高中物理選修34知識點(diǎn)

高中物理選修34知識點(diǎn)高中物理選修34知識點(diǎn)高中物理選修34知識點(diǎn)選修3—4一、知識網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動規(guī)律物理量：振幅、周期、頻率形成和流傳特點(diǎn)簡諧運(yùn)動圖象電磁波的發(fā)現(xiàn)：麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場橫波縱波種類彈簧振子：F=-kx相對論的誕受生力：特伽點(diǎn)利略相對性原理產(chǎn)生磁場→預(yù)知電磁波的存在機(jī)械振動波的圖象回復(fù)力：F=-kx單擺：Fmgx描述方法赫茲證明電磁波的存在機(jī)械波狹義相對論的兩個基本假設(shè)：狹義相對性原理；光速不變原理受迫振動共振L電磁波電磁振蕩：周波期的性公變式化：的電場能與磁場能周期性變化，周期和頻率L時間和空間的相對性：“同時”的相對性阻尼振動周期：T電磁波的發(fā)射和波接的收疊加干涉衍射多普勒效應(yīng)2特點(diǎn)v2g電磁波與信息化社會：電視、雷達(dá)等ll01()實例聲波，超聲波及其應(yīng)用c電磁波譜：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、ν射線時間間隔的相對性：t(v)21c相對論的時空觀相對論簡介狹義相對論的其他結(jié)論：相對論速度變換公式：uuvuv1c2m0相對論質(zhì)量：m1(v)2mc2c質(zhì)能方程E廣義相對論簡介：廣義相對性原理；等效原理廣義相對論的幾個結(jié)論：物質(zhì)的引力使光輝波折引力場的存在使得空間不相同地址的時間進(jìn)度出現(xiàn)差別點(diǎn)）⑴回復(fù)力向來指向平衡地址，向來與位移方向相反⑵“k”對一般的簡諧運(yùn)動，k可是一個比率系數(shù)，而不能夠理解為勁度系數(shù)

二、考點(diǎn)解析考點(diǎn)80簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動的表達(dá)式和圖象要求：I1）若是質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡地址位移的大小成正比，并且總是指向平衡地址，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動就是簡諧運(yùn)動。簡諧運(yùn)動的回復(fù)力：即F=–kx注意：其中x都是相對平衡地址的位移。區(qū)分：某一地址的位移（相對平衡地址）和某一過程的位移（相對起F回＝－kx是證明物體可否做簡諧運(yùn)動的依照2）簡諧運(yùn)動的表達(dá)式：“x=Asin(ωt＋φ)”3）簡諧運(yùn)動的圖象：描述振子走開平衡地址的位移隨時間依照正弦（余弦）函數(shù)的規(guī)律變化的，要求能將圖象與合適的模型對應(yīng)解析。可依照簡諧運(yùn)動的圖象的斜率鑒識速度的方向，注意在振幅處速度無方向。A、簡諧運(yùn)動（關(guān)于平衡地址）對稱、相等①同一地址：速度大小相等、方向可同可不相同，位移、回復(fù)力、加速度大小相等、方向相同.②對稱點(diǎn)：速度大小相等、方向可同可不相同，位移、回復(fù)力、加速度大小相等、方向相反.③對稱段：經(jīng)歷時間相同④一個周期內(nèi)，振子的行程必然為4A（A為振幅）；半個周期內(nèi)，振子的行程必然為2A；四分之一周期內(nèi)，振子的行程不用然為A每經(jīng)一個周期，振子必然回到原出發(fā)點(diǎn)；每經(jīng)半個周期必然到達(dá)另一側(cè)的關(guān)于平衡地址的對稱點(diǎn)，且速度方向必然相反B、振幅與位移的差別：⑴位移是矢量，振幅是標(biāo)量，等于最大位移的數(shù)值⑵關(guān)于一個給定的簡諧運(yùn)動，振子的位移向來變化，而振幅不變思慮：1、平衡地址的合力必然為0嗎？（單擺）2、彈簧振子在對稱地址彈性勢能相等嗎？（豎直彈簧振子）3、人的來回走動、拍皮球時皮球的運(yùn)動是振動嗎？考點(diǎn)81單擺的周期與擺長的關(guān)系（實驗、研究）要求：Ⅰ1）單擺的等時性（伽利略）；即周期與擺球質(zhì)量沒關(guān)，在振幅較小時與振幅沒關(guān)2）單擺的周期公式（惠更斯）T2l（l為擺線長度與擺球半徑之和；周期測量：測N次全振動所用時間t，g則T=t/N）3）數(shù)據(jù)辦理：（1）平均值法；（2）圖象法：以l和T2為縱橫坐標(biāo)，作出lg2T2的圖象（變非線性關(guān)系為線4性關(guān)系）；4）振動周期是2秒的單擺叫秒擺擺鐘原理：鐘面顯示時間與鐘擺搖動次數(shù)成正比考點(diǎn)82受迫振動和共振要求：Ⅰ受迫振動：在周期性外力作用下、使振幅保持不變的振動，又叫無阻尼振動或等幅振動。f迫=f策，與f固沒關(guān)。A迫與∣f策—f固∣有關(guān)，∣f策—f固∣越大，A迫越小，∣f策—f固∣越小，A迫越大。當(dāng)驅(qū)動力頻率等于固有頻率時，受迫振動的振幅最大（共振）共振的防范與應(yīng)用考點(diǎn)83機(jī)械波橫波和縱波橫波的圖象要求：Ⅰ1）機(jī)械波⑴產(chǎn)活力械波的條件：振源，介質(zhì)——有機(jī)械振動不用然形成機(jī)械波有機(jī)械波必然有機(jī)械振動⑵機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，同一類的不相同機(jī)械波在同一介質(zhì)中波速相等。與振源振動的快慢沒關(guān)⑶機(jī)械波傳達(dá)的是振動形式（由振源決定）、能量（由振幅表現(xiàn)）、信息2）機(jī)械波可分為橫波與縱波橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的流傳方向垂直。特點(diǎn)：有波峰、波谷.只幸虧固體中流傳（條件：剪切形變），為方便將水波認(rèn)為是橫波縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的流傳方向在同素來線上.特點(diǎn)：有疏部、密部氣體、液體只能傳達(dá)縱波

