鲁科版高中物理选择性必修第一册第二章复习要点

鲁科版高中物理选择性必修第一册第二章复习要点第1节简谐运动学案学习目标：1.知道什么是机械振动，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.3.理解简谐运动的概念和特点，基础知识：一.机械振动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。平衡位置物体不振动时，保持静止状态的位置。回复力(1)方向：总是指向平衡位置．(2)作用效果：总是要把振动物体拉回到平衡位置．(3)来源：回复力是根据力的作用效果命名的力．可能是几个力的合力，也可能是由某一个力或某一个力的分力来提供．二、简谐运动及其特征1.弹簧振子——理想化模型(1)组成：小球和弹簧组成的系统。(2)理想化模型的条件：①弹簧的质量可以忽略不计，可以认为质量全部集中于振子(小球)。②小球视为质点。③忽略一切阻力和摩擦力。④弹簧的形变在弹性限度内。2．简谐运动(1)定义：如果物体所受回复力的大小与位移大小成正比，方向总是与位移方向相反的运动称为简谐运动．如弹簧振子的振动．(2)简谐运动的动力学特征：回复力F＝－kx.(3)简谐运动的运动学特征：a＝－eq\f(k,m)x.重难点理解：一、平衡位置与回复力1．对简谐运动的平衡位置的认识：(1)从物体受力特点看：物体在平衡位置所受合力不一定为零，而是沿振动方向的合力为零．(2)从速度角度看：平衡位置是振动中速度最大的位置．2．机械振动的特点(1)物体在平衡位置附近做往复运动．(2)机械振动是一种周期性运动．3．回复力的理解(1)回复力的方向总是指向平衡位置．总与简谐运动位移的方向相反．(2)回复力的效果是使偏离平衡位置的物体返回到平衡位置，是产生振动的条件．(3)回复力可以是振动物体所受的某一个力，也可以是物体所受几个力的合力．(4)回复力公式：F＝－kx.A.k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数．其值由振动系统决定，与振幅无关．B.“－”号表示回复力的方向与偏离平衡位置的位移的方向相反．典例1、如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是()A．物块A受重力、支持力及B对它施加的大小和方向都随时间变化的摩擦力B．物块A受重力、支持力及弹簧对它施加的大小和方向都随时间变化的弹力C．物块A受重力、支持力及B对它施加的恒定的摩擦力D．物块A受重力、支持力及弹簧对它施加的恒定的弹力答案A解析物块A受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力和支持力二力平衡，摩擦力提供A做简谐运动所需的回复力，由F＝－kx知，摩擦力大小和方向都随时间变化，故A正确．二、弹簧振子的振动1.弹簧振子的振动分析(1)位移及其变化位移指相对平衡位置的位移，由平衡位置指向振子所在的位置．当振子从平衡位置向最大位移处运动时，位移增大；反之，位移减小．(2)速度及其变化振子在平衡位置处速度最大，在最大位移处速度为零．振子由平衡位置向最大位移处运动时，速度减小；反之，速度增大．(3)涉及加速度变化的图像问题不论是水平弹簧振子还是竖直弹簧振子，均满足：在平衡位置处所受的合力为零，加速度为零；而在最大位移处所受的合力最大，加速度最大．2.简谐运动的位移、速度、加速度(1)位移：在振动中，不管振动质点初始时刻的位置在哪，振动中的位移都是从平衡位置指向振子所在的位置。位移的表示方法是：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某一时刻振子的位移用该时刻振子所在位置的坐标来表示。且振子通过平衡位置，位移改变方向。这与一般运动中的位移不同，一般运动中的位移都是由初位置指向末位置。(2)速度：跟运动学中的含义相同。在所建立的坐标轴上，速度的正负号表示速度方向与坐标轴的正方向相同或相反。需要说明的是，速度和位移是彼此独立的两个物理量。如振动物体通过同一个位置，其位移矢量的方向是一定的，而其速度方向却有两种可能(两个“端点”除外)；指向或背离平衡位置，且振子在两“端点”速度改变方向。(3)加速度：做简谐运动的物体加速度a＝－eq\f(kx,m)，可见简谐运动是变加速运动。振子在通过平衡位置处加速度改变方向。典例2、如图所示为一个水平方向的弹簧振子，小球在MN间做简谐运动，O是平衡位置．关于小球的运动情况，下列描述正确的是()A．小球经过O点时速度为零B．小球经过M点与N点时有相同的加速度C．小球从M点向O点运动过程中，加速度增大，速度增大D．小球从O点向N点运动过程中，加速度增大，速度减小答案D解析小球经过O点时速度最大，A错误；小球在M点与N点的加速度大小相等，方向相反，B错误；小球从M点向O点运动过程中，加速度减小，速度增大，C错误；小球从O点向N点运动过程中，加速度增大，速度减小，D正确．