新教材 人教版高中物理選擇性必修第一冊(cè)全冊(cè)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)

二章機(jī)械振動(dòng) -32-1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) -32- 4.單擺 -51- 三章機(jī)械波 -71-1波的形成 -71-2波的描述 -77- 4波的干涉 -85-5多普勒效應(yīng) -92-四章光 -97-1光的折射 -97-2全反射 -107-3光的干涉 -116- 5光的衍射 -129- 動(dòng)量守恒定律相到的合外力等于它動(dòng)量的變化率．量，力越大，作始末的動(dòng)量變化示Error!動(dòng)量(1)定義：物體的質(zhì)量m和其運(yùn)動(dòng)速度v的乘積稱為物體的動(dòng)量，記作p＝mv.②在談及動(dòng)量時(shí)，必須明確是哪個(gè)物體在哪個(gè)時(shí)刻或哪個(gè)狀態(tài)所具有的動(dòng)單位制中，動(dòng)量遵循矢量運(yùn)算法p＝mvJ互作的v變化都可使p發(fā)生變化的時(shí)的空間積累動(dòng)能不變(3)將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.(1)動(dòng)量的變化量是指物體的末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差．設(shè)末動(dòng)量為p′，初動(dòng)量為p，則Δp＝p′－p＝mv′－mv＝mΔv.①若物體做直線運(yùn)動(dòng)，只需選定正方向，與正方向相同的動(dòng)量取正，反之?、谌舫?、末狀態(tài)動(dòng)量不在一條直線上，可按平行四邊形定則求得Δp的大小動(dòng)量為矢量，動(dòng)量變化遵守矢量運(yùn)算法則.【例1】質(zhì)量為m＝0.1kg的橡皮泥，從高h(yuǎn)＝5m處自由落下(g取10【審題指導(dǎo)】(1)橡皮泥從靜止開始下落時(shí)的動(dòng)量p1＝0；下落5m與地面接觸前的瞬時(shí)速量p2′＝0.p量①時(shí)間性：沖量不僅與力有關(guān)，還與力的作用時(shí)間有關(guān)，恒力的沖量等于力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)；功也是過程量，它描述力對(duì)空②矢量性：對(duì)于恒力來說，沖量的方向與力的方向一致；對(duì)于作用時(shí)間內(nèi)方向變化的力來說，沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量的方向一致，沖量的運(yùn)③絕對(duì)性：由于力和時(shí)間都跟參考系的選擇無關(guān)，所以力的沖量也跟參考系④過程性：沖量是描述力F對(duì)時(shí)間t的累積效果的物理量，是過程量，必須(2)由I＝Ft可知，有力作用，這個(gè)力一定會(huì)有沖量，因?yàn)闀r(shí)間t不可能為例如：在斜面上下滑的物體，斜面對(duì)物體的支持力有沖量的作用，但支持力對(duì)物體不做功；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力對(duì)物體有沖量的作用，但向心力對(duì)物體不做功；處于水平面上靜止的物體，重力不做功，但在一段時(shí)間內(nèi)重力的如圖所示．圖甲中的曲線是作用在某一物體上的力F隨時(shí)間t變化的曲線，【審題指導(dǎo)】的水平拉f＝μmg＝0.2×2×10N＝4N動(dòng)量定理量定理.．與動(dòng)量的變化量等大、同向，但某時(shí)刻的合外力的沖量可以與動(dòng)量的方向同向，系統(tǒng)，不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線，作用力不論是恒力還是變力，幾個(gè)力作用象①物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間越短，力就越大；力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，力就越?。纾很嚧矝_壓工件時(shí)，縮短力的作用時(shí)間，產(chǎn)生很大的作用力；而在搬運(yùn)玻璃等易碎物品時(shí)，包裝箱內(nèi)放些碎紙、刨花、塑料等，是為了延，速度變化越大，動(dòng)量理量I＝Δpp、p′或Δp――→IΔp或p、p′ΔpΔp或p、p′I――→【審題指導(dǎo)】mvFmgt的打擊力F′＝F很長(zhǎng)，人體受到的附加壓力大小為F1＝＝＋，可知附加壓力并不事項(xiàng)綜合應(yīng)用于解決恒力問題，而動(dòng)量定理不但適用于恒力還適用于變力，所以動(dòng)量定理在解決變力作用問題上更方便．但是要注意，通過動(dòng)量定理得到的力，是作用過程的該類問題除要明確研究對(duì)象的初、末狀態(tài)外，還要對(duì)合理選取的研究對(duì)象進(jìn)m/s，在開始時(shí)每秒大約要噴出多少質(zhì)量的氣體才能托起支持著火箭，根據(jù)牛頓第三定律，也就知道噴出氣體的受力，再根據(jù)動(dòng)量定理就 Ft2121v－vv－2121EQ\*jc3\*hps16\o\al(\s\up9(火箭),v2)3動(dòng)量守恒定律體間的作用力稱為內(nèi)力．的物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力稱為外力．用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題要涉及整個(gè)過程中的力．動(dòng)量守恒定律只涉及過程頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來的，它是自然界普遍適用的自然規(guī)律．而牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用范圍有局限性.定律普適性的表現(xiàn)適動(dòng)量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí)，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng)．對(duì)于比較復(fù)雜的物理過程，要采用程序法對(duì)全過程進(jìn)行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力．在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)用動(dòng))恒【審題指導(dǎo)】體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒問題物體動(dòng)量守恒．研究對(duì)象的選取，一是取決于系統(tǒng)是否滿足動(dòng)量守恒的條件，二段的狀態(tài)量．列式時(shí)有時(shí)需分過程多次應(yīng)用動(dòng)量守恒，有時(shí)只需針對(duì)初、末狀態(tài)【審題指導(dǎo)】用可忽略，即認(rèn)為子彈和A組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒；同時(shí)，由于作用時(shí)間統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得、爆炸問題的處理方法碰撞和爆炸現(xiàn)象很多，如交通事故中人被車撞了、兩車相撞、球與球之間相②在相互作用過程中，相互作用力先是急劇增大，然后再急劇減小，平均作爆炸、打擊的瞬間可忽略物體的位移．可以認(rèn)為物體在碰撞、爆炸、打擊前后在mm較大的一塊彈片沿著原來的．【審題指導(dǎo)】【解析】點(diǎn)處爆炸前的速度v恒定律和機(jī)械能守恒定律的比較和綜合應(yīng)用守恒定律的比較用的物體組成的系統(tǒng)過程不同點(diǎn)功ppppEk1＋Ep1＝Ek2＋Ep2用解光滑圓槽頂端由靜止滑下．