φ或x =A sin(2πft +φ).3.式中(ωt+φ)表示相位,描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同状态,是描述不同振动的振动步调的物理量.它是一个随时间变化的量,相当于一个角度,单位为弧度,相位每增加2π,意味着物体完成了一次全振动.4.式中φ表示t=0时简谐运动质点所处的状态,称为初相位或初相.5.相位差:即某一时刻的相位之差.两个具有相同ω的简谐运动,设其初相分别为φ1和φ2,其相位差Δφ=(ωt+φ2)-(ωt+φ1)=φ2-φ1.1.振子从离开平衡位置到第一次回到平衡位置的过程是一次全振动.()[答案]×2.振幅是振子通过的路程.()[答案]×3.振子一次全振动走过的路程为振幅的4倍.()[答案]√4.振子位移相同时,速度和加速度相同.()[答案]×5.振子经过关于平衡位置对称的两点,速度方向一定不同.()[答案]×6.振子先后经过同一位置经过的时间就是一个周期.()[答案]×7.ω、T、f描述的都是振动的快慢.()[答案]√要点一对描述简谐运动的各物理量及其关系的理解——概念辨析型[合作探究]1.弹簧振子经历一次全振动后,其位移、加速度、速度有何特点?弹簧振子的一次全振动经历了多长时间?提示:弹簧振子的位移、加速度、速度第一次同时与初始状态相同;弹簧振子的一次全振动的时间刚好为一个周期.2.始末速度相同的过程是一次全振动吗?简谐运动在一个周期内,振子通过的路程一定等于多少个振幅?振子在半个周期内通过的路程又是多少呢?14个周期呢?提示:不是.一次全振动,物体的始末速度一定相同,始末速度相同的一个过程不一定是一次全振动.一次全振动的路程等于四个振幅,半个周期内振子通过的路程等于两个振幅.若从平衡位置或从最大位移处开始计时,14个周期内振子通过的路程等于一个振幅,从其他位置开始计时,14个周期内振子通过的路程可能大于或小于一个振幅.[知识精要]1.对全振动的理解(1)全振动的定义:振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程,叫做一次全振动.(2)注意把握全振动的四个特征①物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同.②时间特征:历时一个周期.③路程特征:振幅的四倍.④相位特征:增加2π.2.对振幅的理解(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离叫做振动的振幅.在国际单位制中,振幅的单位是米(m).(2)振幅是标量,只有大小,没有方向,是用来表示振动强弱的物理量.(3)同一振动系统,系统的能量仅由振幅决定,振动越强,振幅就越大,振动能量也越多.(4)振幅与位移、路程的区别①振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量;而位移是由平衡位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是运动路径的总长度,是标量.一个周期内的路程为振幅的四倍,半个周期内的路程为振幅的两倍.②当物体做简谐运动时,振幅是定值;位移的大小和方向时刻都在变化;路程则会持续不断地增加.3.对周期和频率的理解(1)周期(T)和频率(f)都是标量,反映了振动的快慢,T=1f,即周期越大,频率越小,振动越慢.(2)振动周期、频率由振动系统决定,与振幅无关.(3)全振动次数N与周期T和振动时间t的关系为N=t T.[典例剖析](对简谐运动的描述)如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx,释放后振子在A、B间振动,且AB=20 cm,振子首次由A到B的时间为0.1 s,求:(1)振子振动的振幅、周期和频率.(2)振子由A到O的时间.(3)振子在5 s内通过的路程及位移大小.[审题指导](1)AB间距与振幅有何关系?(2)振子首次由A到B的时间与周期有何关系?[尝试解答](1)从题图可知,振子振动的振幅为10 cm,t=0.1 s=T2,所以T=0.2 s.由f=1T得f=5 Hz.(2)根据简谐运动的对称性可知,振子由A到O的时间与振子由O到B的时间相等,均为0.05 s.(3)设弹簧振子的振幅为A,A=10 cm.振子在1个周期内通过的路程为4A,故在t=5 s=25T内通过的路程s=40×25 cm=1000 cm.5 s内振子振动了25个周期,5 s末振子仍处在A点,所以振子偏离平衡位置的位移大小为10 cm.[答案](1)10 cm0.2 s 5 Hz(2)0.05 s(3)1000 cm10 cm如图,弹簧振子在BC间做简谐运动,O为平衡位置,BC间距离是10 cm,B→C运动时间是1 s,求:(1)振子的周期、振幅和频率;(2)振子从O 到C 的时间;(3)从O 位置,经过10 s ,振子走过的距离.