典例3、(多选)做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他位置时，关于它的加速度方向，下列说法正确的是()A．一定与速度方向相同B．有时与速度方向相同，有时与速度方向相反C．总是指向平衡位置D．总是与位移方向相反BCD解析回复力指使物体回到平衡位置的力，对简谐运动而言，其大小必与位移大小成正比，其方向与位移方向相反，并总是指向平衡位置，而加速度的方向与回复力的方向相同；由于振子的运动具有周期性，故加速度方向与速度方向有时相同，有时相反，故A错，B、C、D对．巩固练习：1.关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是()A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C.机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移2.如图所示是一弹簧振子，设向右为正方向，O为平衡位置，则()A.A→O时，位移为负，速度为正B.O→B时，位移为正，加速度为负C.B→O时，位移为负，速度为正D.O→A时，位移为负，加速度为正3.关于简谐运动，下列说法中正确的是()A.位移的方向总是指向平衡位置B.加速度方向总和位移方向相反C.位移方向总和速度方向相反D.位移方向总和速度方向相同4.做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外，在其他所有位置时，关于它的速度方向，下列说法正确的是()A.总是与位移方向相反B.总是与位移方向相同C.远离平衡位置时与位移方向相反D.向平衡位置运动时与位移方向相反5.如图所示，一弹性小球被水平抛出，在两个竖直且互相平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动()A.是机械振动，但不是简谐运动B.是简谐运动，但不是机械振动C.是简谐运动，同时也是机械振动D.不是简谐运动，也不是机械振动参考答案：1.B2.C3.B4.D5.D第2节振动的描述学案学习目标：1.知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义.2.知道简谐运动的表达式中各量的物理意义，能依据简谐运动表达式描绘振动图像或根据简谐运动图像写出表达式．基础知识：一、振动特征的描述1．振幅(A)(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离．(2)物理意义：表示振动幅度大小或振动强弱的物理量，是标量．振动物体运动的范围是振幅的两倍2．周期(T)和频率(f)(1)．全振动：一个完整的振动过程称为一次全振动．做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的．(2)．周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期，用T表示．在国际单位制中，周期的单位是秒(s)．(3)．频率：物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率，数值等于单位时间内完成全振动的次数，用f表示．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz.(4)．周期和频率的关系：f＝eq\f(1,T).周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，表示振动越快．二、简谐运动的位移图像1．简谐运动：简谐运动的位移随时间按正弦函数的规律变化，所以不是匀变速运动，而是在变力作用下的非匀变速运动．2．简谐运动的x－t图像x－t图像上的x坐标表示振子相对平衡位置的位移，也表示振子的位置坐标．它反映了振子位移随时间变化的规律．注意x－t图像不是振子的运动轨迹．3．由简谐运动的图像获取的信息(1)任意时刻质点的位移的大小和方向如图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.(2)任意时刻质点的运动方向根据下一时刻质点的位移确定运动方向，如图8中的a点，下一时刻质点离平衡位置更远，故a点对应时刻质点向正方向远离平衡位置运动．(3)任意时刻质点的速度、位移的变化情况根据下一时刻质点的位移，判断是远离还是靠近平衡位置．若远离平衡位置，则速度越来越小，位移越来越大；若靠近平衡位置，则速度越来越大，位移越来越小．三、简谐运动的位移公式简谐运动的一般表达式为x＝Asinωt＝Asineq\f(2π,T)t.(1)x表示振动质点相对于平衡位置的位移，t表示振动时间．(2)A表示简谐运动的振幅．(3)ω叫作简谐运动的角速度(或圆频率)，表示简谐运动的快慢，ω＝eq\f(2π,T)＝2πf.重难点理解：一、振幅、周期和频率1．对全振动的理解(1)经过一次全振动，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)经过一次全振动，振子历时一个周期．