在槽被固定和可沿著光滑平面自由滑動(dòng)兩種情況下，【審題指導(dǎo)】槽被固定時(shí)，木塊的機(jī)械能守恒；槽不被固定時(shí)，木塊和槽組成的系統(tǒng)的機(jī)【解析】圓槽固定時(shí)，木塊下滑過程中只有重力做功，木塊的機(jī)械能守恒．木塊在最高處的勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為滑出槽口時(shí)的動(dòng)能．設(shè)木塊滑出槽口時(shí)的速的過程中，木塊和槽所組成的系統(tǒng)又木塊下滑時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，木塊在最高處的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化 1v1 2gR MgRmM)＝m＋M Mm＋m＋M M在每個(gè)過程中合理選取研究對(duì)象，要注意兩個(gè)過程之間的銜接條件，如問題不涉vAB＝vC往往通過適當(dāng)變換劃入系統(tǒng)的物體，可以找到滿足守恒條件的系統(tǒng)．在選擇研究gFl.l.4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律兩個(gè)物體在發(fā)生碰撞時(shí)，作用時(shí)間很短，相互作用力很大，如果把這兩個(gè)物體看作一個(gè)系統(tǒng)，雖然物體還受到重力、支持力、摩擦力、空氣阻力等外力的作我們研究最簡(jiǎn)單的情況：兩物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿這條直確定研究對(duì)象后，還需要明確所需測(cè)量的物理量和實(shí)驗(yàn)器材．根據(jù)動(dòng)量的定．物體的質(zhì)量可用天平直接測(cè)量．速度的測(cè)量可以有不同的方式，根據(jù)所選擇根據(jù)選定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格．選取質(zhì)量不同的兩個(gè)物體進(jìn)行出兩物體碰撞前后的總動(dòng)量，并檢驗(yàn)碰撞前后總動(dòng)量的關(guān)系是否滿足動(dòng)量守恒定(1)實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、彈簧片、膠布、情況下碰撞前后將實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量填入相應(yīng)的表格中，注意規(guī)定正方向，物體運(yùn)動(dòng)的速，找到碰撞前、后的“不變量”．導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰氣墊導(dǎo)軌阻力很小，光電門計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，能較準(zhǔn)確地驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.量．②改變滑塊的初速度大小和方向)．滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩如下：測(cè)量的物理量是________．中A、B兩滑塊的“不變量”的大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因可能是______________________(回答兩點(diǎn)即可)．【審題指導(dǎo)】滾球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．裝：按照如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置．調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平．(保所以在本方案中沒有測(cè)量速度，而是用平拋的水平位移代替速度.6．驗(yàn)證：連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度．將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表0.4s.mA(g)mB(g)OM(cm)ON(cm)OP(cm)29根據(jù)這些數(shù)據(jù)，請(qǐng)猜想：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)什么物理量在碰撞前后可能【審題指導(dǎo)】ONt0.4ONt0.4mv中的不變量是“mv”．理如圖所示，兩次擋光時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的距離是這樣確定的，A圖中是雙擋光ac兩邊之間的距離，這個(gè)距離通常是已知的．B圖為單擋光片，一般是兩個(gè)單擋同時(shí)使用，其原理與雙擋光片相同．還有一種計(jì)時(shí)器是專門配合B類擋光片的擋光片有單擋光片和雙擋光片兩種，要達(dá)到測(cè)量速度的目的必須同時(shí)運(yùn)用兩個(gè)單擋光片或一個(gè)雙擋光片，因?yàn)槊看螕豕庵荒苡涗浺粋€(gè)時(shí)刻，而求速度必須知道成．光m②碰撞前，滑塊1的速度v1為________m/s；碰撞后，滑塊1的速度v2為ms(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)③在誤差允許的范圍內(nèi)，通過本實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以探究出哪些物理量是不變b__________.【解析】(2)①氣墊導(dǎo)軌可以大大減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的 d d d0.100.60③見解析0.100.60③見解析5彈性碰撞和非彈性碰撞撞是一維的碰撞是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常見到的，臺(tái)球桌上臺(tái)球的碰撞(圖甲)，打乒乓球時(shí)乒乓球與球拍的碰撞(圖乙)，因?yàn)樗緳C(jī)飲酒而造成汽車的碰撞(圖丙)等，這些碰7m1－m22m1速度分別為v1′＝v1，v2′＝v1.mmm1＋m2的三個(gè)解題依據(jù)加或p＋p2≥p1′2＋p2′22m12m22m12m2.有結(jié)束．如果碰前兩物體是相向運(yùn)動(dòng)，則碰后，兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改mBmA【審題指導(dǎo)】分析求解時(shí)考慮以下兩個(gè)方面的問題：一是碰撞的特點(diǎn)和規(guī)律，二是碰撞的見模型相互作用的兩個(gè)物體在很多情況下都可當(dāng)做碰撞處理．對(duì)相互作用中兩物體則小球到達(dá)滑塊上的最高點(diǎn)時(shí)(即小球的豎直速度為零)，兩物體的速度一定相等小球沿曲面滑動(dòng)過程中，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，只是水平方向動(dòng)量守恒.A【審題指導(dǎo)】性碰撞中的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律題：ΔEk轉(zhuǎn)化為內(nèi)能QΔEk轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q在解決這幾類問題時(shí)，要分析清楚能量的去向，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律結(jié)合機(jī)械在解決這幾類問題時(shí)，要分析清楚能量的去向，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律結(jié)合機(jī)械222(M＋m)μg.222(M＋m)μg.Mv【答案】2(M＋m)μg碰撞過程的制約，即mv＋m2v2動(dòng)能為的質(zhì)量的3，子彈的質(zhì)量是B的質(zhì)量的1求：44.