人教15.1 机械振动（讲）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

第十五章 机械振动机械波
近5年考情分析
考点要求
等级要求
考题统计
2022
2021
2020
2019
2018
机械振动
Ⅱ
2022·海南卷·T4
2022·山东卷·T9
2022·浙江6月卷·T11
2021·北京卷·T4
2020·海南卷·T9
2020·北京卷·T6
2019·全国II卷·T34
2018·天津卷·T22
机械波
Ⅱ
2022·重庆卷·T16
2022·北京卷·T6
2022·上海卷·T7
2022·湖南卷·T16（1）
2022·浙江6月卷·T16
2022·浙江1月卷·T15
2022·广东卷·T16（1）
2022·全国甲卷·T34（1）
2022·全国乙卷·T34（1）
2021·重庆卷·T16
2021·浙江1月卷·T15
2021·浙江1月卷·T13
2020·山东卷·T4
2020·天津卷·T4
2020·浙江1月卷·T16
2020·浙江7月卷·T15
2019·全国I卷·T34
2019·天津卷·T20
2019·海南卷·T17
2018·北京卷·T16
2018·江苏卷·T19
2018·全国I卷·T34
2018·全国II卷·T34
2018·全国III卷·T34
核心素养
物理观念：1.掌握简谐运动的特征及波的传播规律；2.掌握单摆的周期公式，掌握振动图像和波动图像；3.从相互作用和能量的角度认识振动和波．
科学思维：1.构建简谐运动、单摆等模型研究问题；2.运用公式和图像描述振动和波动问题；3.运用证据及推理解释波的干涉、衍射现象．
科学探究：通过“用单摆测定重力加速度”等实验，提高科学素养．
科学态度与责任：1.尝试用学过的知识解决实际生产生活中的振动与波的问题；2.通过实验探究，形成严谨、认真、实事求是的科学态度．
命题规律
命题分析：高考对本专题的考查以图像为主，重点是简谐运动的特点、振动和波动图像、波的传播、波的叠加、波速的计算、波的多解问题以及用单摆测定重力加速度等．
趋势分析：预计今后的高考对本专题的考查仍会以定性分析或简单的定量计算为主，难度中等，要多注意本专题中与实际生活相联系的题目．
备考策略
对该部分内容的考查一般以选择题为主，内容上主要以机械波和机械振动为主，从振动图像和波形图出发，分析质点运动的动力学问题，涉及传播方向与振动方向的关系，波的周期性和多解性问题等；对本部分的实验，直接考查的频率不高，但复****时不能忽略，要注意对实验原理、器材、步骤、数据处理方法、误差分析等的理解。
常见题型有：①简谐运动的基本概念及规律；②机械波的形成与传播及波速公式的应用；③振动图像和波形图的分析；④波传播中的多解问题；⑤用单摆测量重力加速度。
【网络构建】
专题15.1 机械振动
【网络构建】
考点一 简谐运动的规律
受力特征
回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反
运动特征
靠***衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小
能量特征
振幅越大，能量越大．在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒
周期性特征
质点的位移、回复力、加速度和速度均随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为
对称性特征
关于平衡位置O对称的两点，加速度的大小、速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等
弹簧振子模型
模型
弹簧振子
示意图
简谐运动条件
(1)弹簧质量可忽略
(2)无摩擦等阻力
(3)在弹簧弹性限度内
回复力
弹簧的弹力
平衡位置
弹簧处于原长处
周期
与振幅无关
能量转化
弹性势能与动能相互转化，机械能守恒
单摆模型
模型
单摆
示意图
简谐运动条件
(1)摆线为不可伸缩的轻细线
(2)无空气等阻力
(3)最大摆角小于5°
回复力
摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力
平衡位置
最低点
周期
T＝2π
能量转化
重力势能与动能相互转化，机械能守恒
考点二 简谐运动的图象
1．简谐运动的数学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)
2．根据简谐运动图象可获取的信息
(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ(如图所示)．
(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移．
(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度的大小和速度的方向，速