人教版高中物理选择性必修第一册第三章主题提升课(二)机械振动与机械波课件+学案

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第三章　机械波主题提升课(二)　相互作用与运动定律主题一　机械振动规律的应用能根据现实生活中的振动或摆动的特点，构建简谐运动、单摆等物理模型。能运用这些模型分析问题，通过推理得到结论，对相关现象作出解释。【典例1】　如图所示，把两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是(　　)A．甲的振幅较大，且振动频率为8 HzB．甲的振幅较大，且振动频率为9 HzC．乙的振幅较大，且振动频率为9 HzD．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz√B　[支架在竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用下做受迫振动时，驱动力的频率越接近弹簧振子的固有频率，振幅越大，所以甲的振幅较大。受迫振动的频率取决于驱动力的频率，即振动频率为9 Hz，选项B正确。]【典例2】　(多选)(2021·浙江1月选考)为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆与振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则(　　)A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同√√素养聚焦　本题以提高松树上松果的采摘率和工作效率为情境，考查了发生共振的条件及其应用，提升考生应用所学物理知识解决实际问题的能力。AD　[根据共振发生的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时发生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，故A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时发生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，故B错误；打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率为其固有频率，不同粗细的树干的固有频率是不同的，故C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故D正确。]主题二　波动模型的建构通过观察生活中的“波”、演示实验和活动，可以从整体上得到机械波的特征，明确波动与振动的联系和区别。了解物理规律具有适用范围和条件，通过实验探究和理论推导，能从相互作用和能量角度认识机械波，建构波动模型。【典例3】　(2021·浙江6月选考)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是(　　)A．甲图中两手开始振动时的方向并不相同B．甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置C．乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形D．乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形√素养聚焦　两列波相遇和两物体相遇不同，两列波相遇时，相遇处质点的位移等于两列波分别引起位移的矢量和，相遇后会按原来的振动形式继续向前传播。C　[从题图甲可以看出，两列波在分叉点处相遇后振动加强了，且两手离分叉点距离相同，因此两手开始振动时的方向相同，分叉点是振动加强的位置，故A、B错误；从题图乙可看出，分叉点左侧两列波在同一时刻振动情况相反，所以两列波在分叉点相遇后叠加抵消，故分叉点右侧始终见不到明显的波形，由波的周期性可知，细绳上的波形会周期性出现，故C正确，D错误。] 素养聚焦　解答本题的关键在于理解距c最近的振幅极大点所隐含的信息为：a、b两波源到此点的路程差为一个波长。