多碰撞過程在分析時(shí)要注意分析每個(gè)過程中的動(dòng)量、動(dòng)能變化情況，分過程常采用“點(diǎn)桿”擊球法(當(dāng)球桿桿頭接觸母球的瞬間，迅速將桿抽回，母球在離桿后與目標(biāo)球發(fā)生對(duì)心正碰，因碰撞時(shí)間極短，可視為完全彈性碰撞)，設(shè)球與桌面械振動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)像)是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最基本的振動(dòng)．彈彈簧振子可視為質(zhì)點(diǎn)的小彈簧振子的位移—時(shí)間圖像的有向線段．若負(fù)．在某時(shí)刻的位移AA之間振動(dòng)，O為平衡位置，t1時(shí)(1)圖像的建立：用橫坐標(biāo)表示物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，縱坐標(biāo)表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)①任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移：某時(shí)刻振子偏離平衡位置的位移可用【審題指導(dǎo)】時(shí)刻的斜率就可判斷振子速度的方向.3t0時(shí)刻斜率是正的，故3t0時(shí)刻振子速度方簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖像．運(yùn)動(dòng)軌跡，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像和運(yùn)動(dòng)軌跡是完全不同的兩個(gè)概念．例如，彈簧振子關(guān)該圖像的說法正確的是()A立在振子的平衡位置C．為了顯示振子在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直x軸方向D慢不同【審題指導(dǎo)】O的位置；②振子的振動(dòng)方向；③xBC兩相鄰振子之間的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一段線段，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦或余弦曲線．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像反映的是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像并不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度也不是正弦算．法正確的是()A弦函數(shù)曲線B像是一條線段D帶上描出的仍然是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像即一條線段，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由振動(dòng)圖像可以看出，圖示時(shí)刻振子正由平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；只有當(dāng)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間才與紙帶運(yùn)動(dòng)的位移成正比，振動(dòng)圖像才是正弦或余弦函數(shù)曲線，而簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像一定是正簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像表示振子對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，一物體在不同時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移，而不是振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的軌跡．處理與圖像有關(guān)的問題時(shí)，我們首先要從圖像中獲得有用信息，弄清這些信息之間有什么聯(lián)系和區(qū)別，進(jìn)而解題..簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述振動(dòng)物體在振動(dòng)過程中離開平衡位置的最大距離叫作振動(dòng)的振幅．振幅是標(biāo)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間叫作振動(dòng)的周期．單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)叫作振動(dòng)的頻率．周期和頻率都是表示物體振動(dòng)快慢的物理的振幅；ω叫作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的“圓頻率”，它與周期的關(guān)系是ω＝2π它和周期、頻率T.運(yùn)動(dòng)的物理量的關(guān)系位置度中不定的振動(dòng)系統(tǒng)中，振幅是不變的，它與振動(dòng)系統(tǒng)的周期(頻率)或質(zhì)點(diǎn)的位移無關(guān).是最大位移.振子完成一次全認(rèn)識(shí)對(duì)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，某一階段的振動(dòng)是否為一次全振動(dòng)，可以從以下兩個(gè) (1)單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，叫作振動(dòng)的頻率，用f表示．位制中，頻率的單位是赫茲(Hz)．；f.f.(周期)由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定，與振幅和其他因素?zé)o．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅和周期(頻率)分別表示振動(dòng)的強(qiáng)弱和快慢，各自是獨(dú)立的，在物理學(xué)中，我們用不同的相位來描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀【審題指導(dǎo)】：全振動(dòng)中路程與振幅有固定關(guān)系，即一次全振動(dòng)通過的路程是振幅一位置，就完成了一次全振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間就是一個(gè)周期，運(yùn)動(dòng)的路程為4個(gè)振動(dòng)的表達(dá)式p(4)p表示t＝0時(shí)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)所處的狀態(tài)，稱為初相位或初相．可見，其相位差恰好等于它們的初相之差，因?yàn)槌跸嗍谴_定的，所以頻率相動(dòng).動(dòng)C．A振動(dòng)的頻率fA等于B振動(dòng)的頻率fB【審題指導(dǎo)】關(guān)系對(duì)于平衡位置的(3)振動(dòng)物體在T內(nèi)的路程可能等于一個(gè)振幅，可能大于一個(gè)振幅，還可能由f＝得f＝5Hz.m000cm10cm求路程時(shí)，首先應(yīng)明確振動(dòng)過程經(jīng)過幾個(gè)整數(shù)周期，得到這幾個(gè)周期內(nèi)的路程，再分析最后不到一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)的路程，兩部分之和即為總的路程，振子3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量動(dòng)的回復(fù)力簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力滿足F＝－kx，即回復(fù)力的大小與位移大小成正比，方向kk還可以由某個(gè)力的分力提供．