江蘇專用2021版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題七機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)課件

振動與波動一、簡諧運(yùn)動1.定義:質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律。2.簡諧運(yùn)動的圖像:從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asinωt,圖像如圖

所示。

振動與波動13.簡諧運(yùn)動的能量:振動能量與振幅有關(guān),振幅越大,能量越大。二、單擺1.做簡諧運(yùn)動的條件:擺角θ<5°。2.回復(fù)力:由小球所受重力沿切線方向的分力提供,即F=G2=Gsinθ=

,F的

方向與位移x的方向相反。3.簡諧運(yùn)動的能量:振動能量與振幅有關(guān),振幅越大,能量越大。23.周期公式:T=2π

。單擺的振動周期取決于擺長l和重力加速度g,與振幅

和振子的質(zhì)量都沒有關(guān)系。三、受迫振動和共振1.受迫振動的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。2.共振:當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),受迫振動的振幅最大。其共

振曲線如圖所示。3.周期公式:T=2π?。單擺的振動周期取決于擺長l和重力加3四、機(jī)械波1.機(jī)械波的形成和傳播(1)產(chǎn)生條件:①有波源;②有傳播振動的介質(zhì),如空氣、水、繩子等。(2)傳播特點(diǎn):①傳播振動形式、能量和信息;②介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動頻率、

振幅、起振方向等都與波源相同。2.機(jī)械波的分類:橫波和縱波。3.波長、波速、頻率及其關(guān)系:v=λf=

。其中頻率由波源決定,等于波源的振

動頻率。波在介質(zhì)中的傳播速度,由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。四、機(jī)械波3.波長、波速、頻率及其關(guān)系:v=λf=?。其中頻44.波的圖像意義:某一時(shí)刻介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移。五、波的特有現(xiàn)象1.發(fā)生明顯衍射的條件:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,

或者比波長更小時(shí),才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。4.波的圖像意義:某一時(shí)刻介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移。52.波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振幅增大、某些區(qū)域的振

幅減小,而且增大與減小的區(qū)域互相間隔。3.多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動,使觀察者感覺到頻率變化

的現(xiàn)象。如果二者相互接近,觀察者接收到的頻率增大;如果二者遠(yuǎn)離,觀察

者接收到的頻率減小。2.波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振幅增大、某6光學(xué)部分一、光的折射定律折射率1.定義式:n=

,不能說n與sinθ1成正比、與sinθ2成反比。折射率是由介

質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定的。2.折射率與光速的關(guān)系:n=

。因?yàn)関<c,所以任何介質(zhì)的折射率都大于1。光學(xué)部分1.定義式:n=?,不能說n與sinθ1成正比、73.在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。

3.在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。8二、全反射色散1.全反射(1)條件:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);入射角大于或等于臨界角。(2)臨界角:sinC=

,C為折射角等于90°時(shí)所對應(yīng)的入射角。2.光的色散:白光的色散說明白光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種單色

光組成的復(fù)色光。其中紅光的折射率最小,紫光的折射率最大。二、全反射色散2.光的色散:白光的色散說明白光是由紅、橙、9三、光的干涉1.條件:兩光源發(fā)出的光頻率相同,相位差恒定。2.雙縫干涉(1)產(chǎn)生明暗條紋的條件:光屏上某點(diǎn)與兩個狹縫的路程差是光波波長的整數(shù)

倍處出現(xiàn)亮條紋;與兩個狹縫的路程差是半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋。(2)條紋的特點(diǎn):相鄰明條紋(或暗條紋)的間距相等,且Δx=

,其中λ為波長,d

為雙縫間距,l為雙縫到屏的距離。實(shí)驗(yàn)裝置不變的條件下,紅光的干涉條紋

間距最大,紫光的干涉條紋間距最小;若換用白光,在屏上得到彩色條紋,且中

央為白色。三、光的干涉103.薄膜干涉(1)薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂膜)前后兩表面的反射光波相遇而形成的干涉。(2)圖樣特點(diǎn):同一條亮(或暗)條紋對應(yīng)薄膜的厚度相等,單色光在肥皂膜上

(上薄下厚)形成水平狀的明暗相間的條紋,白光入射時(shí)形成彩色條紋。四、光的衍射1.單縫衍射:中央為亮條紋,向兩側(cè)有明暗相間的條紋,但間距和亮度不同,白

