高中物理機(jī)械振動(dòng)與波有關(guān)試題的分析

龔仁讓

摘 要：“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”是高中物理的重要知識(shí)點(diǎn)，在高中物理考試中占據(jù)重要比重。由于“機(jī)械振動(dòng)”與“機(jī)械波”涉及內(nèi)容相對(duì)較多且與其他物理知識(shí)，如力學(xué)知識(shí)、電磁學(xué)知識(shí)、聲學(xué)知識(shí)等存在密切關(guān)聯(lián)性，學(xué)習(xí)難度系數(shù)相對(duì)較大。本文試圖從高中物理機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波有關(guān)試題入手，探尋高中物理機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)化高中物理機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波解題能力。

關(guān)鍵詞：高中物理；機(jī)械振動(dòng)；機(jī)械波

中圖分類號(hào)：G634.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0043-01

引 言

機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波是高中物理課程中的重要組成部分，是高中物理學(xué)習(xí)中所需掌握的關(guān)鍵性知識(shí)。由機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波涉及到的內(nèi)容可知，機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波是“復(fù)合性”概念，是最為基本的物理現(xiàn)象。在力學(xué)、聲學(xué)、原子理論、電磁學(xué)等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。隨著新高考的深化改革，機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波知識(shí)學(xué)習(xí)的重要性愈發(fā)凸顯?；诖?，學(xué)好高中物理機(jī)械振動(dòng)與波，掌握與之相關(guān)的試題，提升自身解題能力勢(shì)在必行。

1 高中物理“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”試題考核主要內(nèi)容

由“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”教材內(nèi)容以及有關(guān)測(cè)試試卷知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)可知，機(jī)械振動(dòng)與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本定義、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像分析、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征與規(guī)律、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式應(yīng)用、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)能量、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力、單擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律與回復(fù)力、波的圖像分析與應(yīng)用、機(jī)械波的形成與傳播、受迫振動(dòng)、多普勒效應(yīng)等是高中物理“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”試題考核的主要內(nèi)容。其中“簡(jiǎn)諧波”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的考核所占比重較大，是高中物理“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”學(xué)習(xí)的要點(diǎn)。

2 高中物理“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”有關(guān)試題分析

在試題測(cè)試中，試題形式存在多樣性，包括單項(xiàng)選擇、不定項(xiàng)選擇、填空、圖像分析以及計(jì)算等。但無(wú)論題型如何變化，其考核主要內(nèi)容是不變的，皆側(cè)重于考察學(xué)生對(duì)“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”基本概念、特征、規(guī)律、表達(dá)式等的了解、掌握與應(yīng)用情況。

例1（單選）如圖所示，一個(gè)具有彈性小球被拋出，并在兩個(gè)豎直平行的平面間運(yùn)行。試問(wèn)：小球在落地之前的運(yùn)動(dòng)（）

A.是機(jī)械振動(dòng)，但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

B.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，但不是機(jī)械振動(dòng)

C.不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也不是機(jī)械振動(dòng)

D.是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也是機(jī)械運(yùn)動(dòng)

試題分析：由試題選項(xiàng)可知，例1所考查的知識(shí)點(diǎn)為“機(jī)械振動(dòng)”與“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”的定義，通過(guò)對(duì)小球運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，獲取正確答案（C）。

例2（選擇題）通常情況下，經(jīng)驗(yàn)豐富的鐵路維修工人能夠根據(jù)聽(tīng)到的火車?guó)Q笛聲判斷火車的位置，如果聽(tīng)到的鳴笛聲越來(lái)越高，可判斷火車（）原因是（）。

A.火車正在向自己靠近

B.火車正在遠(yuǎn)離自己

C.正在加速

D.正在減速

試題分析：試題中所闡述的現(xiàn)象為典型的多普勒效應(yīng)，即“當(dāng)物體振動(dòng)頻率不變時(shí)，距離生源越遠(yuǎn)，所聽(tīng)到的聲音音調(diào)則越低，反之聽(tīng)到的聲音音調(diào)越高”。我們?cè)诮獯疬@一問(wèn)題時(shí)，常會(huì)犯“知其然”而“不知其所然”的錯(cuò)誤，即根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，忽略生活實(shí)際問(wèn)題表象下的本質(zhì)原因，從而出現(xiàn)錯(cuò)誤。

例3（計(jì)算題）已知某擺長(zhǎng)為1m的單擺在豎直平面內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。試問(wèn)：?jiǎn)螖[的運(yùn)動(dòng)周期是多少？假設(shè)將該單板移動(dòng)到表面重力加速度是地球表面重力加速度的1/4倍星球上，其振動(dòng)周期是多少？

試題分析：由題干可知，該題所考察的內(nèi)容與“單擺周期”有關(guān)，只有全面掌握單擺周期的公式，認(rèn)知影響單擺中期的因素（擺長(zhǎng)、重力加速度），才能有效解答問(wèn)題。即根據(jù)T=2仔得到單擺的運(yùn)動(dòng)周期為“T=2s”；確定等效重力加速度g′=g/4，根據(jù)T=2仔得到振動(dòng)周期為“T=4s”。

3 高中物理“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”學(xué)習(xí)策略

在學(xué)習(xí)高中物理“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”過(guò)程中，要想提升自身解題能力，保證試題解答的正確性，一方面，應(yīng)對(duì)“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”概念具有充分的了解與全面的掌握。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“人類頭腦用其自由發(fā)明出來(lái)的觀念和概念進(jìn)行了科學(xué)的創(chuàng)造。物理理論試圖做出一幅實(shí)在的圖像，并建立起它與感覺(jué)印象世界之間的聯(lián)系?！币虼苏J(rèn)知物理與生活之間的聯(lián)系，其根本之處在于掌握物理概念。只有清晰、準(zhǔn)確、全面的認(rèn)知與理解物理概念，才能保證物理基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題的有效解答。另一方面，應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際情況，探尋適合自己的學(xué)習(xí)方法。例如，通過(guò)試題歸納總結(jié)，用以明確試題主要考點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)想能夠解題的策略與方法，從而提升自身試題解答的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，做到“學(xué)而有思，思而有得”。

4 結(jié) 論

總而言之，在新高考改革下，機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波已經(jīng)成為高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是難點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)此，為學(xué)好高中物理機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波知識(shí)，掌握與之相關(guān)的試題，實(shí)現(xiàn)自身解題能力的提升。需對(duì)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波概念具有明確的認(rèn)知，掌握基本公式，了解知識(shí)考試考點(diǎn)，從而應(yīng)用知識(shí)處理相關(guān)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)試題解的高效解答。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-10-4