例如：如圖甲所示，水平方向的彈簧振子，彈力充當(dāng)回復(fù)力；如圖乙所示，豎直方向的彈簧振子彈力和重力的合力充當(dāng)回復(fù)力；如位置)時(shí)，回復(fù)力為0，小球所受的合力用來提供向心力，所以小球所受的合力不如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡 x＝－此式表明加速度的大小與振動(dòng)物體的位移成正比，方向始終與位移方向 xkk(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速度的往復(fù)運(yùn)動(dòng).物體離開平衡位置的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，物體向著平衡位置的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng).m一個(gè)物體是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在它滿足了在平衡位置附近做振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征后，就kkm)A【審題指導(dǎo)】m動(dòng)的能量如下圖所示，水平彈簧振子在AB之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它在一個(gè)周期內(nèi)的能量轉(zhuǎn)在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，振動(dòng)的能量保持不變，所以振幅保持不變，因此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)又動(dòng)沒有考慮阻力做功的能量損耗．實(shí)際的運(yùn)動(dòng)力，但簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中忽略了其他阻力，因此簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理如沿豎直方向振動(dòng)的彈簧振子)，我們規(guī)定以平衡位置為零勢(shì)能位置.C．最大動(dòng)能不變D．最大動(dòng)能減小【審題指導(dǎo)】此時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能，由于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，所以振幅保持不變．因動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律恒.D增大【審題指導(dǎo)】刻物體向最大位移處運(yùn)動(dòng)，再回到該點(diǎn)后向t2時(shí)刻的位置運(yùn)動(dòng)，則速度是先減小動(dòng)的全景簡(jiǎn)潔美、對(duì)稱美在物理現(xiàn)象和規(guī)律中司空見慣，特別是在最基本的機(jī)械振動(dòng)加速度存在著對(duì)稱性．利用這一對(duì)稱性，可以把“殘缺”的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的全景展現(xiàn)降機(jī)吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機(jī)在從彈簧下端觸地后直到最低點(diǎn)的()C值D重力加速度值A(chǔ)B為最低點(diǎn)，加速度最大，這樣問題5實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)量重力加速度相比可以忽略，球的直徑與線的長(zhǎng)度相比也可以忽略．忽略擺動(dòng)過程中所受阻力離平衡位置的位 gT2 g2．由單擺周期公式T＝2πT2 g機(jī)械擺鐘是單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一個(gè)典型應(yīng)用，其走時(shí)快慢是由擺鐘的周期決定的．如果有條件，可以拆開擺鐘看看，在分析其原理后，說明如何調(diào)整其走時(shí)提示：機(jī)械擺鐘工作是以鐘擺完成一定數(shù)量的全振動(dòng)，從而帶動(dòng)分針、時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此擺鐘振動(dòng)的周期就反映了擺鐘走時(shí)的快慢．鐘擺振動(dòng)的頻率與時(shí)間有關(guān)，它振動(dòng)的周期越長(zhǎng)，在一定時(shí)間內(nèi)全振動(dòng)的次數(shù)就越少，擺鐘顯示的時(shí)間走得就越慢．因此，如果擺鐘變快，其振動(dòng)頻率也加大，振動(dòng)周期變小了，所以要恢復(fù)正常，應(yīng)該增大其擺長(zhǎng)；如果擺鐘走時(shí)變慢，其振動(dòng)頻率也變小，振T2. gT2. g鐵架臺(tái)及鐵夾，金屬小球(有孔)、停表、細(xì)線(1m左右)、刻度尺、游標(biāo)卡之外，標(biāo)記．2(4)把此單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度，并使這個(gè)角度不大于5°，再釋放小T2k.k.溫馨提示：1.選擇材料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)而不易伸長(zhǎng)的線，比如用單根尼龍絲、絲一單擺(1)懸線的形變量與懸線長(zhǎng)度相比小得多．懸線的質(zhì)量與擺球質(zhì)量相比小得了滿足上述條件及盡量減小空氣阻力的影響，組成單擺的擺球應(yīng)選擇質(zhì)量大而體積小的球，線應(yīng)盡量選擇細(xì)而輕且彈性小的線．單擺是實(shí)際擺的理想化模擺到最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ.【審題指導(dǎo)】擺的回復(fù)力O合力提供了擺球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，而重力的切向分力F則提供了擺球單擺的回復(fù)力不是由合力提供的.時(shí)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)︵︵小與θ角所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)OP、θ角所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)OP都近似相等，即x＝OP＝OP，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是有條件的.我們已經(jīng)知道，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦曲線(或余弦曲線)，而在偏角很小的，故它的振動(dòng)圖像也是正弦曲線(或余弦曲線)．)．圓周運(yùn)動(dòng)，又有簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(擺角很小的情況下)．FG力的位移為－AD度為零【審題指導(dǎo)】零，合外力剛好提供向心力，所以此時(shí)擺球加速度不為零，這與彈簧振子有所不同，彈簧振子經(jīng)過平衡位置時(shí)，所受合外力為零，加速度為零，D錯(cuò)，故正確答的周期和振幅無關(guān)——單擺的等時(shí)性把懸掛在同一高度的兩個(gè)相同的單擺的擺球拉到不同高度同時(shí)釋放，使其做球質(zhì)量無關(guān)和擺長(zhǎng)有關(guān)結(jié)論：?jiǎn)螖[的振動(dòng)周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，在振幅較小時(shí)與振幅無關(guān)，與擺長(zhǎng)單擺的擺長(zhǎng)(用刻度尺量出擺線長(zhǎng)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，并算出半徑，和就是單擺的擺長(zhǎng))．.荷蘭物理學(xué)家惠更斯發(fā)現(xiàn)在偏角很小的情況下，單擺的周期跟擺長(zhǎng)的二次方根成正比，跟重力加速度的二次方根成反比，而跟擺球的質(zhì)量和振幅無關(guān)．