(3)经过一次全振动，振子的路程为振幅的4倍．2．振幅和位移的区别(1)振幅等于最大位移的数值．(2)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．(3)位移是矢量，振幅是标量．3．路程与振幅的关系(1)振动物体在一个周期内的路程为四个振幅．(2)振动物体在半个周期内的路程为两个振幅．(3)振动物体在eq\f(1,4)个周期内的路程不一定等于一个振幅．4．一个振动系统的周期和频率有确定的值，由振动系统本身的性质决定，与振幅无关．典例1、质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示，由图可知()A．质点振动的频率是4Hz，振幅是2cmB．质点经过1s通过的路程总是2cmC．0～3s内，质点通过的路程为6cmD．t＝3s时，质点的振幅为零答案C解析由题图可以直接看出振幅为2cm，周期为4s，所以频率为0.25Hz，故A错误；质点在1s即eq\f(1,4)个周期内通过的路程不一定等于一个振幅，故B错误；t＝0时质点在正向最大位移处，0～3s为eq\f(3,4)T，则质点通过的路程为3A＝6cm，故C正确；振幅等于质点偏离平衡位置的最大距离，与质点的位移有本质的区别，t＝3s时，质点的位移为零，但振幅仍为2cm，故D错误．典例2、如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是()A．在t＝0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子在同一位置C．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子做加速度减小的减速运动D．在t＝0.6s时，弹簧振子有最小的位移答案B解析在t＝0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，加速度为负向最大，故A错误；在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，故B正确；从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的位移增大，加速度增大，速度减小，所以弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C错误；在t＝0.6s时，弹簧振子的位移为负向最大，故D错误．二、简谐运动的图像和公式1．简谐运动图像的应用(1)由图像可以直接确定周期和频率．(2)可直接读出振子在某一时刻相对于平衡位置的位移大小．(3)可直接读出振子正(负)位移的最大值，确定振幅的大小．(4)可判断某一时刻振动物体的速度方向和加速度方向，以及它们的大小和变化趋势．(5)可以由图像信息写出简谐运动表达式．2．简谐运动的表达式x＝Asin(eq\f(2π,T)t＋φ0)(1)表达式反映了做简谐运动的物体的位移x随时间t的变化规律．(2)从表达式x＝Asin(ωt＋φ)体会简谐运动的周期性．当Δφ＝(ωt2＋φ)－(ωt1＋φ)＝2nπ时，Δt＝eq\f(2nπ,ω)＝nT，振子位移相同，每经过周期T完成一次全振动．典例3、有一个弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()A．x＝8×10－3sin(4πt＋eq\f(π,2))mB．x＝8×10－3sin(4πt－eq\f(π,2))mC．x＝8×10－3sin(4πt＋eq\f(3π,2))mD．x＝8×10－3sin(eq\f(π,4)t＋eq\f(π,2))m答案A解析由题可知，A＝0.8cm＝8×10－3m，T＝0.5s，则ω＝eq\f(2π,T)＝4πrad/s，初始时刻具有负方向的最大加速度，则初位移x0＝0.8cm，初相位φ0＝eq\f(π,2)，得弹簧振子的振动方程为x＝8×10－3sin(4πt＋eq\f(π,2))m，A正确．巩固练习：1．关于振幅的各种说法中，正确的是()A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离B．位移是矢量，振幅是标量，位移的大小等于振幅C．振幅等于振子运动轨迹的长度D．振幅越大，表示振动越强，周期越长2．有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为()A．1∶11∶1 B．1∶11∶2C．1∶41∶4 D．1∶21∶23.如图所示为某物体做简谐运动的图像，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速度是先减小后增大D．由M→N位移始终减小4．(多选)如图所示是表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是()A．t1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动B．