亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        “機(jī)械振動和機(jī)械波”試題的評析與教學(xué)建議

        2022-03-21 21:21:43施生晶吳文勝
        物理教學(xué)探討 2022年2期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械波機(jī)械振動教學(xué)建議

        施生晶 吳文勝

        摘 ? 要:2021年高考理綜全國甲卷“機(jī)械振動和機(jī)械波”的試題考查了該模塊的基本概念和規(guī)律。同時,還深化了關(guān)鍵能力的考查。文章主要賞析試題命制特點,提出復(fù)習(xí)備考建議:要加強(qiáng)對真題的訓(xùn)練與拓展,不斷提高復(fù)習(xí)效率;讓學(xué)生掌握必備知識,落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

        關(guān)鍵詞:機(jī)械振動;機(jī)械波;核心素養(yǎng);教學(xué)建議;高考

        中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ?文章編號:1003-6148(2022)2-0040-5

        “四翼”是高考評價體系的主要內(nèi)容[1],“四翼”即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”。 2021年高考理綜全國甲卷“機(jī)械振動和機(jī)械波”試題的命制,實現(xiàn)了考查“四翼”的要求。試題背景貼近教材,內(nèi)容基礎(chǔ)但有新意,考查了機(jī)械振動和機(jī)械波的基本概念和規(guī)律,并深化關(guān)鍵能力的考查。試題對“機(jī)械振動和機(jī)械波”的教學(xué)和備考復(fù)習(xí)具有積極的導(dǎo)向作用,試題有力地指向?qū)W生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

        1 ? ?2021年高考理綜全國甲卷“機(jī)械振動和機(jī)械波”試題評析

        原題 均勻介質(zhì)中質(zhì)點A、B的平衡位置位于x軸上,坐標(biāo)分別為0和xB=16 cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v=20 cm/s,波長大于20 cm,振幅為y=1 cm,且傳播時無衰減。t=0時刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同,運動方向相反,此后每隔△t=0.6 s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時刻(t1>0),質(zhì)點A位于波峰。求:

        (1)從t1時刻開始,質(zhì)點B最少要經(jīng)過多長時間位于波峰;

        (2)t1時刻質(zhì)點B偏離平衡位置的位移。

        【命題意圖】 命題者創(chuàng)設(shè)情境:給出A、B兩質(zhì)點在t=0和每隔△t=0.6 s時的位移與運動情況,讓考生結(jié)合質(zhì)點做機(jī)械振動的特點,從位移角度出發(fā),經(jīng)過■、■、■、T,判斷運動質(zhì)點所處的位置;進(jìn)而分析出質(zhì)點做機(jī)械振動的周期,這是解題的關(guān)鍵。試題考查學(xué)生對機(jī)械振動基本概念和規(guī)律的理解,考查機(jī)械波傳遞的是振動形式,考查機(jī)械波函數(shù)表達(dá)式,考查學(xué)生的分析推理能力。

        【試題解析】

        (1)考查學(xué)生對機(jī)械振動基本概念和規(guī)律的理解,考查學(xué)生的分析推理能力。

        根據(jù)介質(zhì)中質(zhì)點振動的特點,確定質(zhì)點振動的周期是解題的重點;明確質(zhì)點的振動周期和波的周期相等是解題的關(guān)鍵;根據(jù)試題情境建立物理模型是解題的難點。

        質(zhì)點做機(jī)械振動,每經(jīng)過,質(zhì)點運動到該處對稱位置。結(jié)合題意,考慮t=0時刻A、B位移和運動情況,以及此后每隔△t=0.6 s兩者位移特點,判斷出質(zhì)點運動間隔的時間和周期的關(guān)系△t=,得出波的周期T=1.2 s,求出波長λ=vT=24 cm。

        (2)考查機(jī)械波傳遞的是振動形式,考查學(xué)生運用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力。