.3）波的獨(dú)立流傳與疊加4）次聲波與超聲波次聲波：頻率小于20Hz，波長長，易衍射，流傳距離遠(yuǎn)，研究與應(yīng)用剛起步超聲波：頻率大于20000Hz，波長短，直線流傳收效好（聲納），穿透能力強(qiáng)（幾厘米厚的金屬）。應(yīng)用廣泛：聲納、B超、雷達(dá)、探傷、超聲加濕、制照相乳膠5）橫波圖象：表示某一時辰各個質(zhì)點(diǎn)走開平衡地址位移情況。后一質(zhì)點(diǎn)的振動總是重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動；特別要能判斷質(zhì)點(diǎn)振動方向或波的流傳方向。注意：（1）周期性、方向性上引起的多解可能性；（2）波流傳的距離與質(zhì)點(diǎn)的行程是不相同的。6）顛簸圖象表示“各個質(zhì)點(diǎn)”在“某一時辰”的位移，振動圖象則表示介質(zhì)中“某個質(zhì)點(diǎn)”在“各個時辰”的位移。考點(diǎn)84波長、頻率（周期）和波速的關(guān)系要求：Ⅰsf（由介質(zhì)決定，f由波源決定）vtTx可視為波峰（波谷）搬動的距離①波形向前勻速平移，質(zhì)點(diǎn)自己不遷移，②在波的圖象中，無論時間多長，質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)必然不變③介質(zhì)中所有質(zhì)點(diǎn)的起振地址必然在平衡地址，且起振方向必然與振源的起振方向相同④注意雙向性、周期性-n⑤注意坐標(biāo)軸的單位（是m，還是cm；有無×10等等）關(guān)于振動與波⑴質(zhì)點(diǎn)的振動方向判斷：振動圖象（橫軸為時間軸）：順時間軸“上，下坡”顛簸圖象（橫軸為位移軸）：逆著波的流傳方向“上，下坡”共同規(guī)律：同一坡面（或平行坡面）上振動方向相同，否則相反⑵一段時間后的圖象a、振動圖象：直接向后延伸b、顛簸圖象：不能夠向后延伸，而應(yīng)該將波形向后平移⑶幾個物理量的意義：周期（頻率）：決定振動的快慢，進(jìn)入不相同介質(zhì)中，T（f）不變振幅：決定振動的強(qiáng)弱波速：決定振動能量在介質(zhì)中流傳的快慢⑷幾個對應(yīng)關(guān)系①一物動（或響）引起另一物動（或響）———受迫振動→共振（共鳴）②不相同地址，強(qiáng)弱相間———干涉（要求：兩波源頻率相同）干涉：a、振動加強(qiáng)區(qū)、減弱區(qū)互相間隔；b、加強(qiáng)點(diǎn)向來加強(qiáng)（注意：加強(qiáng)的含義是振幅大，千萬不能夠誤認(rèn)為這些點(diǎn)向來位于波峰或波谷處）、減缺點(diǎn)向來減弱.c、判斷：若兩振源同相振動，則有加強(qiáng)點(diǎn)到兩振源的行程差為波長的整數(shù)倍，減缺點(diǎn)到兩振源的行程差為半波長的奇數(shù)倍.③繞過阻擋物———衍射（要求：縫、孔或阻擋物的尺寸與波長差不多或小于波長）縫后的衍射波的振幅小于原波★波的多解題型⑴方向的多解：考慮可否既能夠向左，也能夠向右⑵波形的多解：★幾種典型運(yùn)動不受力：靜止或勻速直線運(yùn)動受恒力：力大小、勻變速直線→勻加速、勻減速直線運(yùn)動方向都不變曲線→（類）平拋運(yùn)動力大小不變，方向改變→勻速圓周運(yùn)動受變力力大小改變，方向不變→額定功率下的機(jī)車啟動力大小、方向均改變→簡諧運(yùn)動幾種最簡單的運(yùn)動最簡單的運(yùn)動：勻速直線運(yùn)動最簡單的變速運(yùn)動：勻變速直線運(yùn)動最簡單的振動：簡諧運(yùn)動考點(diǎn)85波的反射和折射波的衍射和干涉要求：Ⅰ1．波面（波陣面）：振動狀態(tài)總是相同的點(diǎn)的會集；波線：與波面垂直的那些線。2．惠更斯原理：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都能夠看做發(fā)射子波的波源，以后任意時辰，這些子波的包跡就是新的波面；3．（1）互不攪亂原理；（2）疊加原理。反射、折射、干涉：