惠更 gm【審題指導(dǎo)】 ︵【審題指導(dǎo)】1RπR1RπRgg【答案】在下列器材中選用________(選填選項(xiàng)前的字母)．B30cm左右的細(xì)線12350次全振動(dòng)時(shí)間t/s期T/s請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T＝________s，g＝________m/s2.前的字母)．nn長(zhǎng)度分別為l1、l2時(shí)，測(cè)得相應(yīng)單擺的周期為T1、T2.由此可得重力加速度g＝【審題指導(dǎo)】(4)根據(jù)重力加速度的求解公式，T2-L圖像的斜率和截距各代表什么物理意(5)單擺的實(shí)際擺長(zhǎng)如何確定，能否列出兩個(gè)方程組成方程組求解重力加速.. 根據(jù)T＝2πL，得g＝4π2L＝4π2n2L gT2t2. T2. g T2. g lLgk，Lgk， g ggT－T2 ggT－T2ll)T－T2 g件下，單擺的振動(dòng)周期與單擺的振幅無關(guān)，與擺球的質(zhì)量l線大一些的結(jié)．把ddn改變擺長(zhǎng)，重做幾次實(shí)驗(yàn)．計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的重力加速度．最后求出幾次實(shí)【拓展延伸】如果要求用圖像法來測(cè)定重力加速度，那么應(yīng)該如何建立坐標(biāo)般不應(yīng)短于1如圖所示，用細(xì)線懸吊小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即細(xì)線所l lcosθ lcosθ由F向＝mr得圓錐擺的周期T＝2π，顯然該周期小于單擺周期，所T2g【典例】(1)測(cè)量單擺的振動(dòng)周期，測(cè)量時(shí)間應(yīng)從擺球經(jīng)過________(選填振動(dòng)的時(shí)間如圖中停有效數(shù)字)．()A．gB.C.D.力加速度將會(huì)()A．偏大B．偏小C．不變D．都有可能 g k gLL－ΔL4π2ΔLT1＝2πLL－ΔL4π2ΔL gg ggT－T2C (1)在未懸掛擺球前測(cè)定擺長(zhǎng)或漏掉加擺球半徑，得到的擺線長(zhǎng)偏短，g值偏差(1)開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過遲按下，會(huì)使所測(cè)時(shí)間t偏小，g值偏大；同理，停受迫振動(dòng)共振無關(guān)，僅由系統(tǒng)自身的性質(zhì)決定，我們把這種振動(dòng)稱為固有振動(dòng)，其振動(dòng)頻率稱的方式通常有兩種．一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)受到摩擦阻力的作用，使振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．另一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)引起鄰近介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，使能量共振曲線直觀地反映出了驅(qū)動(dòng)力的頻率對(duì)受迫振動(dòng)物體振幅的影響，由共振阻尼振動(dòng)如果振動(dòng)系統(tǒng)不受外力的作用，此時(shí)的振動(dòng)叫作固有振動(dòng)，其振動(dòng)頻率稱為振動(dòng)系統(tǒng)克服摩擦力或其他阻力做功，消耗自身的機(jī)械能，因而振幅逐漸減物體做阻尼振動(dòng)時(shí)，雖然振幅不斷減小，但由于振動(dòng)的頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身的時(shí)間內(nèi)振幅沒有明顯的減小，可以認(rèn)為是等幅振動(dòng).物體做無阻尼振動(dòng)，并不一定指它不受阻尼，而是指它在振動(dòng)過程中保持振幅不變.的圖像如下圖所示．物體做阻尼振動(dòng)時(shí)，振幅越來越小．周期未變受迫振動(dòng)振動(dòng)的頻率由振動(dòng)系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定，并不會(huì)隨振幅的減小而變化.通常有兩種．一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)受到摩擦阻力的作用，使振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．例如單擺運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣的阻力．另一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)引起鄰近介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，使能量向四周輻射出去，從而自身機(jī)械能減少．例)【審題指導(dǎo)】A在沒有任何外力干預(yù)的情況下，給振動(dòng)系統(tǒng)一定能量，使它開始振動(dòng)，這樣如果把彈簧振子拉離平如果存在阻尼作用，振動(dòng)系統(tǒng)最終會(huì)停止振動(dòng)．為了使系統(tǒng)持續(xù)振動(dòng)下去，對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)施加的周期性的外力，外力對(duì)系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，這種驅(qū)動(dòng)力的作用就是通過對(duì)系統(tǒng)做功，補(bǔ)償系統(tǒng)的能量損耗，使系統(tǒng)持續(xù)地振動(dòng)下去.(周期)做受迫振動(dòng)的物體，其振動(dòng)頻率由驅(qū)動(dòng)力頻率決定，即其振動(dòng)頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，驅(qū)動(dòng)力頻率改變，物體做受迫振動(dòng)的頻率就改變，與系統(tǒng)的固有頻振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定；當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)【例2】如圖所示，曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可以帶動(dòng)彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，其振動(dòng)周期為()【審題指導(dǎo)】正確抽象出物理模型是解本題的關(guān)鍵，題干中的振動(dòng)系統(tǒng)很明顯可抽象為一共振1．定義：驅(qū)動(dòng)力頻率f等于系統(tǒng)的固有頻率f0時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這3．共振曲線：共振曲線直觀地反映出了驅(qū)動(dòng)力的頻率f對(duì)受迫振動(dòng)物體的振A響．如圖所示．由共振曲線可知：驅(qū)動(dòng)力的頻率f與物體固有頻率f0越接的利用與防止的頻率與物體的．使驅(qū)動(dòng)力的頻率思路一：給被保護(hù)的物體加一層減振的阻尼材料(如泡沫塑料等)，使沖擊過程的機(jī)械能盡可能多地轉(zhuǎn)化為阻尼材料的內(nèi)能，減輕被保護(hù)物體受到的沖擊作思路二：在物體與外界沖擊作用之間安裝一個(gè)“物體—彈簧”系統(tǒng)，如果該系統(tǒng)的固有周期比外界沖擊力的周期大很多，它不會(huì)及時(shí)地把該沖擊力傳遞給物它每轉(zhuǎn)動(dòng)一周給篩子提供一次驅(qū)動(dòng)力．已知增大電動(dòng)偏心輪的輸入電壓，可提高)A【審題指導(dǎo)】？