        解決機(jī)械波問題重要的一點是規(guī)范作圖,畫波形圖的過程,就是學(xué)生梳理題中條件的過程。此外,尋找題中的隱含信息,如機(jī)械波傳遞的是能量和振動形式,是解題的突破口。

        在t1時刻(t1>0),質(zhì)點A位于波峰,波長大于20 cm,A、B間距離xAB=16 cm,小于1個波長,畫出波形圖(圖1);沿x軸正方向,波峰A離B處最近,因機(jī)械波傳遞的是振動形式,波沿x軸正方向勻速傳播,波峰A傳遞到B處,所需時間t==0.8 s。

        (3)考查機(jī)械波函數(shù)表達(dá)式,考查學(xué)生數(shù)學(xué)運算能力。

        學(xué)生熟悉質(zhì)點做簡諧運動位移隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式,把某時刻機(jī)械波的函數(shù)寫出,運用數(shù)學(xué)處理物理問題,是解題的實破口。

        由題意可知,在t1時刻(t1>0),機(jī)械波的圖像是余弦形式(圖1)。

        【啟示】 試題設(shè)置兩問,突出對機(jī)械振動和機(jī)械波主干知識的考查,學(xué)生要有較強(qiáng)的空間思維能力?;靖拍詈突A(chǔ)知識是每年高考考查的重點,如描述質(zhì)點振動的(位移、速度、加速度、周期)特點;描述機(jī)械波的物理量(波速、波長、周期)之間的關(guān)系。結(jié)合試題情境,建立物理模型,對學(xué)生物理思維能力要求較高,考查學(xué)生的分析推理等能力,體現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的理念。

        2 ? ?對“機(jī)械振動和機(jī)械波”復(fù)習(xí)的教學(xué)建議

        在高三“機(jī)械振動和機(jī)械波”復(fù)習(xí)備考中,要緊繞考試大綱,掌握主干知識,強(qiáng)化學(xué)生對機(jī)械振動和機(jī)械波概念和規(guī)律的理解。教師要結(jié)合教材和高考真題,對學(xué)生易錯、易混淆、困惑的知識點,不斷進(jìn)行針對性訓(xùn)練,提升學(xué)生分析綜合、模型建構(gòu)、解決問題等關(guān)鍵能力,不斷提高復(fù)習(xí)效率,促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)不斷提升[2]。

        2.1 ? ?掌握“機(jī)械振動和機(jī)械波”知識的關(guān)聯(lián)性

        復(fù)習(xí)“機(jī)械振動和機(jī)械波”內(nèi)容,要從兩條主線展開:以簡諧運動和波的形成、傳播為背景,理解簡諧運動質(zhì)點的基本特征,會分析質(zhì)點運動振幅、周期、速度、回復(fù)力、加速度、位移、路程等問題;理解波在介質(zhì)中的傳播規(guī)律,傳遞的是振動形式和能量,會分析波速、波長、周期及其關(guān)系,會處理波的傳播方向和各質(zhì)點的振動方向等問題。以振動圖像和波的圖像為背景,理解兩個圖像各自的意義,從圖像獲取信息,交叉運用兩個圖像,解決振動和波動關(guān)聯(lián)等問題。教師要加強(qiáng)學(xué)生對振動和波的概念和規(guī)律的理解,通過精選精練,不斷提高學(xué)生對波動問題的空間想象和邏輯推理等能力。

        2.2 ? ?加強(qiáng)“振動和波形成的原因”的復(fù)習(xí)

        基本概念和基礎(chǔ)知識,是高考試題永恒的主題。備考復(fù)習(xí)中,教師要重視“振動和波形成的原因”的復(fù)習(xí),讓學(xué)生經(jīng)歷它們的形成過程,弄清形成的來龍去脈,引導(dǎo)學(xué)生深度理解相關(guān)概念和規(guī)律,掌握分析的方法,不斷提高學(xué)生的綜合分析能力,不斷提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

        例 (2014年全國Ⅱ卷)圖2(a)為一列簡諧橫波在t=0.10 s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點;圖2(b)為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是( ? ? ?)