t2时刻振子的位移最大C．t3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动D．该图像是从平衡位置计时画出的5．如图所示是某质点做简谐运动的图像，根据图像中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5s和2.5s两个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2s末的位移是多少？在前4s内的路程是多少？参考答案：1.A2.B3.A4.BC5.[解析]由图像上的信息，结合质点的振动过程可作出以下回答：(1)质点离开平衡位置的最大距离就是x的最大值10cm.(2)在1.5s以后的时间质点位移减小，因此是向平衡位置运动，在2.5s以后的时间位移增大，因此是背离平衡位置运动．(3)2s时质点在平衡位置，因此位移为零．质点在前4s内完成一个周期性运动，其路程10×4cm＝40cm.[答案](1)10cm(2)向平衡位置运动背离平衡位置运动(3)040cm2.3单摆【学习目标】1．知道什么是单摆。2．理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。3．知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。【课上探究】知识点1：单摆总结与提升组成要求细线摆线看成是不可伸长，且没有质量的细线小球摆球看成是没有大小只有质量的质点单摆是理想化模型：①忽略在摆动过程中所受到的阻力，②将摆球看作质点，③摆线细且不可伸长。知识点2：单摆的回复力思考与交流1、物体做简谐运动的条件是。2、一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。在的情况下，单摆的运动可视为简谐运动。3、单摆的回复力由提供。总结与提升1．回复力的提供：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。2．回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总指向平衡位置，即F＝－eq\f(mg,l)x。3．运动规律：单摆在偏角很小时做简谐运动，其振动图像遵循正弦函数规律。知识拓展：回复力是效果力，是使简谐运动的物体回到平衡位置的力，是物体运动速度方向的合外力，不一定等于物体受到的所有力的合外力。练习与拓展例题1．对于单摆的振动，以下说法中正确的是()A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零针对训练1.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是()A．t1时刻摆球速度最大，摆球的回复力最大B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C．t3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大知识点3：单摆的周期思考与交流1.实验探究单摆周期，如何测周期？如何测摆长？2.利用单摆周期如何来测定重力加速度？总结与提升1．定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响(1)探究方法：控制变量法。(2)实验结论①单摆振动的周期与摆球的质量无关。②振幅较小时，周期与振幅无关。③摆长越长，周期越长；摆长越短，周期越短。2．定量探究单摆的周期与摆长的关系(1)周期的测量：用停表测出单摆N(30～50)次全振动的时间t，利用T＝eq\f(t,N)计算它的周期。(2)摆长的测量：用刻度尺测出细线长度l0，用游标卡尺测出小球直径D，利用l＝l0＋eq\f(D,2)求出摆长。(3)数据处理：改变摆长，测量不同摆长及对应周期，作出T­l、T­l2或T­eq\r(l)图像，得出结论。3．周期公式(1)公式的提出：周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的。(2)公式：T＝2πeq\r(\f(l,g))，即T与摆长l的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比。4．周期公式的应用由单摆周期公式可得g＝eq\f(4π2l,T2)，只要测出单摆的摆长l和周期T就可算出当地的重力加速度。练习与拓展例题2.如图所示，光滑的半球壳半径为R，O点在球心的正下方，一小球在距O点很近的A点由静止释放，同时在O点正上方有一小球自由落下，若运动中阻力不计，为使两球在O点相碰，求小球应从多高处自由落下(eq\x\to(OA)≪R)。【课后巩固】1．关于单摆做简谐运动时所受的回复力，下列说法正确的是()A．是重力和摆线对摆球拉力的合力B．是重力沿圆弧切线方向的分力，另一个沿摆线方向的分力与摆线对摆球的拉力平衡C．