r/min，則其頻率為0.6Hz，由此可知f驅(qū)<f固，要使篩子振動(dòng)的振幅增大，需讓驅(qū)動(dòng)力頻率趨近于固有頻率，即應(yīng)使轉(zhuǎn)速增大，所以可以提高電動(dòng)偏心輪的輸入電f目的，而篩子的質(zhì)量越大，其固有頻率越小，所以增大篩子的質(zhì)量同樣可以達(dá)到解1．兩坐標(biāo)軸的意義：縱軸：受迫振動(dòng)的振幅．橫軸：驅(qū)動(dòng)力頻率．如圖所4．結(jié)論：驅(qū)動(dòng)力的頻率f越接近振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率f0，受迫振動(dòng)的振幅越z(2)由f＝知，單擺移動(dòng)到高山上，重力加速度g減小，其固有頻率減解答本題有兩處容易出現(xiàn)錯(cuò)解：一是不能把共振曲線圖所表達(dá)的含義與單擺形成和傳播能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì)叫介質(zhì)，它可以是固、液、氣三態(tài)中任意一種，可在介質(zhì)中，波源首先振動(dòng)，帶動(dòng)鄰近的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)，形成向遠(yuǎn)處傳播的波動(dòng)．這個(gè)質(zhì)點(diǎn)又帶動(dòng)更遠(yuǎn)一些的質(zhì)點(diǎn)……繩上的質(zhì)點(diǎn)都很快振動(dòng)起來，只是后面后一質(zhì)點(diǎn)將重復(fù)前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)；(3)各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均相同；(4)各質(zhì)點(diǎn)只在平衡波源通過質(zhì)點(diǎn)間的彈力作用帶動(dòng)周圍質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故波的傳播必須有彈性介質(zhì)B．圖中所畫的質(zhì)點(diǎn)的起振時(shí)間都是相同的，起振的位置和起振的方向是不D【審題指導(dǎo)】？和縱波(3)波峰和波谷：在橫波中，凸起的最高處叫作波峰，凹下的最低處叫作波波．質(zhì)點(diǎn)分布最疏的波叫橫波播谷部生活中的縱波與橫波聲波是縱波，地震波既有橫波又有縱波．水波比較復(fù)雜，水的內(nèi)部只能傳播所示)．A波C橫波D向傳播，這類波是縱波【審題指導(dǎo)】機(jī)械波介質(zhì)中有機(jī)械波傳播時(shí)，介質(zhì)中的物質(zhì)并不隨波一起傳播，傳播的只是振動(dòng)．波遷移，而是在自己的平衡位置附近振動(dòng)．在橫波中，波動(dòng)方向與振動(dòng)方向垂著前一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，故可通過前一質(zhì)點(diǎn)的位置而確定后一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向．此外，A波立即消失B即消失C振動(dòng)D點(diǎn)稍后停止振動(dòng)【審題指導(dǎo)】ABPABC．向左D．向右【審題指導(dǎo)】前面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)，所以介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)的方向都與波源開始振動(dòng)時(shí)聯(lián)系區(qū)別象往“個(gè)體行為”體行為”源種性力質(zhì)速直線運(yùn)動(dòng)因，波動(dòng)是振動(dòng)的結(jié)果；有波動(dòng)必然有振動(dòng)，但有振率和振幅都與振源相同【典例】(多選)下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的說法中正確的是()能量，所以振動(dòng)幅度逐漸減小，各質(zhì)點(diǎn)的振幅不一定相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；機(jī)械波傳播中各質(zhì)點(diǎn)都要受到它前面質(zhì)點(diǎn)的作用，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)的描述(2)選取正方向：選取質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的某一個(gè)方向?yàn)閥軸正方向，x軸一般向右為這一時(shí)刻的波形4．周期T和頻率f互為倒數(shù)，即f＝1/T.T的圖像刻，各質(zhì)點(diǎn)處于一定的位置，如果用各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移來表達(dá)它們所在2)用橫坐標(biāo)x表示波的傳播方向上各介質(zhì)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移y的各點(diǎn)(x，y)，用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來就得運(yùn)動(dòng)，所形成的刻的實(shí)際波形很相似，波形中的波峰對(duì)應(yīng)波的圖像中的位移正向最大值，波谷對(duì)性在波的傳播過程中，各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)，不同時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的位移不同，則不同時(shí)刻，波的圖像不同．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移做周期性變化，則波的圖像也做周期性變化，經(jīng)過一個(gè)周期，波的圖像復(fù)原一次．相隔時(shí)間為周期整數(shù)雙向性①?gòu)膱D像上可直接讀出振幅，如圖所示，波的圖線上，縱坐標(biāo)的最大值的絕②可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移，如圖所示，圖線上各點(diǎn)縱坐標(biāo)表示各質(zhì)向．的振動(dòng)方向，并判斷位移、刻的速度方向應(yīng)沿y軸正方向，即向上振動(dòng)．如果這列波的傳播方向改為自右向向應(yīng)沿y軸負(fù)方向，即向下振動(dòng)．總之，利用波的傳播方向確定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向的方法是要抓住波動(dòng)的成因，即先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)(即相鄰兩點(diǎn)中離波源比較近的質(zhì)點(diǎn))振動(dòng)圖像和波的圖像從形狀上看都是正弦曲線，但圖像的物理意義、坐標(biāo)中描述的物理量、研究的內(nèi)容等方面有著本質(zhì)的不同，現(xiàn)用圖表做如下比較.點(diǎn)表示質(zhì)點(diǎn)的橫軸表示波線上各質(zhì)點(diǎn)平衡位置，縱軸表示各質(zhì)點(diǎn)對(duì)各自平衡位置規(guī)律間分布規(guī)律個(gè)時(shí)刻的位移各質(zhì)點(diǎn)的位移波形不同勻變速運(yùn)動(dòng)動(dòng)率可知速度況可知加速變化情況方向確定各向；也可根確定波的傳定質(zhì)點(diǎn)在某D刻D點(diǎn)正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)【審題指導(dǎo)】？