        A.在t=0.10 s時,質(zhì)點Q向y軸正方向運動

        B.在t=0.25 s時,質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同

        C.從t=0.10 s到t=0.25 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 m

        D.從t=0.10 s到t=0.25 s,質(zhì)點P通過的路程為30 cm

        E.質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=0.10sin10πt

        【試題解析】 分析圖2(a)(b),從圖中直接得到機(jī)械波物理量:振幅A=10 cm,周期T=0.2 s,波長λ=8 m,間接得到波速v==40 m/s。

        分析圖2(b)振動圖像,t=0.10 s,質(zhì)點Q在平衡位置,沿y軸負(fù)方向振動,A選項錯誤;在圖2(a)波形圖中,用“同側(cè)法”在Q點判斷(圖3),波沿x軸負(fù)方向傳播,從t=0.10 s到t=0.25 s, 波傳播的距離x=vΔt=6 m,C選項正確;在特殊位置(波峰、波谷、平衡位置)振動的質(zhì)點,在Δt=0.25-0.1=T時間內(nèi)通過的路程等于3A = 30 cm,而振動中的P質(zhì)點不在特殊位置,用比較的方法判斷,路程不等于30 cm,D選項錯誤;在t=0.25 s時,在圖2(b)判斷Q在波峰位置,畫出t=0.25 s,0~4 m區(qū)間內(nèi)的波形圖(圖3),此時P質(zhì)點的位移為負(fù)值,受到回復(fù)力(加速度)方向沿y軸正方向,B選項正確;質(zhì)點Q做簡諧振動的函數(shù)式:yQ=Asin(t)=0.10sin10πt, E選項正確。

        【啟示】 試題涉及振動圖像和波的圖像等內(nèi)容,要求學(xué)生根據(jù)振動圖像判斷質(zhì)點的位置和運動情況,會根據(jù)圖像寫出質(zhì)點簡諧運動的表達(dá)式;根據(jù)波形圖,會用“同側(cè)法”或“平移法”判斷波的傳播方向;要求考生會準(zhǔn)確畫出經(jīng)過△t的波形圖,根據(jù)各質(zhì)點的位置,能定性分析質(zhì)點的位移、加速度等物理量的大小和方向。試題涉及到求非特殊位置振動質(zhì)點的路程,作為選擇題,可分析特殊位置的質(zhì)點在相同時間內(nèi)的路程,再用比較法就能定性判斷非特殊位置振動質(zhì)點的路程。試題深入考查振動與波的基礎(chǔ)知識,考查學(xué)生的分析綜合能力。

        2.3 ? ?加強(qiáng)“波的疊加原理”的復(fù)習(xí)

        對于機(jī)械波的特有現(xiàn)象,如波的疊加、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)等知識,因高考較少考查,有的教師就弱化該模塊的復(fù)習(xí),學(xué)生也死記課本的相關(guān)結(jié)論,憑著題海訓(xùn)練的記憶進(jìn)行機(jī)械答題;因沒有弄清各現(xiàn)象的形成原因,常造成學(xué)生解題困難。備考復(fù)習(xí)過程中,教師需把握主體知識,不猜題,要加強(qiáng)“波的疊加原理”等知識的復(fù)習(xí),要求學(xué)生不僅要會定性分析,還要會定量計算,就能加深對現(xiàn)象的理解。

        例 (2017全國Ⅰ卷) 如圖4(a),在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1(0,4)和S2(0,-2)。兩波源的振動圖線分別如圖4(b)和圖4(c)所示,兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點A(8,-2)的路程差為

        m,兩列波引起的點B(4,1)處質(zhì)點的振動相互 ? ? ? ? ? ? ? ?(填“加強(qiáng)”或“減弱”),點C(0,0.5)處質(zhì)點的振動相互 ? ? ? ? ? ? ?(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。