光衍射時(shí),中央仍為白光,最靠近中央的是紫光,最遠(yuǎn)離中央的是紅光。3.薄膜干涉四、光的衍射112.泊松亮斑:當(dāng)光照到不透明的小圓板上,在圓板的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰

影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。五、光的偏振理論意義:光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波。應(yīng)用有照相機(jī)鏡頭、立體電影、

消除車燈眩光等。2.泊松亮斑:當(dāng)光照到不透明的小圓板上,在圓板的陰影中心出現(xiàn)12六、電磁場和電磁波1.麥克斯韋電磁場理論的要點(diǎn)六、電磁場和電磁波1.麥克斯韋電磁場理論的要點(diǎn)132.電磁波的傳播:電磁波是橫波,其傳播不需要介質(zhì)。傳播速度、頻率和波長

的關(guān)系為v=λf。在真空中的傳播速度為3.0×108m/s。3.電磁波的發(fā)射和接收(1)發(fā)射端:調(diào)制(調(diào)頻和調(diào)幅);(2)接收端:調(diào)諧和解調(diào)。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。2.電磁波的傳播:電磁波是橫波,其傳播不需要介質(zhì)。傳播速度、144.電磁波譜4.電磁波譜15七、相對論1.狹義相對論的兩個基本假設(shè)(1)狹義相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的。(2)光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。2.相對論中三個結(jié)論:時(shí)鐘變慢、長度縮短、質(zhì)量變大。3.質(zhì)能方程:E=mc2,ΔE=Δmc2。七、相對論161.(多選)[2019江蘇單科,13B(1)]一單擺做簡諧運(yùn)動,在偏角增大的過程中,擺

球的

()A.位移增大B.速度增大C.回復(fù)力增大D.機(jī)械能增大解析

做簡諧運(yùn)動的單擺在偏角增大過程中距平衡位置的位移x增大,

速度減小,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤?；貜?fù)力F=-kx,隨x增大,回復(fù)力增大,選項(xiàng)C

正確。單擺在擺動過程中懸線拉力不做功,故擺球機(jī)械能守恒,選項(xiàng)D錯誤。AC1.(多選)[2019江蘇單科,13B(1)]一單擺做簡諧運(yùn)2.(多選)[2020江蘇單科,13B(1)]電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電

磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有

()A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機(jī)C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超”機(jī)解析

紫外線、X射線均屬于頻率高、能量高的電磁波,故A、B正確。霧化器、“彩超”機(jī)屬于超聲波的應(yīng)用,超聲波是機(jī)械波,不屬于電磁波,故C、D錯誤。AB2.(多選)[2020江蘇單科,13B(1)]電磁波廣泛應(yīng)用3.[2019江蘇單科,13B(3)]如圖所示,某L形透明材料的折射率n=2?，F(xiàn)沿AB方

向切去一角,AB與水平方向的夾角為θ。為使水平方向的光線射到AB面時(shí)不

會射入空氣,求θ的最大值。3.[2019江蘇單科,13B(3)]如圖所示,某L形透明材答案60°解析為使光射到AB面時(shí)不射入空氣,故光在AB面發(fā)生全反射,由sinC=

,且C+θ=90°,得θ=60°答案60°4.[2020江蘇單科,13B(3)]國際宇航聯(lián)合會將2020年度“世界航天獎”授予我

國“嫦娥四號”任務(wù)團(tuán)隊(duì)?！版隙鹚奶枴比蝿?wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。在探

月任務(wù)中,“玉兔二號”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波,該電磁

波分別在月壤層的上、下表面被反射回來,反射波回到“玉兔二號”的時(shí)間

差為Δt。已知電磁波在月壤層中傳播的波長為λ,求該月壤層的厚度d。4.[2020江蘇單科,13B(3)]國際宇航聯(lián)合會將202答案

解析電磁波的傳播速度v=fλ根據(jù)題意2d=vΔt解得d=

答案

?江蘇專用2021版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題七機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)課件一、機(jī)械振動和機(jī)械波求解波動圖像與振動圖像綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法:

一、機(jī)械振動和機(jī)械波典例1

(2019江蘇南京、鹽城二模)簡諧橫波沿x軸正向傳播,依次經(jīng)過x軸上

相距d=10m的兩質(zhì)點(diǎn)P和Q,它們的振動圖像分別如圖甲和圖乙所示。則:

(1)t=0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動方向;(2)這列波的最大傳播速度。典例1

(2019江蘇南京、鹽城二模)簡諧橫波沿x軸正答案(1)沿y軸負(fù)方向(2)50m/s解析(1)由P點(diǎn)的振動圖像可知,0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動。(2)由題圖圖像可知振源的振動周期為T=0.4s,P和Q的相位始終相反,則d=nλ+

λ,其中,n=0,1,2,3…由于d=10m,可得λ=

m(n=0,1,2,3…)由波速v=

得v=

m/s(n=0,1,2,3…)故當(dāng)n=0時(shí)傳播速度最大,最大傳播速度為50m/s。答案(1)沿y軸負(fù)方向(2)50m/s變式1(2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語學(xué)校第四次

模擬)如圖甲所示,在一條張緊的水平繩子上掛幾個擺。當(dāng)a擺振動的時(shí)候,通

過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力,使其余各擺也振動起來,此時(shí)b擺的振

動周期

(選填“大于”“等于”或“小于”)d擺的周期。圖乙是a

擺的振動圖像,重力加速度為g,則a的擺長為

。變式1(2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語答案等于

解析

a擺擺動起來后,通過水平繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力,

使b、c、d三擺做受迫振動,三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,則三

擺的周期相同。根據(jù)題圖乙可知:T=2t0,再根據(jù)T=2π

可知,a的擺長L=

。答案等于

?變式2

(2020江蘇連云港老六所四星高中模擬)如圖為某一簡諧橫波在t=0時(shí)

刻的波形圖,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a振動方向沿y軸正方向。從這一時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)a、b、

c中第一次最先回到平衡位置的是

。若t=0.02s時(shí),質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處,從此時(shí)刻起開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)c的振動方程y=

cm。變式2(2020江蘇連云港老六所四星高中模擬)如圖為某一簡答案

c8sin

解析

a點(diǎn)振動方向沿y軸正方向,則b點(diǎn)振動方向沿y軸負(fù)方向,c點(diǎn)直接沿y軸

負(fù)方向運(yùn)動,則a點(diǎn)、b點(diǎn)第一次回到平衡位置的時(shí)間都大于

周期,而c點(diǎn)第一次回到平衡位置的時(shí)間等于

周期,所以a、b、c第一次最快回到平衡位置的是c點(diǎn)。若t=0.02s時(shí),質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處,則c點(diǎn)振動的周期為T=0.04sω=

=50πrad/s答案

c8sin?則從此時(shí)刻起開始計(jì)時(shí),c點(diǎn)的振動方程為y=-Acosωt=-8cos(50πt)cm=8sin

cm。則從此時(shí)刻起開始計(jì)時(shí),c點(diǎn)的振動方程為y=-Acosωt變式3(2020江蘇揚(yáng)州5月調(diào)研)如圖所示,一直線上有振動情況完全相同的

波源S1、S2,已知振動頻率為5Hz,波速為10m/s,則該波的波長為

m。若S1、S2間距離為2m,S1、A、B、C、S2間等間距,A、B、C三點(diǎn)中振

動加強(qiáng)的點(diǎn)是

。變式3(2020江蘇揚(yáng)州5月調(diào)研)如圖所示,一直線上有振動答案2

B解析該波的波長為λ=

=

m=2m因A、C兩點(diǎn)到波源S1和S2的距離之差都等于1m,即

,則A、C都是振動減弱點(diǎn);因B點(diǎn)到波源S1和S2的距離之差等于0,則B點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)。答案2

B二、光的折射和全反射光的折射和全反射題型的分析思路(1)確定要研究的光線,有時(shí)需根據(jù)題意,分析、尋找臨界光線、邊界光線為

研究對象。(2)找入射點(diǎn),確認(rèn)界面,并畫出法線。(3)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系。①若光疏→光密:定有反射、折射光線。②若光密→光疏:如果入射角大于或等于臨界角,一定發(fā)生全反射。(4)根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式,結(jié)合幾何關(guān)系,具體求解。二、光的折射和全反射典例2

(2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示,△ABC為等腰直角三棱鏡

的橫截面,∠C=90°,一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡,經(jīng)一次折射后射到BC