x=kλ處，振動加強(qiáng)；

x=（2k+1）λ/2處，振動減弱。（3）衍射（產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件）4．波的干涉：（1）頻率相同（2）現(xiàn)象：加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔（加強(qiáng)區(qū)永遠(yuǎn)加強(qiáng)，減弱區(qū)永遠(yuǎn)減弱）考點(diǎn)86多普勒效應(yīng)要求：Ⅰ1）現(xiàn)象：由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動，使觀察者感覺頻率（音調(diào)）發(fā)生變化的現(xiàn)象。結(jié)論：波源遠(yuǎn)離現(xiàn)察者，觀察者接收頻率減??；波源湊近觀察者，觀察者接收頻率增大。2）應(yīng)用：A、利用發(fā)射波和接受波頻率的差別，制成測定運(yùn)動物體速度的多普勒測速儀。B、利用向人體血液發(fā)射和接收的超聲波頻率的變化，制成測定人體血流速度的“彩考點(diǎn)87電磁振蕩電磁波的發(fā)射和接收要求：Ⅰ1）麥克斯韋電磁場理論：⑴變化的磁場產(chǎn)生電場；變化的電場產(chǎn)生磁場⑵實行：①平均變化的磁場（或電場），會產(chǎn)生恒定的電場（或磁場）。②非平均變化的磁場（或電場），會產(chǎn)生變化的電場（或磁場）。2）電磁波：電磁場由發(fā)生的地域在空間由近及遠(yuǎn)的流傳就形成電磁波。電磁波的特點(diǎn)：①電磁波是物質(zhì)波，流傳時可不需要介質(zhì)而獨(dú)立在真空中流傳。②電磁波是橫波，磁場、電場、流傳方向三者互相垂直。③電磁波擁有波的共性，能發(fā)生干涉、衍射等現(xiàn)象③電磁波可走開“波源”而獨(dú)立存在，電磁波發(fā)射出去后，產(chǎn)生電磁波的振蕩電路停止振蕩后，在空間的電磁波仍連續(xù)流傳。8④電磁波在真空中的流傳速度等于光在真空中的流傳速度，c＝3×10m/s。4）電磁振蕩（LC振蕩回路）⑴線圈上的感覺電動勢等于電容器兩端的電壓CL⑵電磁振蕩的周期與頻率T2

LC

、

f

12LC5）電磁波的波速：v=λf同一列電磁波由一種介質(zhì)傳入另一種介質(zhì)，頻率不變，波長、波速都要發(fā)生變化。6）電磁波的發(fā)射與接收⑴無線電波的發(fā)射a、要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必定擁有以下特點(diǎn)：①要有足夠高的振蕩頻率②振蕩電路的電場和磁場必定分別到盡可能大的空間b、調(diào)制：電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)，調(diào)制分為兩種：調(diào)幅（AM）和調(diào)頻（