        【試題解析】 根據(jù)圖4(a)坐標(biāo)數(shù)值,很容易求得兩波源到A位置的路程差,δ1=S1A-S2A=10-8=2 m。

        根據(jù)圖4(b)(c),判斷兩波源振動周期是2 s,可求兩列波的波長。因波的周期相同,兩列波能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。初始時刻,判斷兩列波的振動方向相反,是解題的關(guān)鍵。

        教材中在解釋兩相干波源(振動頻率和振動情況相同的兩波源)疊加時產(chǎn)生的現(xiàn)象時,計算兩波源到某點的路程差δ,由此來判斷兩列波在某點引起振動的情況;振動加強(qiáng)位置:δ=2n·=nλ(n=0,1,2,3…);振動減弱位置:δ=(2n+1)·(n=0,1,2,3…)。

        分析圖4(b)(c),發(fā)現(xiàn)t=0,兩波源振動相反,這一相干波源的設(shè)計與教材內(nèi)容不同,是試題最大的特色??忌璺治?,初始時刻兩波源振動相反(減弱),兩列波從波源到B點的路程差δ2=S1B-S2B=5-5=0,兩列波在B位置引起質(zhì)點的振動方向相反,B點振動是相互減弱,因兩列波的振幅不同,減弱但不會抵消;兩列波從波源到C點的路程差δ3=S1C-S2C=3.5-2.5=1 m,是半波長的奇數(shù)倍,兩列波在C位置引起質(zhì)點的振動是相同的,是相互加強(qiáng)[3]。

        【啟示】 試題涉及振動圖像和兩列波的疊加等內(nèi)容。教材中的兩列波在空間傳播,相遇時引起的振動情況,學(xué)生熟悉相關(guān)結(jié)論;命題者設(shè)計兩波源振幅不同,起振方向相反,體現(xiàn)高考命題理念:源于教材,而高于教材。學(xué)生若沒看清題目的初始條件,死記課本的結(jié)論進(jìn)行答題,是解答本題最大的思維障礙。理解波的形成條件,掌握波的疊加原理和規(guī)律,能具體問題具體分析,讓學(xué)生實現(xiàn)知識和能力同步提升。

        2.4 ? ?加強(qiáng)“振動和波的函數(shù)式”的復(fù)習(xí)

        機(jī)械振動和機(jī)械波的綜合應(yīng)用,是高考的熱點。求振動質(zhì)點的位移和路程,是教學(xué)的難點和重點,從函數(shù)角度定量解此類問題,快速簡潔。教師要加強(qiáng)“振動和波的函數(shù)式”的復(fù)習(xí),不斷訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)理結(jié)合能力,在高考中學(xué)生才能熟練運用數(shù)學(xué)知識處理物理問題。

        例 (2018全國Ⅰ卷)一列簡諧橫波在t=?s時的波形圖如圖5(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖5(b)是質(zhì)點Q的振動圖像。求:

        (1)波速及波的傳播方向;

        (2)質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo)。

        【啟示】試題涉及振動圖像和波的圖像組合內(nèi)容,靈活性大,綜合性強(qiáng)。試題有兩個特色:(1)命題者巧妙設(shè)計情境,波形圖的原點處質(zhì)點在平衡位置下方,不在特殊位置;(2)設(shè)問角度新穎,讓學(xué)生求振動質(zhì)點在平衡位置的橫坐標(biāo),不是求振動質(zhì)點縱坐標(biāo)的位移。t=?s是兩個圖像的關(guān)聯(lián)時刻,學(xué)生先在振動圖像中判斷Q點振動方向,再交叉利用圖像,在波形圖的Q點用“同側(cè)法”或“平移法”判斷波的傳播方向。學(xué)生從函數(shù)的角度分析兩個圖像,運用數(shù)學(xué)知識定量求解物理問題,可快速解題。試題全面考查學(xué)生從圖像提取信息、邏輯推理、綜合分析、解決問題等關(guān)鍵能力[4]。