邊時(shí),剛好能發(fā)生全反射,求該棱鏡的折射率n。典例2

(2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示,△答案

解析如圖所示

n=

n=

C+α=90°解得n=

答案

?C+α=90°變式4[2020江蘇單科,13B(2)]我國的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。光

纖內(nèi)芯(內(nèi)層玻璃)的折射率比外套(外層玻璃)的

(選填“大”或

“小”)。某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射的臨界角為43°,則該內(nèi)芯的折射

率為

。(取sin43°=0.68,cos43°=0.73,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)解析光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)才能發(fā)生全反射,故光纖內(nèi)芯的折射率大

于外套的折射率,根據(jù)全反射臨界角公式有n=

=

=

,所以n=1.5。答案大1.5變式4[2020江蘇單科,13B(2)]我國的光纖通信技術(shù)A.在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率B.a光頻率大于b光頻率C.若改變復(fù)色光的入射角,可在入射面發(fā)生全反射D.a、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<Δxb

變式5(多選)(2019江蘇南京、鹽城第二次模擬)如圖所示,從點(diǎn)光源S發(fā)出的

一束復(fù)色光,以一定的角度斜射到玻璃三棱鏡的表面,經(jīng)過三棱鏡的兩次折射

后分為a、b兩束光。下面的說法中正確的有

()BDA.在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率變式5(多選解析

由題圖可知,棱鏡對a光的折射率較大,則根據(jù)n=

可知,在三棱鏡中a光的傳播速率小于b光的傳播速率,選項(xiàng)A錯誤;a光頻率大于b光頻率,選項(xiàng)

B正確;發(fā)生全反射的條件之一就是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),則即使改變

復(fù)色光的入射角,也不可能在入射面發(fā)生全反射,選項(xiàng)C錯誤;a光頻率大于b光

頻率,則a光的波長較小,根據(jù)Δx=

λ可知,a、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<Δxb,選項(xiàng)D正確。解析

由題圖可知,棱鏡對a光的折射率較大,則根據(jù)n=?可三、光的波動性、電磁波1.干涉加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷(1)干涉條件:頻率相同、相位差恒定、振動方向在同一條直線上。(2)加強(qiáng)、減弱區(qū)形成條件:Δr=kλ,k=0,1,2,3,…振動加強(qiáng)區(qū);Δr=

λ,k=0,1,2,3,…振動減弱區(qū)。三、光的波動性、電磁波2.區(qū)分光的干涉、衍射和色散(1)白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散時(shí)都可出現(xiàn)彩色條紋,但出現(xiàn)彩色條

紋的本質(zhì)不相同,干涉和衍射是光的波長不同引起的干涉條紋間距、衍射明

顯程度不同的緣故,而光的色散是在同一種介質(zhì)中波速不同、折射率不同造

成的。(2)區(qū)分干涉和衍射,關(guān)鍵是理解其本質(zhì),實(shí)際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間

距、亮度等方面加以區(qū)分。3.電磁波的特點(diǎn):①橫波;②傳播不需要介質(zhì);③具有波的共性;④真空中的速

度c=3×108m/s。2.區(qū)分光的干涉、衍射和色散典例3

(多選)(2020江蘇海安高級中學(xué)模擬)下列關(guān)于光現(xiàn)象和聲現(xiàn)象的敘

述中正確的有

()A.當(dāng)光和聲音從空氣傳播到水中時(shí),頻率均保持不變,但速度都變大B.夜晚有風(fēng)的時(shí)候,常聽到留有狹縫的窗戶發(fā)出刺耳的鳴聲,這是聲音的共振C.楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置的雙縫前面各放置一個不同顏色濾光片,則光屏上仍有

干涉條紋D.夜晚路口警示燈是紅色的燈光,原因是紅光波長比其他可見光長,更易發(fā)生

衍射BD典例3

(多選)(2020江蘇海安高級中學(xué)模擬)下列關(guān)解析

當(dāng)光和聲音從空氣傳播到水中時(shí),頻率均保持不變,但光的傳播

速度會變小,聲音的傳播速度會變大,A項(xiàng)錯誤;夜晚有風(fēng)的時(shí)候,常聽到留有

狹縫的窗戶發(fā)出刺耳的鳴聲,這是聲音的共振,B項(xiàng)正確;兩束光的頻率相同,

才能發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象,楊氏干涉實(shí)驗(yàn)裝置的雙縫前面各放置一個不同顏