是重力沿圆弧切线方向的分力，另一个沿摆线方向的分力总是小于或等于摆线对摆球的拉力D．是摆球所受的合力沿圆弧切线方向的分力2．若单摆的摆长不变，摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的1/2，则单摆振动的()A．频率不变，振幅不变 B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅改变 D．频率改变，振幅不变3．要使单摆的振动频率加大，可采用下列哪些做法()A．使摆球的质量减小B．使单摆的摆线变长C．将单摆从赤道移到北极D．将单摆从平原移到高山上4．如图所示，三根细线在O点处打结，A、B两端固定在同一水平面上相距为L的两点上，使AOB成直角三角形，∠BAO＝30°。已知OC线长为L，下端C点系着一个小球，下面说法正确的是()A．让小球在纸面内摆动，周期T＝2πeq\r(\f(L,g))B．让小球在垂直纸面方向摆动，周期T＝2πeq\r(\f(3L,2g))C．让小球在纸面内摆动，周期T＝2πeq\r(\f(3L,2g))D．让小球在垂直纸面方向摆动，周期T＝2πeq\r(\f(L,g))5.如图所示是半径很大的光滑凹球面的一部分，有一个小球第一次自A点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v1，用时为t1；第二次自B点由静止开始滑下，到达最低点O时的速度为v2，用时为t2，下列关系正确的是()A．t1＝t2，v1>v2 B．t1>t2，v1<v2C．t1<t2，v1>v2 D．t1>t2，v1>v26．我国探月的“嫦娥”工程已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为()A.eq\f(πl,3GrT2) B.eq\f(3πl,GrT2)C.eq\f(16πl,3GrT2) D.eq\f(3πl,16GrT2)7．一单摆的摆长为40cm，摆球在t＝0时刻正从平衡位置向右运动，若g取10m/s2，则在1s时摆球的运动情况是()A．正向左做减速运动，加速度正在增大B．正向左做加速运动，加速度正在减小C．正向右做减速运动，加速度正在增大D．正向右做加速运动，加速度正在减小8．细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方eq\f(1,2)摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放。对于以后的运动，下列说法中正确的是()A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D．摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍9．如图所示是两个单摆的振动图象。(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？(2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t＝0起，乙第一次到达右方最大位移时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？参考答案：例1C变式1D例2答案：eq\f(2n－12π2R,8)(n＝1,2,3，…)课后巩固CDBCAABDAB（1）1:4（2）平衡位置，向左运动2.4科学探究：用单摆测重力加速度【学习目标】1．掌握用单摆测量重力加速度的方法．2.会分析实验误差【课上探究】思考与交流问题1.如何制作一个理想的单摆？选择怎样的小球做摆球比较好？摆线长一些好还是短一些好？问题2.小球摆角满足什么条件才满足周期公式？问题3.怎样准确地测量摆长？问题4.如何较小周期的测量误差？从哪开始计时比较好？问题5.实验过程中需要记录哪些实验数据？问题6.如何处理实验数据？如果采用图像法的话，如何选取坐标轴？问题7.在实验过程中有哪些注意事项？怎样可以减小实验误差？【当堂训练】1．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出如下建议，其中对提高测量结果精确度有利的是()A．适当缩短摆线长B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较小的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过最高位置开始计时2．某同学利用单摆测量重力加速度。(1)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是________。A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离ΔL。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g＝________。