        高考試題的命制,以實現(xiàn)高考的核心功能——立德樹人、服務(wù)選材、引導(dǎo)教學(xué)為目的,試題具有科學(xué)性、創(chuàng)新性和導(dǎo)向性。教師要研究歷年高考試題,從中獲取指導(dǎo)性信息,在復(fù)習(xí)備考中加強(qiáng)對真題的訓(xùn)練與拓展,不斷提高復(fù)習(xí)效率,讓學(xué)生掌握必備知識和關(guān)鍵能力,落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王遠(yuǎn)虎.高考評價體系在高考物理實驗命題中的體現(xiàn)——以3道2020年高考“測量重力加速度”實驗題為例[J].物理教師,2021,42(07):82-86.

        [2]施生晶,劉兵飛.注重基礎(chǔ) 穩(wěn)中求新——賞析近3年3套全國理綜卷中的“萬有引力”試題[J].物理教學(xué)探討,2018,36(12):33-36.

        [3]竇興明.體現(xiàn)核心知識價值 提升能力考查效度——2017年全國高考理綜測試新課標(biāo)卷Ⅰ第34題評析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2017,46(08):44-45+52.

        [4]倪榮. 機(jī)械振動中質(zhì)點路程求解的難點突破[J].物理通報,2019(S1):69-70.

        (欄目編輯 ? ?陳 ?潔)

        3291501908249

        猜你喜歡
        機(jī)械波機(jī)械振動教學(xué)建議
        機(jī)械波經(jīng)典問題與突破
        機(jī)械振動輔助排痰在新生兒感染性肺炎中的應(yīng)用效果
        機(jī)械振動、機(jī)械波、光學(xué)思維導(dǎo)圖
        探析機(jī)械波圖像問題的處理方法
        探析機(jī)械波圖像問題的處理方法
        基于高中數(shù)學(xué)問題解題中圓錐曲線定義的應(yīng)用分析
        淺析泛義動詞“打”及其對外漢語教學(xué)
        機(jī)械振動作用下淤泥液化產(chǎn)生的細(xì)顆粒釋放機(jī)理
        “沉淀溶解平衡”認(rèn)知結(jié)構(gòu)測查及其學(xué)習(xí)困難分析
        高職藝術(shù)類院校景觀設(shè)計的教學(xué)建議
        商情(2016年11期)2016-04-15 21:44:54
        欧美日一本| 一本色道久久亚洲精品| 一区二区三区国产免费视频| 九色九九九老阿姨| 亚洲h视频| 日本一区二区国产高清在线播放| 免费在线国产不卡视频| 精品国产乱码久久久久久郑州公司| 看曰本女人大战黑人视频| 精品少妇人妻成人一区二区| 日本一区二区视频免费在线观看| 国产99久久久国产精品~~牛| 99香蕉国产精品偷在线观看| 中文字幕Aⅴ人妻一区二区苍井空| 久久精品国产白丝爆白浆| 少妇人妻综合久久中文字幕| 三级特黄60分钟在线观看| 国产精品久久久久…| 亚洲天堂av在线免费播放 | 天堂女人av一区二区| 91色老久久偷偷精品蜜臀懂色| 美女av一区二区三区| 久久频道毛片免费不卡片| 亚洲中文字幕诱惑第一页| 人妻少妇哀求别拔出来| 日本一二三区视频在线| 狠狠躁夜夜躁人人爽天天不卡软件| 亚洲av永久无码精品水牛影视| 青青草视频是针对华人| 777米奇色8888狠狠俺去啦| 欧美成人激情在线| 色噜噜精品一区二区三区| 色偷偷激情日本亚洲一区二区| 精品一区二区三区免费播放| 女同性恋精品一区二区三区| 色婷婷一区二区三区久久亚洲| 成人一区二区免费中文字幕视频 | 国产一区二区毛片视频| 日本强伦姧人妻一区二区| 亚洲国产另类久久久精品黑人| 色综合999|