、頻率和波速質(zhì)點(diǎn)間的距離叫①在波的傳播方向上相位相同(即狀態(tài)相同)的質(zhì)點(diǎn)有很多個(gè)，只有相鄰的兩②對(duì)于橫波，兩個(gè)相鄰波峰或相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)，相鄰的波峰和③因?yàn)橄噜彶ㄩL(zhǎng)內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的狀態(tài)相同，所以在波的傳播方向上，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)隨位置變化而出現(xiàn)周期性變化，波長(zhǎng)實(shí)質(zhì)上反映了波的傳播在空間上的周期④相距λ整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總是相同的；相距λ/2的奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)它們都等于波源的振動(dòng)周期或頻率，這個(gè)周期或頻率也叫作波的周期或頻率．周期用T表示，頻率用f表示．波源振動(dòng)一個(gè)周期，其他被波源帶動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)也剛好完成一次全振動(dòng)，且波在每隔n個(gè)周期的時(shí)間，波形恢復(fù)原來的形狀，這就是波的空間周期性和時(shí)間周期動(dòng)速度不同波速是振動(dòng)形式傳播的速度，始終沿著波的傳播方向，在同一均勻介質(zhì)中波速大小不變．質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng)的速度，大小和方向均定因素波速由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同，但同一類機(jī)械波在同一均勻介質(zhì)中傳播速度相同．如聲波，在空氣中不管哪種頻率的波傳播動(dòng)步調(diào)也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動(dòng)步調(diào)完全相同的兩個(gè)點(diǎn)，它們的、頻率和波速之間的關(guān)系在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，因而可以得λ【注意】①關(guān)系式v＝和v＝λf不僅對(duì)機(jī)械波適用，對(duì)后面要學(xué)習(xí)的電磁λTTλ【注意】公式v＝和v＝λf只是幾個(gè)物理量之間的數(shù)量關(guān)系，而不是決定λTAv＝λf適用于一切波有f【審題指導(dǎo)】題致了求解波動(dòng)問題的復(fù)雜性，而最容易失誤的往往是漏解，因此在解決振動(dòng)和波動(dòng)問題時(shí)一定要考慮全面，尤其是對(duì)題設(shè)條件模糊，沒有明確說明的物理量，一定要考慮其所有可能性．如說質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處，則有正向最大位移與負(fù)向最大位移兩種可能；質(zhì)點(diǎn)由平衡位置起振，起振方向有向上向下兩種可能；只告訴波速不說傳播方向，應(yīng)考慮沿兩個(gè)方向傳播的可能；若給出兩時(shí)刻的波形，則有可能是波形重復(fù)多次后又變至題目所給的相應(yīng)的后一種波形．解決此類問題時(shí)，往往采用從特殊到一般的思維方法，圖所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖像，虛線是0.2s后的波形334Δt44n＋344n＋3sTTmaxs3波的反射、折射和衍射干涉射線、法線與入射線在同一平面內(nèi)，反射線與入射線分居法線兩側(cè)，反射角等于這幾列波引起的和兩個(gè)波源的相．的衍射現(xiàn)象物較大時(shí)波被阻擋，在靠近障礙物后面沒有波，只是在障礙物較遠(yuǎn)處，波才稍微．物較小時(shí)發(fā)現(xiàn)波能繞過障礙物繼續(xù)前進(jìn)，如同障礙物不存在一樣，如大時(shí)發(fā)現(xiàn)水波經(jīng)過孔后在連接波源與孔的兩邊的兩條直線所限制的區(qū)域里傳播，如圖丙所示．當(dāng)孔較小時(shí)發(fā)現(xiàn)孔后的整個(gè)區(qū)域里傳播著以孔為中心的圓形波，如的疊加理解衍射現(xiàn)象不發(fā)生衍射”之原來同頻率的波(稱為子波)，在孔(或障礙物)后傳播，于是就出現(xiàn)了偏離直線方向AB象越明顯C波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D波波長(zhǎng)較長(zhǎng)【審題指導(dǎo)】是有條件的，只有縫、孔、障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)更小時(shí)，才能觀衍射是波特有的現(xiàn)象，任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，但發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象應(yīng)兩列波相遇后，每列波將保持各自原來的波形繼續(xù)向前傳播，互不干擾．如照相遇前的波速、振幅、頻率，繼續(xù)沿著各自的方向傳播，不會(huì)因?yàn)橄嘤龆l(fā)生任幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播兩列波1和2在相遇【審題指導(dǎo)】個(gè)波)相遇時(shí)，根據(jù)波的疊加原理，個(gè)在兩列波的重疊區(qū)域，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的位移等于這兩列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移再根據(jù)位移合成原理畫出重疊后的波形圖，再與題給選項(xiàng)對(duì)照.的干涉1.定義：頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域如果兩列波的頻率相同，則振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域總是加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域總是．穩(wěn)定的干涉圖樣意義是不同的！明顯的干涉圖樣除了滿足相干條件外，還必須滿足兩列波振幅差別不大．振幅越是接近，干涉圖樣越明如圖所示，用兩組同心圓表示從波源發(fā)出的兩列波．實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，相鄰的實(shí)線與虛線間的距離等于半個(gè)波長(zhǎng)，相鄰的實(shí)線與實(shí)線或虛線與相遇，經(jīng)過半個(gè)周期，就變成波谷與波谷相遇，不論是波峰與波峰相遇，還是波相遇，經(jīng)過半個(gè)周期，就變成波谷與波峰相遇，不論是波峰與波谷相遇還是波谷質(zhì)點(diǎn)N的位移都最小，大小等于這兩列波的振幅之差．如果兩波振弱點(diǎn)的特點(diǎn)把振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域用實(shí)線連接，振動(dòng)減弱的區(qū)域用虛線連接，可以看出，振振動(dòng)方向相同；如果兩列波的頻率不相同，在相遇的區(qū)域里不同時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)疊加2【審題指導(dǎo)】和減弱區(qū)的判斷方法是加強(qiáng)點(diǎn)，波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn)，各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)，各自連接而成以兩波源連線為中心向外輻射的連線，形成加強(qiáng)線或減弱線，兩種線互相間隔，形成干涉圖樣，加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之2把物理問題轉(zhuǎn)化為不等式，然后根據(jù)加強(qiáng)或減弱的條件寫出距離之差與波長(zhǎng)的關(guān)【解析】相干波在空間內(nèi)會(huì)發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，某點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)或減弱由兩波源2m．