色濾光片,透過的光的頻率不同,則光屏上不會有干涉條紋,C項(xiàng)錯誤;波長越

長,衍射現(xiàn)象越明顯,夜晚路口警示燈是紅色的燈光,原因是紅光波長比其他

可見光波長長,更易發(fā)生衍射,D項(xiàng)正確。解析

當(dāng)光和聲音從空氣傳播到水中時(shí),頻率均保持不變,但變式6將兩支鉛筆并排放在一起,中間留一條狹縫,通過這條狹縫去看與其平行的日光燈,能觀察到彩色條紋,這是由于光的

(選填“折射”

“干涉”或“衍射”)。當(dāng)縫的寬度

(選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”)

光波的波長時(shí),這種現(xiàn)象十分明顯。答案衍射接近解析兩支鉛筆并排放在一起,中間留有一條狹縫,光發(fā)生單縫衍射。由發(fā)生

明顯衍射的條件可知,當(dāng)狹縫的尺寸與光的波長相接近時(shí)衍射現(xiàn)象十分明顯。變式6將兩支鉛筆并排放在一起,中間留一條狹縫,通過這條狹縫您好，謝謝觀看！您好，謝謝觀看！45變式7(2020江蘇揚(yáng)州中學(xué)4月測試)我們想象這樣一幅圖景:一列火車以接

近光速從觀察者身邊飛馳而過,火車?yán)锏挠^察者看到沿鐵路電線桿距離

(選填“變大”“變小”或“不變”),而地面上的觀察者看到火車車窗

的高度

(選填“變大”“變小”或“不變”)。答案變小不變解析假設(shè)一列火車以接近光速從我們身邊飛馳而過,根據(jù)相對論的尺縮效

應(yīng)可知:火車?yán)锏挠^察者看到沿鐵路電線桿距離變小,地面上觀察者看到火車

車窗高度不變。變式7(2020江蘇揚(yáng)州中學(xué)4月測試)我們想象這樣一幅圖景振動與波動一、簡諧運(yùn)動1.定義:質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律。2.簡諧運(yùn)動的圖像:從平衡位置開始計(jì)時(shí),函數(shù)表達(dá)式為x=Asinωt,圖像如圖

所示。

振動與波動473.簡諧運(yùn)動的能量:振動能量與振幅有關(guān),振幅越大,能量越大。二、單擺1.做簡諧運(yùn)動的條件:擺角θ<5°。2.回復(fù)力:由小球所受重力沿切線方向的分力提供,即F=G2=Gsinθ=

,F的

方向與位移x的方向相反。3.簡諧運(yùn)動的能量:振動能量與振幅有關(guān),振幅越大,能量越大。483.周期公式:T=2π

。單擺的振動周期取決于擺長l和重力加速度g,與振幅

和振子的質(zhì)量都沒有關(guān)系。三、受迫振動和共振1.受迫振動的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。2.共振:當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí),受迫振動的振幅最大。其共

振曲線如圖所示。3.周期公式:T=2π?。單擺的振動周期取決于擺長l和重力加49四、機(jī)械波1.機(jī)械波的形成和傳播(1)產(chǎn)生條件:①有波源;②有傳播振動的介質(zhì),如空氣、水、繩子等。(2)傳播特點(diǎn):①傳播振動形式、能量和信息;②介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動頻率、

振幅、起振方向等都與波源相同。2.機(jī)械波的分類:橫波和縱波。3.波長、波速、頻率及其關(guān)系:v=λf=

。其中頻率由波源決定,等于波源的振

動頻率。波在介質(zhì)中的傳播速度,由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定。四、機(jī)械波3.波長、波速、頻率及其關(guān)系:v=λf=?。其中頻504.波的圖像意義:某一時(shí)刻介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移。五、波的特有現(xiàn)象1.發(fā)生明顯衍射的條件:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多,

或者比波長更小時(shí),才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。4.波的圖像意義:某一時(shí)刻介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移。512.波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振幅增大、某些區(qū)域的振

幅減小,而且增大與減小的區(qū)域互相間隔。3.多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動,使觀察者感覺到頻率變化