[审题指导] (1)BC 间距与振幅有何关系?(2)振子首次由B 到C 的时间与周期有何关系?[尝试解答] (1)由B →C 运动特征可知,振幅A =5 cm ,周期T=2 s ,由f =1T 得频率为0.5 Hz.(2)若是直线从O 至C ,则为T 4=0.5 s ,若是O →B →C ,则为3T 4=1.5 s.(3)由n =t T ,经过10 s ,做了5次全振动,通过的路程为5A =20cm.[答案] (1)2 s 5 cm 0.5 Hz (2)1.5 s (3)20 cm判断全振动的两种思路思路1:物体完成一次全振动时,一定回到了初位置,且以原来相同的速度回到初位置.思路2:全振动中路程与振幅有固定关系,即一次全振动通过的路程是振幅的四倍.要点二对简谐运动表达式的理解——概念理解型[合作探究]两个频率相同的简谐运动,相位差为Δφ=φ2-φ1,若Δφ>0或Δφ<0时,说明两振动满足什么关系?提示:若Δφ>0,表示振动2比振动1超前;若Δφ<0,表示振动2比振动1滞后.[知识精要]做简谐运动的物体位移x随时间t变化的表达式:x=A sin(ωt+φ)1.x:表示振动质点相对于平衡位置的位移.2.A:表示振幅,描述简谐运动振动的强弱.3.ω:圆频率,它与周期、频率的关系为ω=2π/T=2πf.可见ω、T、f相当于一个量,描述的都是振动的快慢.4.ωt+φ:表示相位,描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同状态,是描述不同振动的振动步调的物理量.它是一个随时间变化的量,相当于一个角度,相位每增加2π,意味着物体完成了一次全振动.5.φ:表示t=0时振动质点所处的状态,称为初相位或初相.6.相位差:即某一时刻的相位之差.两个具有相同ω的简谐运动,设其初相分别为φ1和φ2,其相位差Δφ=(ωt +φ2)-(ωt +φ1)=φ2-φ1.[题组训练]1.(简谐运动的表达式)(多选)物体A 做简谐运动的振动位移x A =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100t +π2m ,物体B 做简谐运动的振动位移x B =5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100t +π6m.比较A 、B 的运动( )A .振幅是矢量,A 的振幅是6 m ,B 的振幅是10 mB .周期是标量,A 、B 周期相等为100 sC .A 振动的频率f A 等于B 振动的频率f BD .A 的相位始终超前B 的相位π3[解析] 振幅是标量,A 、B 的振动范围分别是6 m 、10 m ,但振幅分别为3 m 、5 m ,A 错;A 、B 的周期T =2πω=2π100s =6.28×10-2 s ,B 错;因为T A =T B ,故f A =f B ,C 对;Δφ=φA 0-φB 0=π3,D 对. [答案] CD2.(简谐运动的表达式)(多选)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =A sin π4t ,则质点( ) A .第1 s 末与第3 s 末的位移相同B .第1 s 末与第3 s 末的速度相同C .第3 s 末至第5 s 末的位移方向都相同D .第3 s 末至第5 s 末的速度方向都相同[解析] 根据x =A sin π4t 可求得该质点振动周期T =8 s ,则该质点振动图象如图所示,图象的斜率为正,表示速度为正,反之为负,由图可以看出第1 s 末和第3 s 末的位移相同,但斜率一正一负,故速度方向相反,选项A 正确、B 错误;第3 s 末和第5 s 末的位移方向相反,但两点的斜率均为负,故速度方向相同,选项C 错误、D 正确.[答案] AD3.(对简谐运动表达式的理解)(多选)某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4t cm ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )A .质点做简谐运动的振幅为10 cmB .质点做简谐运动的周期为4 sC .在t =4 s 时质点的速度最大D .在t =4 s 时质点的位移最大[解析] 由简谐运动的表达式x =10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4t cm ,知质点的振幅为10 cm ,2πT =π4,得:T =8 s ,故A 正确,B 错误;将t =4 s 代入x =10 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4t cm ,可得位移为零,质点正通过平衡位置,速度最大,故C 正确,D 错误.