3.在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝eq\f(4π2l,T2).只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2­l图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2­l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图11­4­7所示．图11­4­7(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是________．A、测摆长时漏掉了小球的半径B、测摆长时多加了小球的半径C、测周期时多数了一次D、测周期时少数了一次(2)本次实验对重力加速度的测量值会带来怎样的实验误差A、偏大B、偏小C、无影响D、不确定4.某同学在利用单摆测重力加速度实验中，误将49次全振动记为50次，则这样根据周期公式计算出的重力加速度与真实值相比会（选填“偏大”“偏小”“无影响”）5、某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是(填字母代号)。A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为mm，单摆摆长为m。6．(2020·浙江7月选考)某同学用单摆测量重力加速度，(1)为了减少测量误差，下列做法正确的是________(多选)；A．摆的振幅越大越好B．摆球质量大些、体积小些C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处(2)改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是________。A．测周期时多数了一个周期B．测周期时少数了一个周期C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长参考答案：1．BC2．(1)BC(2)eq\f(4π2ΔL,T\o\al(2,1)－T\o\al(2,2))3.(1)A(2)C4．偏小５．(1)AC(2)9.80.98926.(1)BC(2)C第5节生活中的振动学案学习目标：1.知道阻尼振动和阻尼振动能量的转化情况.2.知道什么是受迫振动及产生条件，掌握物体做受迫振动的特点．3.知道共振现象，掌握产生共振的条件，知道常见的共振的应用和危害．基础知识：一、阻尼振动1．定义阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的阻力越大，振幅减小得越快．2．产生的原因振动系统克服摩擦力和其他阻力做了功，系统的机械能不断减小，振幅也不断减小．3．图像如图所示，振幅逐渐减小，最后停止振动．4．对阻尼振动的理解(1)阻尼振动振幅减小的快慢跟所受阻尼的大小有关．阻尼越大，振幅减小得越快．(2)阻尼振动若在一段不太长的时间内振幅没有明显的减小，可以把它当作简谐运动来处理．二、受迫振动与共振1．受迫振动(1)驱动力：给振动物体施加的一个周期性的外力．(2)受迫振动：在周期性外力作用下产生的振动．(3)受迫振动的周期或频率物体做受迫振动时，振动稳定后的周期(或频率)总等于驱动力的周期(或频率)，与物体的固有周期(或固有频率)无关．2．共振(1)条件：驱动力的周期(或频率)等于物体的固有周期(或固有频率)．(2)特征：共振时，物体受迫振动的振幅最大．(3)共振曲线：如图所示．三、共振的应用与防止1．共振的应用①采用方法：在应用共振时，驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率．②实例：转速计、共振筛．2．共振的防止①采用方法：在防止共振时，驱动力频率与系统的固有频率相差越大越好．②实例：部队过桥时用便步；火车过桥时减速；轮船航行时，改变航向或航速．目的都是驱动力的频率远离物体的固有频率．重难点理解：一、阻尼振动、受迫振动与简谐运动的比较振动类型比较项目简谐运动阻尼振动受迫振动产生条件不受阻力作用受阻力作用受阻力和驱动力作用频率固有频率频率不变驱动力频率振幅不变减小大小变化不确定振动图像形状不确定实例弹簧振子振动，单摆做小角度摆动敲锣打鼓发出的声音越来越弱扬声器纸盆振动发声、钟摆的摆动典例1、(多选)将一个电动传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。某同学由此图像提供的信息做出的下列判断中，正确的是()A.t＝0.2s时摆球正经过最低点B.t＝1.1s时摆球正经过最低点C.摆球摆动过程中机械能减小D.摆球摆动的周期是T＝1.4s解析t＝0.2s时F最大，摆球速度最大正经过最低点，A正确；t＝1.1s时F最小，摆球在最高点，B错误；摆球经过最低点时的拉力越来越小，速度越来越小，则机械能逐渐减小，C正确；在一个周期内摆球两次经