的現(xiàn)象。如果二者相互接近,觀察者接收到的頻率增大;如果二者遠(yuǎn)離,觀察

者接收到的頻率減小。2.波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振幅增大、某52光學(xué)部分一、光的折射定律折射率1.定義式:n=

,不能說n與sinθ1成正比、與sinθ2成反比。折射率是由介

質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定的。2.折射率與光速的關(guān)系:n=

。因?yàn)関<c,所以任何介質(zhì)的折射率都大于1。光學(xué)部分1.定義式:n=?,不能說n與sinθ1成正比、533.在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。

3.在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。54二、全反射色散1.全反射(1)條件:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);入射角大于或等于臨界角。(2)臨界角:sinC=

,C為折射角等于90°時(shí)所對應(yīng)的入射角。2.光的色散:白光的色散說明白光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種單色

光組成的復(fù)色光。其中紅光的折射率最小,紫光的折射率最大。二、全反射色散2.光的色散:白光的色散說明白光是由紅、橙、55三、光的干涉1.條件:兩光源發(fā)出的光頻率相同,相位差恒定。2.雙縫干涉(1)產(chǎn)生明暗條紋的條件:光屏上某點(diǎn)與兩個狹縫的路程差是光波波長的整數(shù)

倍處出現(xiàn)亮條紋;與兩個狹縫的路程差是半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋。(2)條紋的特點(diǎn):相鄰明條紋(或暗條紋)的間距相等,且Δx=

,其中λ為波長,d

為雙縫間距,l為雙縫到屏的距離。實(shí)驗(yàn)裝置不變的條件下,紅光的干涉條紋

間距最大,紫光的干涉條紋間距最小;若換用白光,在屏上得到彩色條紋,且中

央為白色。三、光的干涉563.薄膜干涉(1)薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂膜)前后兩表面的反射光波相遇而形成的干涉。(2)圖樣特點(diǎn):同一條亮(或暗)條紋對應(yīng)薄膜的厚度相等,單色光在肥皂膜上

(上薄下厚)形成水平狀的明暗相間的條紋,白光入射時(shí)形成彩色條紋。四、光的衍射1.單縫衍射:中央為亮條紋,向兩側(cè)有明暗相間的條紋,但間距和亮度不同,白

光衍射時(shí),中央仍為白光,最靠近中央的是紫光,最遠(yuǎn)離中央的是紅光。3.薄膜干涉四、光的衍射572.泊松亮斑:當(dāng)光照到不透明的小圓板上,在圓板的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰

影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。五、光的偏振理論意義:光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波。應(yīng)用有照相機(jī)鏡頭、立體電影、

消除車燈眩光等。2.泊松亮斑:當(dāng)光照到不透明的小圓板上,在圓板的陰影中心出現(xiàn)58六、電磁場和電磁波1.麥克斯韋電磁場理論的要點(diǎn)六、電磁場和電磁波1.麥克斯韋電磁場理論的要點(diǎn)592.電磁波的傳播:電磁波是橫波,其傳播不需要介質(zhì)。傳播速度、頻率和波長

的關(guān)系為v=λf。在真空中的傳播速度為3.0×108m/s。3.電磁波的發(fā)射和接收(1)發(fā)射端:調(diào)制(調(diào)頻和調(diào)幅);(2)接收端:調(diào)諧和解調(diào)。解調(diào)是調(diào)制的逆過程。2.電磁波的傳播:電磁波是橫波,其傳播不需要介質(zhì)。傳播速度、604.電磁波譜4.電磁波譜61七、相對論1.狹義相對論的兩個基本假設(shè)(1)狹義相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的。(2)光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。2.相對論中三個結(jié)論:時(shí)鐘變慢、長度縮短、質(zhì)量變大。3.質(zhì)能方程:E=mc2,ΔE=Δmc2。七、相對論621.(多選)[2019江蘇單科,13B(1)]一單擺做簡諧運(yùn)動,在偏角增大的過程中,擺

球的

()A.位移增大B.速度增大C.回復(fù)力增大D.機(jī)械能增大解析

做簡諧運(yùn)動的單擺在偏角增大過程中距平衡位置的位移x增大,

速度減小,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤?；貜?fù)力F=-kx,隨x增大,回復(fù)力增大,選項(xiàng)C