[答案] AC要点三 简谐运动图象与简谐运动表达式对比分析——重难点突破型[合作探究]到现在为止,我们描述简谐运动有几种方法?它们各自的特点是什么?提示:我们可以用函数表达式和图象描述简谐运动.图象形象、直观;函数表达式精确、抽象,两种方法是从不同的角度描述同一个简谐运动过程.[知识精要]简谐运动两种描述方法的比较1.简谐运动图象即x -t 图象是直观表示质点振动情况的一种手段,直观表示了质点的位移x 随时间t 变化的规律.2.x =A sin(ωt +φ)是用函数表达式的形式反映质点的振动情况. 两者对同一个简谐运动的描述应该是一致的,只是描述的方法不同.我们可以根据振动方程作出振动图象,也可以根据振动图象读出振幅、周期、初相,进而写出位移的函数表达式.[题组训练]1.(简谐运动的表达式与图象)用余弦函数描述一简谐运动,已知振幅为A ,周期为T ,初相φ=-13π,则振动曲线为( )[解析] 根据题意可以写出振动表达式为x =A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t -π3,故选A.[答案] A2.(简谐运动的图象)一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.(1)求t =0.25×10-2 s 时的位移;(2)在t =1.5×10-2 s 到2×10-2 s 的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?(3)在t =0到8.5×10-2 s 时间内,质点的路程、位移各多大?[解析] (1)由题图可知A =2 cm ,T =2×10-2 s ,振动方程为x =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωt -π2=-A cos ωt =-2cos100πt cm. 当t =0.25×10-2s 时,x =-2cos π4 cm =- 2 cm. (2)由图可知,在1.5×10-2~2×10-2 s 的振动过程中,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大.(3)从t =0至8.5×10-2 s 时间内为4.25个周期,质点的路程为s =17A =34 cm ,位移为2 cm.[答案] (1)- 2 cm (2)变大 变大 变小 变小 变大(3)34 cm 2 cm3.(简谐运动的表达式与图象)有一弹簧振子在水平方向上的B 、C 之间做简谐运动,已知B 、C 间的距离为20 cm ,振子在2 s 内完成了10次全振动.若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t =0),经过14周期振子有负向最大位移. (1)求振子的振幅和周期;(2)画出该振子的位移—时间图象;(3)写出振子的位移随时间变化的关系式.[解析] (1)弹簧振子在B 、C 之间做简谐运动,故振幅A =10 cm ,振子在2 s内完成了10次全振动,振子的周期T=tn=0.2 s.(2)振子从平衡位置开始计时,故t=0时刻,位移是0,经14周期振子的位移为负向最大,故如图所示.(3)由函数图象可知振子的位移与时间函数关系式为x=10sin(10πt+π) cm.[答案](1)10 cm0.2 s(2)图见解析(3)x=10sin(10πt+π) cm要点四简谐运动的多解问题——易错型[合作探究]一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经t1质点第一次通过M点,再经t2第二次通过M点,则质点振动周期的值为多少?提示:将物理过程模型化,画出具体化的图景如图所示.第一种可能,质点从平衡位置O 向右运动到M 点,那么质点从O 到M 运动时间为t 1,再由M 经最右端A 返回M 经历时间为t 2,如图甲所示.此时周期为4(t 1+t 2/2).另一种可能就是M 点在O 点左方,如图乙所示,质点由O 点经最右方A 点后向左经过O 点到达M 点历时t 1,再由M 点向左经最左端A ′点返回M 点历时t 2.此时周期为43⎝ ⎛⎭⎪⎫t 1+t 22. [知识精要]由于振动的往复性,质点经过某一位置时因速度方向不确定常会导致多解,或由于简谐运动的方向的不确定以及对称性,质点先后经过同一位置的时间不确定,而导致多解.[题组训练]1.(简谐运动的周期性)下列说法中正确的是( )A .若t 1、t 2两时刻振动物体在同一位置,则t 2-t 1=TB .若t 1、t 2两时刻振动物体在同一位置,且运动情况相同,则t 2-t 1=TC .若t 1、t 2两时刻振动物体的振动反向,则t 2-t 1=T 2D .