高中物理教科版选修3-4配套课件3-3～4

课程目标
情景思考
类型一 类型二 类型三
基础知识
重点难点
典型例题
随堂练习
解析:胶子和中间玻色子以及假定的“引力子”被称为媒介子,它们是 四种基本相互作用的传递媒介,共13种.不参与强相互作用的粒子, 被称为轻子,如电子、中微子等共6种,加上它们各自的反粒子,共有 12种.强子是指一切参与强相互作用的粒子,已发现的几百种粒子 大部分都是强子,人们最早发现的强子是质子和中子.故题目所给 的四个选项均正确. 答案:ABCD 题后反思:了解基本的分类情况,有意识地适当记忆,这样才能够快 速准确地解答此问题.
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情景思考
基础知识
ห้องสมุดไป่ตู้
重点难点
典型例题
随堂练习
类型一 类型二 类型三
夸克模型的认识
【例题2】 目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸
克的两类夸克组成.u 夸克电荷量为2e,d 夸克电荷量为-1e,e 为元电
3
3
荷,下列论断正确的是( )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成,中子由1个u夸克和2个d夸克组
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情景思考
类型一 类型二 类型三
基础知识
重点难点
典型例题
随堂练习
解析:粒子加速器是用人工方法产生高速粒子的设备,天然放射性 物质放出的粒子能量不高,不能满足科研的需要,人们通过粒子加 速器在目前已经能将电子、质子等带电粒子加速到接近光速,这些 高能量的粒子束成为人们认识物质深层结构的主要工具.通用的粒 子加速器中,按加速粒子的路径分为直线加速器、回旋加速器两种. 答案:ABD 题后反思:加速器是“打碎粒子的工具”,使人们发现了不少新粒子, 人们对微观物质世界的认识也随着加速器的出现在逐步深入.

三、简谐运动中各物理量的变化 简谐运动的能量 (1) 一 旦给振动系统以一定的能量 ( 如拉力做功使弹簧振子偏离 平衡位置，使系统具有一定的弹性势能)，使它开始振动，在振
动过程中动能和势能相互转化，但总的机械能不变．
(2)振幅决定着系统的总机械能，振幅越大，系统的总机械能越 大． (3)简谐运动过程中能量具有对称性． 振子运动经过平衡位置两侧对称点时，具有相等的动能和相等 的势能．
弹簧振子：由小球和弹簧组成的 系统 的名称，是一个理想模
型．如图1-1-1所示．
图1-1-1
二、简谐运动 回复力：当振动的物体离开平衡位置时，所受到的指
向 平衡位置
的力．
简谐运动：物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小 成正比，并且总 指向平衡位置的物体的运动．也称简谐振动． 公式：F＝－kx.
三、振幅、周期和频率 振幅：振动物体离开平衡位置的 最大距离 ，用A表示，单位
(4)由于机械能守恒，简谐运动将以一定的振幅永远不停地振动下
去，简谐运动是一种理想化的运动．
各物理量的变化 位置 A A→O O O →B B
位移的大小 最大 变小
速度的大小 零
零
变大 最大
零
变大 最大 变小
动能
势能 总能
零
变大 最大 变小
零
零
最大 变小
变大 最大
不变 不变 不变 不变 不变
特别提醒 (1)简谐运动中在最大位移处，x、F、a、Ep最大，v＝0， Ek＝0；在平衡位置处，x＝0，F＝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，a＝0，Ep最小，v、Ek最 大．
是米，符号是m.
物理意义：振幅是表示振动 强弱 的物理量． 周期：振动物体完成一次 全振动 所用的时间，用T表示，单位 是秒，符号是s.

答案 BDE
波的传播与波速公式的应用
波的传播过程中的特点 (1)振源经过一个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有 v＝Tλ＝λf。 (2)质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变。
(3)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为 nλ(n＝1，2，3…)时，它们的 振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)2λ(n＝0，1，2，3…)时，它 们的振动步调总相反。 (4)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源 的起振方向相同。
解析 根据“上下坡”法可得质点 A 向下振动，选项 A 正确；该时刻质点 B 正通过 平衡位置向下振动，故动能不为零，选项 B 错误；简谐横波在传播过程中波上的各 个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，选项 C 错误；t 时刻质点 D 正 通过平衡位置向上振动，从该时刻经过14个周期，质点 D 到达波峰，故加速度最大， 选项 D 正确；B、D 两质点相隔半个波长，所以属于反相点，即振动步调相反，选 项 E 正确。 答案 ADE
图6
A.这列波的传播方向是沿x轴正方向 B.这列波的传播速度是20 m/s C.经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m D.经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向 E.经过0.35 s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位 置的距离
解析 由甲、乙两图可知，该波向 x 轴正方向传播，选项 A 正确；由图甲知波长 λ ＝4 m，由图乙知周期 T＝0.2 s，则波速 v＝Tλ＝04.2 m/s＝20 m/s，选项 B 正确；质 点不随波迁移，只在其平衡位置附近振动，选项 C 错误；经过 0.1 s＝12T，质点 Q 的运动方向沿 y 轴负方向，选项 D 错误；经过 0.35 s＝134T，质点 P 到达波峰，而 质点 Q 在波谷与平衡位置之间，故选项 E 正确。 答案 ABE

(4)改变单摆的摆长，测出不同摆长的摆长l和周期T，设计一个表 格，把所测数据填入表中． (5)根据表中数据，在坐标纸上描点，以T2为纵轴，l为横轴，画 出T2l图线． (6)分析T2l图线，得出周期和摆长的关系
单摆做简谐运动的周期 在 偏角很小 的情况下，单摆做简谐运动的周期T，跟摆长l的二 次方根成正比 ，跟重力加速度g的二次方根成 反比 ，跟振幅、 摆球的 质量 无关． T＝2π l g
60° ＋l＋r＝ 1＋
l g ，周期与摆球的质量和振幅无
3 l＋r.若球左、右摆动，且摆角α<5° .则 2
等效摆长L′＝l＋r，相当于悬点在O点．
图1-2-3
摆长L并不等于绳长，而是等于摆球球心(质量均匀)到摆动圆弧 的圆心的距离． (2)①同一单摆，在不同的地理位置上，由于重力加速度不同， 其周期也不同． ②同一单摆，在不同的星球上，其周期也不同，例如：单摆放在 月球上，由于g月<g地，所以同一单摆在月球上的周期比在地球上 的周期大，但是水平弹簧振子不会受g变化的影响而改变周期．
2 单 摆
1．理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件． 2．掌握单摆振动的周期公式．
3．观察演ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实验，概括出周期的影响因素， 培养学生由实验现
象得出物理结论的能力．
一、单摆的简谐运动
单摆：一根细线上端固定，下端系着一个小球，若忽略悬挂小 球的细线长度的微小 变化 和质量，且线长比球的直 径 大得多 ，这样的装置就叫单摆． 理想化要求
特别提醒 (1)单摆振动的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力， 回复力不是摆球所受的合外力． (2)当小球经过平衡位置时回复力为零，合力不为零，此时合力才 是小球做圆周运动的向心力．