正確。單擺在擺動過程中懸線拉力不做功,故擺球機(jī)械能守恒,選項(xiàng)D錯誤。AC1.(多選)[2019江蘇單科,13B(1)]一單擺做簡諧運(yùn)2.(多選)[2020江蘇單科,13B(1)]電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電

磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有

()A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機(jī)C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超”機(jī)解析

紫外線、X射線均屬于頻率高、能量高的電磁波,故A、B正確。霧化器、“彩超”機(jī)屬于超聲波的應(yīng)用,超聲波是機(jī)械波,不屬于電磁波,故C、D錯誤。AB2.(多選)[2020江蘇單科,13B(1)]電磁波廣泛應(yīng)用3.[2019江蘇單科,13B(3)]如圖所示,某L形透明材料的折射率n=2?，F(xiàn)沿AB方

向切去一角,AB與水平方向的夾角為θ。為使水平方向的光線射到AB面時(shí)不

會射入空氣,求θ的最大值。3.[2019江蘇單科,13B(3)]如圖所示,某L形透明材答案60°解析為使光射到AB面時(shí)不射入空氣,故光在AB面發(fā)生全反射,由sinC=

,且C+θ=90°,得θ=60°答案60°4.[2020江蘇單科,13B(3)]國際宇航聯(lián)合會將2020年度“世界航天獎”授予我

國“嫦娥四號”任務(wù)團(tuán)隊(duì)?！版隙鹚奶枴比蝿?wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。在探

月任務(wù)中,“玉兔二號”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波,該電磁

波分別在月壤層的上、下表面被反射回來,反射波回到“玉兔二號”的時(shí)間

差為Δt。已知電磁波在月壤層中傳播的波長為λ,求該月壤層的厚度d。4.[2020江蘇單科,13B(3)]國際宇航聯(lián)合會將202答案

解析電磁波的傳播速度v=fλ根據(jù)題意2d=vΔt解得d=

答案

?江蘇專用2021版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題七機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)課件一、機(jī)械振動和機(jī)械波求解波動圖像與振動圖像綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法:

一、機(jī)械振動和機(jī)械波典例1

(2019江蘇南京、鹽城二模)簡諧橫波沿x軸正向傳播,依次經(jīng)過x軸上

相距d=10m的兩質(zhì)點(diǎn)P和Q,它們的振動圖像分別如圖甲和圖乙所示。則:

(1)t=0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動方向;(2)這列波的最大傳播速度。典例1

(2019江蘇南京、鹽城二模)簡諧橫波沿x軸正答案(1)沿y軸負(fù)方向(2)50m/s解析(1)由P點(diǎn)的振動圖像可知,0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動。(2)由題圖圖像可知振源的振動周期為T=0.4s,P和Q的相位始終相反,則d=nλ+

λ,其中,n=0,1,2,3…由于d=10m,可得λ=

m(n=0,1,2,3…)由波速v=

得v=

m/s(n=0,1,2,3…)故當(dāng)n=0時(shí)傳播速度最大,最大傳播速度為50m/s。答案(1)沿y軸負(fù)方向(2)50m/s變式1(2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語學(xué)校第四次

模擬)如圖甲所示,在一條張緊的水平繩子上掛幾個擺。當(dāng)a擺振動的時(shí)候,通

過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力,使其余各擺也振動起來,此時(shí)b擺的振

動周期

(選填“大于”“等于”或“小于”)d擺的周期。圖乙是a

擺的振動圖像,重力加速度為g,則a的擺長為

。變式1(2020江蘇南京金陵中學(xué)、海安高級中學(xué)、南京外國語答案等于

解析

a擺擺動起來后,通過水平繩子對b、c、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力,

使b、c、d三擺做受迫振動,三擺做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,則三

擺的周期相同。根據(jù)題圖乙可知:T=2t0,再根據(jù)T=2π

可知,a的擺長L=

。答案等于

?變式2

(2020江蘇連云港老六所四星高中模擬)如圖為某一簡諧橫波在t=0時(shí)