FM）（2）無線電波的接收：a、調(diào)諧（選臺）：使接收電路發(fā)生電諧振的過程b、解調(diào)（檢波）：調(diào)制的逆過程（3）雷達(dá)：雷達(dá)系統(tǒng)由天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、輸出裝置及電源、計算機(jī)等組成。雷達(dá)用微波波段，每次發(fā)射時間約百萬分之一秒，結(jié)果由顯示器直接顯示。發(fā)射端和接收端合二為一（不相同于電視系統(tǒng)）?？键c(diǎn)88電磁波譜電磁波及其應(yīng)用要求：Ⅰ電磁波譜：波長由長到短排列（頻率由低到高）序次無線電波→紅外線→可見光→紫外線→倫琴（X）射線→射線紅橙黃綠藍(lán)靛紫波長：由長到短（紅光最簡單衍射，條紋間距最大）頻率：由低到高（能量由小到大）折射率：由小到大（紫光偏折最大，紅光偏折最?。┡R界角：由大到小（紫光最簡單發(fā)生全反射）在同種介質(zhì)中的波速：由大到小1）無線電波2）紅外線：所有物體都在輻射紅外線1）主要性質(zhì)；①最顯著的作用：熱作用，溫度越高，輻射能力越強(qiáng)②所有物體都在不停地輻射紅外線2）應(yīng)用：紅外攝影、紅外遙感、遙控、加熱3）可見光光譜（波長由長到短）：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫①天空亮：大氣散射②天空是藍(lán)色：波長較短的光比波長較長的光更簡單散射③清早、夜晚天空為紅色：紅光的波長最長，簡單繞過阻擋物4）紫外線：（1）主要性質(zhì)：化學(xué)作用；熒光效應(yīng)（2）應(yīng)用：激發(fā)熒光、殺菌消毒、促使人體合成維生素D5）倫琴（X）射線：原子內(nèi)層電子受激躍遷產(chǎn)生1）主要性質(zhì)：穿透能力很強(qiáng)，2）應(yīng)用：金屬探傷人體透視6）射線：原子核受激輻射1）主要性質(zhì)：穿透能力很強(qiáng)，能穿透幾厘米的鉛板(幾十厘米厚混凝土)2）應(yīng)用：金屬探傷7）太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線、紫外線三個地域，其中，黃綠光周邊，輻射的能量最強(qiáng)（人眼對這個地域的電磁輻射最敏感）考點(diǎn)89光的折射定律折射率要求：Ⅰ1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光輝與法線的夾角?、诒磉_(dá)式：n1sin1n2sin2③在光的折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的2）折射率光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的絕對折射率，用符號n表示n是反響介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的一個物理量，n越大，表示光輝偏折越厲害。發(fā)生折射的原因是光在不相同介質(zhì)中，速度不相同cn（注意：不相同介質(zhì)中，光的頻率不變。）2．白光經(jīng)過三棱鏡時，會分解出各種色光，在屏上形成紅→紫的彩色光帶v考點(diǎn)90測定玻璃的折射率（實驗、研究）要求：Ⅰ1．實驗的改進(jìn)：找到入射光輝和折射光輝今后，能夠入射點(diǎn)O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO、OO′（或OO′的延伸線）交于C點(diǎn)和D點(diǎn)，過C、D兩點(diǎn)分別向NN′做垂線，交NN′于C′、D′點(diǎn)，則易得：n=CC′/DD′2．實驗方法：插針法考點(diǎn)91光的全反射光導(dǎo)纖維要求：Ⅰi越大，γ越大，折射光輝越來越弱，反射光越來越強(qiáng)。1）全反射：光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)：折射率小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)，折射率大的介質(zhì)叫光密介質(zhì)。注意：光疏和光密介質(zhì)是相對的。全反射是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射光輝消失（γ=900），只剩下反射光輝的現(xiàn)象。2）發(fā)生全反射的條件：①光必定從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)②入射角必定大于（或等于）臨界角3）臨界角sinc

