第7章 第2讲 机械波-【衡中学案】2024年新高考物理一轮总复习(人教版)

衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 (３)该同学用游标卡尺测量小球的直径ꎬ测量的刻度 部分如图丁所示ꎬ则小球的直径为 　 　 　 　 　 ｃｍꎮ (４)该同学通过改变细线长度进行多次测量ꎬ记录每 次测得的周期 Ｔ 和对应的细线长度 Ｌꎬ画出的 Ｔ２ － Ｌ 图像如图戊所示ꎬπ≈３. １４ꎬ由此得当地重力加速度 为 　 　 　 　 　 ｍ / ｓ２(结果保留三位有效数字)ꎮ ２. (２０２３􀅰湖南高三专题练习)为测定当地的重力加速 度 ｇꎬ某实验小组用图甲所示装置进行实验ꎮ 长为 Ｌ 的轻质细绳一端固定在 Ｏ 点ꎬ另一端拴一个质量为 ｍ 的小球(其直径远小于 Ｌ)ꎬ在悬点 Ｏ 的正下方小 球摆动时球心经过处的 Ｎ 点固定一光电门ꎬ忽略空 气阻力和细绳的形变ꎮ 实验步骤如下: (１)用螺旋测微器测出小球的直径 Ｄꎬ示数如图乙ꎬ 小球直径 Ｄ ＝ 　 　 　 　 　 ｍｍꎻ (２)将小球拉至偏离竖直方向的某位置ꎬ测出此时细 绳与竖直方向的夹角 θꎻ (３)多次从不同夹角 θ 处释放ꎬ并测出相应的小球经 过光电门的时间 Δｔꎬ该小组同学利用图像来分析数 据ꎬ以 ｃｏｓ θ 为横轴ꎬ以 　 　 　 　 　 为纵轴ꎬ可作出图 像为如图丙所示的一条直线ꎮ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　Ａ. Δｔ Ｂ. (Δｔ) ２ Ｃ. １Δｔ Ｄ. １ (Δｔ) ２ (４)若求得图像斜率的绝对值为 ｋꎬ则当地的重力加 速度为 ｇ ＝ 　 　 　 　 　 (用 Ｄ、ｋ、Ｌ 表示)ꎮ ３. (２０２３􀅰四川成都外国语学校模拟预测)“利用单摆 测重力加速度”的实验中: (１)某同学尝试用 ＤＩＳ 测量周期ꎮ 如图 所示ꎬ用一个磁性小球代替原先的摆球ꎬ 在单摆下方放置一个磁传感器ꎬ其轴线 恰好位于单摆悬挂点正下方ꎮ 图中磁传 感器的引出端 Ａ 接到数据采集器上ꎮ 使 单摆做小角度摆动ꎬ当磁感应强度测量 值最大时ꎬ磁性小球位于最低点ꎮ 若测得连续 Ｎ(Ｎ 从“０”开始计数)个磁感应强度最大值之间的时间 间隔为 ｔꎬ则单摆周期的测量值为 　 　 　 　 　 (地磁 场和磁传感器的影响可忽略)ꎮ (２)由于器材所限ꎬ无法测量磁性小球的直径ꎬ对实 验进行了如下调整:让单摆在不同摆线长度的情况 下做简谐运动ꎬ测量其中两次实验时摆线的长度 ｌ１、 ｌ２ 和对应的周期 Ｔ１、Ｔ２ꎬ通过计算也能得到重力加速 度大小的测量值ꎮ 请你写出该测量值的表达式 ｇ ＝ 　 　 　 　 　 ꎮ (３)通过实验获得以下数据: 摆线长 ｌ(ｃｍ) ４８. ００ ５８. ００ ７８. ００ １０８. ００ 周期 Ｔ２(ｓ２) ２. ００ ２. ４０ ３. ２０ ４. ４０ 当 Ｔ２ ＝ ４. ２ ｓ２ 时ꎬｌ ＝ 　 　 　 　 　 ｍꎻ重力加速度 ｇ ＝ 　 　 　 　 　 ｍ / ｓ２(小数点后保留两位)ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第 ２ 讲　 机械波 知识梳理􀅰双基自测 ＺＨＩ ＳＨＩ ＳＨＵ ＬＩ ＳＨＵＡＮＧ ＪＩ ＺＩ ＣＥ 知 识 梳 理 知识点 １ 机械波 　 　 １.机械波的形成条件 (１)有发生机械振动的波源ꎮ (２)有传播介质ꎬ如空气、水等ꎮ 　 　 ２.传播特点 (１)机械波传播的只是振动的　 　 形式和　 能量　 ꎬ 质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动ꎬ并不随波 　 迁移ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 １５４ 高考一轮总复习·物理·人教版 (２)介质中各质点的振幅相同ꎬ振动周期和频率 都与　 波源的振动周期和频率相同ꎮ (３)一个周期内ꎬ质点完成一次全振动ꎬ通过的路 程为　 ４Ａꎬ位移为零ꎮ 注意: １２ 个周期内ꎬ振动质点通过的路程一定为 ２Ａꎻ但是 １４ 个周期内ꎬ振动质点通过的路程不一定为 Ａ (可能等于 Ａ、可能大于 Ａ、可能小于 Ａ)ꎮ ３.机械波的分类 (１)横波:质点的振动方向与波的传播方向相互 　 垂直的波ꎬ有　 波峰(凸部)和　 波谷(凹部)ꎮ (２) 纵波:质点的振动方向与波的传播方向在 　 同一直线上的波ꎬ有　 密部和　 疏部ꎮ 知识点 ２ 横波的图像 １.横波的图像 (１)坐标轴:横轴表示各质点的　 平衡位置ꎬ纵轴 表示该时刻各质点的　 位移ꎮ