刻的波形圖,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a振動方向沿y軸正方向。從這一時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)a、b、

c中第一次最先回到平衡位置的是

。若t=0.02s時(shí),質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處,從此時(shí)刻起開始計(jì)時(shí),質(zhì)點(diǎn)c的振動方程y=

cm。變式2(2020江蘇連云港老六所四星高中模擬)如圖為某一簡答案

c8sin

解析

a點(diǎn)振動方向沿y軸正方向,則b點(diǎn)振動方向沿y軸負(fù)方向,c點(diǎn)直接沿y軸

負(fù)方向運(yùn)動,則a點(diǎn)、b點(diǎn)第一次回到平衡位置的時(shí)間都大于

周期,而c點(diǎn)第一次回到平衡位置的時(shí)間等于

周期,所以a、b、c第一次最快回到平衡位置的是c點(diǎn)。若t=0.02s時(shí),質(zhì)點(diǎn)c第一次到達(dá)波谷處,則c點(diǎn)振動的周期為T=0.04sω=

=50πrad/s答案

c8sin?則從此時(shí)刻起開始計(jì)時(shí),c點(diǎn)的振動方程為y=-Acosωt=-8cos(50πt)cm=8sin

cm。則從此時(shí)刻起開始計(jì)時(shí),c點(diǎn)的振動方程為y=-Acosωt變式3(2020江蘇揚(yáng)州5月調(diào)研)如圖所示,一直線上有振動情況完全相同的

波源S1、S2,已知振動頻率為5Hz,波速為10m/s,則該波的波長為

m。若S1、S2間距離為2m,S1、A、B、C、S2間等間距,A、B、C三點(diǎn)中振

動加強(qiáng)的點(diǎn)是

。變式3(2020江蘇揚(yáng)州5月調(diào)研)如圖所示,一直線上有振動答案2

B解析該波的波長為λ=

=

m=2m因A、C兩點(diǎn)到波源S1和S2的距離之差都等于1m,即

,則A、C都是振動減弱點(diǎn);因B點(diǎn)到波源S1和S2的距離之差等于0,則B點(diǎn)是振動加強(qiáng)點(diǎn)。答案2

B二、光的折射和全反射光的折射和全反射題型的分析思路(1)確定要研究的光線,有時(shí)需根據(jù)題意,分析、尋找臨界光線、邊界光線為

研究對象。(2)找入射點(diǎn),確認(rèn)界面,并畫出法線。(3)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系。①若光疏→光密:定有反射、折射光線。②若光密→光疏:如果入射角大于或等于臨界角,一定發(fā)生全反射。(4)根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式,結(jié)合幾何關(guān)系,具體求解。二、光的折射和全反射典例2

(2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示,△ABC為等腰直角三棱鏡

的橫截面,∠C=90°,一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡,經(jīng)一次折射后射到BC

邊時(shí),剛好能發(fā)生全反射,求該棱鏡的折射率n。典例2

(2020江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)如圖所示,△答案

解析如圖所示

n=

n=

C+α=90°解得n=

答案

?C+α=90°變式4[2020江蘇單科,13B(2)]我國的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。光

纖內(nèi)芯(內(nèi)層玻璃)的折射率比外套(外層玻璃)的

(選填“大”或

“小”)。某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射的臨界角為43°,則該內(nèi)芯的折射

率為

。(取sin43°=0.68,cos43°=0.73,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)解析光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)才能發(fā)生全反射,故光纖內(nèi)芯的折射率大

于外套的折射率,根據(jù)全反射臨界角公式有n=

=

=

,所以n=1.5。答案大1.5變式4[2020江蘇單科,13B(2)]我國的光纖通信技術(shù)A.在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率B.a光頻率大于b光頻率C.若改變復(fù)色光的入射角,可在入射面發(fā)生全反射D.a、b兩束光分別通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<Δxb

變式5(多選)(2019江蘇南京、鹽城第二次模擬)如圖所示,從點(diǎn)光源S發(fā)出的

一束復(fù)色光,以一定的角度斜射到玻璃三棱鏡的表面,經(jīng)過三棱鏡的兩次折射

后分為a、b兩束光。下面的說法中正確的有

()BDA.在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率變式5(多選解析

由題圖可知,棱鏡對a光的折射率較大,則根據(jù)n=

可知,在三棱鏡中a光的傳播速率小于b光的傳播速率,選項(xiàng)A錯誤;a光頻率大于b光頻率,選項(xiàng)

B正確;發(fā)生全反射的條件之一就是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),則即使