1n4）應(yīng)用①全反射棱鏡形狀：等腰直角三角形原理：如圖條件：玻璃折射率大于優(yōu)點(diǎn)：比平面鏡反射時失真小②光導(dǎo)纖維：折射率大的內(nèi)芯、折射率小的外套P71光導(dǎo)纖維P72做一做時間計算中注意光的行程不是兩地距離及光在介質(zhì)中的速度不是光速③海市蜃樓：沙漠：倒立虛像；海洋：正立虛像考點(diǎn)92光的干涉、衍射和偏振要求：Ⅰ1）光的干涉現(xiàn)象：是顛簸特有的現(xiàn)象，由托馬斯?楊首次觀察到。（1）在雙縫干涉實驗中，條紋寬度或條紋間距：L：屏到擋板間的距離，d：雙縫的間距，λ：光的波長，△x：相鄰亮紋（暗紋）間的距離（2）圖象特點(diǎn)：中央為明條紋，兩邊等間距對稱分布明暗相間條紋。紅光（λ最大）明、暗條紋最寬，紫光明、暗條紋最窄。白光干涉圖象中央明條紋外側(cè)為紅色。2）光的顏色、色散A、薄膜干涉（等厚干涉）：圖象特點(diǎn)：同一條亮（或暗）條紋上所對應(yīng)薄膜厚度完好相等。不相同λ的光做實驗，條紋間距不相同單色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平狀明暗相間條紋B、薄膜干涉中的色散⑴、各種看起來是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的⑵、原理：膜的前后兩個面反射的光形成的⑶、現(xiàn)象：同一厚度的膜，對應(yīng)著同一亮紋（或暗紋）⑷、厚度變化越快，條紋越密白光入射形成彩色條紋。C、折射時的色散⑴光輝經(jīng)過棱鏡后向棱鏡的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大⑵不相同顏色的光在同一介質(zhì)中的折射率不相同。同一種介質(zhì)中，由紅光到紫光，波長越來越短、折射率越來越大、波速越來越慢3）光的衍射：單縫衍射圖象特點(diǎn)：中央最寬最亮；兩側(cè)條紋不等間隔且較暗；條紋數(shù)較少。（白光入射為彩色條紋）。光的衍射條紋：中間寬，兩側(cè)窄的明暗相間條紋（典例：泊松亮斑）共同點(diǎn)：相同條件下，波長越長，條紋越寬4）光的偏振：證了然光是橫波；常有的光的偏振現(xiàn)象：攝影，太陽鏡，動感投電影，晶體的檢測，玻璃反光⑴偏振片由特定的資料制成，它上面有一個特其他方向（叫做透振方向），只有振動方向與透振方向平行的光波才能經(jīng)過偏振片。⑵當(dāng)只有一塊偏振片晌，以光的流傳方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強(qiáng)度不變。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向平行時，透射光的強(qiáng)度最大，但是，比經(jīng)過一塊偏振片晌要弱。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂直時，透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零。⑶只有橫波才有偏振現(xiàn)象。⑷光波的感光作用和生理作用等主若是由電場強(qiáng)度E所引起的，因此常將E的振動稱為光振動。⑸除了從光源（如太陽、電燈等）直接發(fā)出的光以外，我們平時看到的絕大部分光，都是偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，若是光入射的方向合適，使反射光與折射光之間的夾角恰好是90°，這時，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。⑹偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：拍攝、液晶顯示、汽車車燈（偏振化方向都沿同一方向并與水平面成45°）、立體電影（左眼偏振片的偏振化方向與左面放像機(jī)上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向與右側(cè)放像機(jī)上的偏振化方向相同）考點(diǎn)93激光的特點(diǎn)及應(yīng)用要求：Ⅰ激光是一種人工產(chǎn)生的有關(guān)光。1）電磁波頻率越高，能量越大，能夠比無線電波傳達(dá)更多信息。2）特點(diǎn)：A、頻率單一（頻寬很?。?。B、有關(guān)性好：可傳達(dá)信息，能夠用于全息照相；C、平行度好（方向性好），流傳很長距離后還可以保持必然強(qiáng)度，可精確測距。應(yīng)用在VCD、雷達(dá)測距、測速（多普勒原理）、追蹤目標(biāo)；D、亮度高（能在很小空間、很短時間內(nèi)集中很大的能量）。應(yīng)用在“激光刀”、引起核聚變等方面。特點(diǎn)作用應(yīng)用實例有關(guān)光可進(jìn)行調(diào)制、傳達(dá)信息光纖通信干涉全息照相（在照明光的另一側(cè)觀看）流傳很遠(yuǎn)距離能保持必然強(qiáng)度，可精確激光雷達(dá)平行度好測距測速可匯聚于很小的一點(diǎn)，記錄信息密度高DVD、CD、VCD機(jī)，計算機(jī)光驅(qū)亮度高可在很小空間短時間內(nèi)集中很大能量激光切割、焊接、打孔醫(yī)療手術(shù)產(chǎn)生高壓引起核聚變?nèi)斯た刂凭圩兎错懣键c(diǎn)94狹義相對論的基本假設(shè)狹義相對論時空觀與經(jīng)典時空觀的差別要求：Ⅰ1）相對論的出生1）伽利略相對性原理：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是