若t 2-t 1=T 2,则在t 1、t 2时刻振动物体的振动反向[解析]该题考查了振动的周期性及其相位的问题.相差一个周期的两时刻,物体在同一位置且运动情况相同;但物体在同一位置,两时刻的时间差不一定是一个周期.即使物体在同一位置,且运动情况相同,它可能是一个周期,也可能是几个周期,故A、B错误.振动情况反向,不一定是相隔半个周期,但相隔半个周期振动一定反向,故C错,D对.[答案]D2.(简谐运动的对称性)一质点在平衡位置O附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经0.13 s质点第一次通过M点,再经0.1 s第二次通过M点,则质点振动周期的值为多少?[解析]设质点从平衡位置O向右运动到M点,那么质点从O 点到M点运动时间为0.13 s,再由M点经最右端A点返回M点经历时间为0.1 s,如图甲、乙所示.根据以上分析,可以看出从O→M→A′历时0.18 s,根据简谐运动的对称性,可得到T1=4×0.18 s=0.72 s.另一种可能如图乙所示,由O→A→M历时t1=0.13 s,由M→A′历时t2=0.05 s,则34T2=t1+t2,故T2=43(t1+t2)=0.24s,所以周期的可能值为0.72 s和0.24 s.[答案]0.72 s和0.24 s3.(简谐运动的周期性)物体做简谐运动,通过A点时的速度为v,经过1 s后物体第一次以相同速度v通过B点,再经过1 s物体紧接着又通过B点,已知物体在2 s内所走过的总路程为12 cm,则该简谐运动的周期和振幅分别是多大?[解析]物体通过A点和B点时的速度大小相等,A、B两点一定关于平衡位置O点对称.依题意作出物体的振动路径草图如图甲、乙所示,在图甲中物体从A向右运动到B,即图中从1运动到2,时间为1 s,从2运动到3,又经过1 s,从1到3共经历了0.5T,即0.5T =2 s,T=4 s,2A=12 cm,A=6 cm.在图乙中,物体从A先向左运动,当物体第一次以相同的速度通过B点时,即图中从1运动到2时,时间为1 s,从2运动到3,又经过1 s,同样A、B两点关于O点对称,从图中可以看出从1运动到3共经历了1.5T,即1.5T=2 s,T=43s,1.5×4A=12 cm,A=2cm.[答案]T=4 s,A=6 cm或T=43s,A=2 cm课堂归纳小结[知识体系][本节小结]1.全振动以及描述简谐运动的物理量:振幅、周期、频率、角速度以及它们的关系.2.简谐运动的表达式:x=A sin(ωt+φ),明确相位、初相位、相位差.3.简谐运动的表达式和图象之间的关系:两者对同一个简谐运动的描述应该是一致的,只是描述的方法不同(如要点三题组训练1、2).4.简谐运动的周期性和对称性(如要点四题组训练1、2、3).。
MOD11-2算法是一种用于校验和计算的算法,它通常用于验证信用卡号码的有效性。
该算法的原理是将信用卡号码的每一位数字乘以不同的权重系数,然后将得到的乘积相加,并对11取模,最后得到的余数就是校验和。
下面我们将介绍MOD11-2算法的具体实现,以及给出相应的Java代码。
1. 算法原理MOD11-2算法的原理可以简要概括如下:- 从信用卡号码的最后一位(校验位)开始,向左依次取每一位数字- 对每一位数字乘以不同的权重系数(通常是2或者1),权重系数的选择是根据该位在信用卡号码中的位置来决定的- 将得到的乘积相加- 对相加的结果对11取模,得到的余数即为校验和2. Java代码实现接下来我们给出MOD11-2算法的Java代码实现:```javapublic class Mod11Algorithm {public static int calculateCheckDigit(String creditCardNumber) {int[] weights = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};int sum = 0;int digit;for (int i = creditCardNumber.length() - 2; i >= 0; i--) {digit =Integer.parseInt(String.valueOf(creditCardNumber.charAt(i)));sum += digit * weights[(creditCardNumber.length() - 2 - i) % 8];}int checkDigit = (11 - (sum % 11)) % 11;return checkDigit;}}```上面的代码中,calculateCheckDigit方法接受一个String类型的参数creditCardNumber,表示信用卡号码。
方法内部首先定义了一个权重系数的数组,然后对信用卡号码进行遍历,依次计算每一位数字乘以相应的权重系数,并将乘积相加。