加強(qiáng)區(qū)域與振動(dòng)減弱區(qū)域都在振動(dòng)，振幅差別不大.效應(yīng)普勒效應(yīng)波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的波的頻率都會(huì)發(fā)生波源完成一次全振動(dòng)，向外發(fā)出一個(gè)波長(zhǎng)的波，稱為一個(gè)完全波，頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)．因此波源的頻率又等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)．觀察者聽到的聲音的音調(diào)，是由觀察者接收到的頻率，即單位時(shí)對(duì)于介質(zhì)均為靜止的情況．者運(yùn)動(dòng)的情況若觀察者朝波源運(yùn)動(dòng)，由于觀察者迎著波傳來的方向運(yùn)動(dòng)，使得觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)大于波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù)，即觀察者接收的頻率高于波源頻率；同理，若觀察者背離波源即順著波的傳播方向運(yùn)動(dòng)，觀察者源運(yùn)動(dòng)的情況波在介質(zhì)中的傳播速度并沒有改變，觀察者在波源右方時(shí)，即波源接近觀察大．同樣道理，觀察者在波源左方時(shí)，即波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí)，接收到的頻率減f波源＝f觀察者，音調(diào)不變ABff觀察者，音調(diào)變高；若遠(yuǎn)離波源，由A→C，則f波源>f觀察者，音調(diào)變低B到的頻率發(fā)生了變化C生的D【審題指導(dǎo)】確；發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化，而波源的頻率沒有改勒效應(yīng)的應(yīng)用交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的超聲波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射射后被儀器接收．測(cè)出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度，據(jù)此診斷疾(1)定義：頻率高于2×104Hz的聲波叫超聲波．透過幾米厚的金)A．利用地球上接收到的遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波的頻率來判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于B．交通警察向行進(jìn)中的汽車發(fā)射一個(gè)已知頻率的電磁波，波被運(yùn)動(dòng)的汽車反射回來，根據(jù)接收到的電磁波頻率發(fā)生的變化，就能知道汽車的速度，以便于C動(dòng)情況D飛行的炮彈是接近還是遠(yuǎn)去【審題指導(dǎo)】故A正確．被運(yùn)動(dòng)的物體反射的電磁波，相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的物體發(fā)出的電磁波，該電磁波的頻率發(fā)生變化，由多普勒效應(yīng)的計(jì)算公式可來對(duì)火車的運(yùn)動(dòng)做出判斷的，故不正確．炮彈飛行時(shí)與空氣摩擦產(chǎn)生聲波，人耳設(shè)u表示波源相對(duì)介質(zhì)的速度，v表示觀察者相對(duì)介質(zhì)的速度，V表示波的位時(shí)間內(nèi)通過觀V倍．同理可知，當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率減小，f′＝(1－都相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，則EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up9(),)EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up9(),)為(2)火車向觀察者駛近時(shí)，觀察者聽到的頻率為f1＝f0.火車從觀察者身邊遠(yuǎn)離時(shí)，聽到的頻率為f2＝f0EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up3(),f)＝＝＝98.多普勒效應(yīng)的本質(zhì)在于，由于波源和觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者接收到第四章光入射角：入射光線與法線的夾角θ1光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入折射角的正弦成正比，即＝n12成正比，即＝n12性和折射定律如圖所示，當(dāng)光線入射到兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)，一部分光被反射回原來介射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．即＝n12，式線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比．即＝n12，式在光的反射和折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的．如果讓光線逆著出射光線射到？【審題指導(dǎo)】可逆性的利用.【審題指導(dǎo)】方向觀察池底S時(shí)，由于光的折射現(xiàn)象，其視深位置為S′處，觀察光路如圖所nini3射率光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫速度v之比，即n＝cv.cm裝滿液體時(shí)，則恰能看到筒側(cè)壁的最低【審題指導(dǎo)】可【解析】 . .n＝＝ n＝＝ Hsinθ2d2＋sinθ2d2＋h2122＋923v＝＝m/s＝2.25×108m/s.3邊界光線，知道人眼順著折射光線的反向延長(zhǎng)線看圖(必要時(shí)還可應(yīng)用光路的可逆原理畫出光路圖)，是分析折射問題的關(guān)鍵.的折射率射角和折射角，從三角函數(shù)表中查出它們的正弦值，把這些數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計(jì)它們的正(2)入射角θ1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測(cè)量角度的誤差，但入射角也不宜太大.線.線(4)在以上操作過程中，玻璃磚與白紙相對(duì)位置不能變.法sinθ2sinθ2k.NN′作垂線，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的長(zhǎng)，如圖所CCDDsinCODOsinθ2CCDDsinCODOsinθ2 DD′.)A平行B【審題指導(dǎo)】，選項(xiàng)B正確．在具體測(cè)定折射率時(shí)，要求實(shí)驗(yàn)方法、光路均準(zhǔn)確無誤，折D.行.法適合應(yīng)用于平行玻璃磚、棱鏡、圓柱形玻璃體等.種常見方法方法：如圖所示，在一盛滿水的燒杯中，緊挨杯口豎直插一直尺，在直尺的對(duì)面觀察水面，能同時(shí)看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若從點(diǎn)P看節(jié)針的位置，直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合，測(cè)出針尖距水面距離即為而入射點(diǎn)和出射點(diǎn)是利用插針后確定的直線與界面相交而得到的，故實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是插準(zhǔn)大頭針，畫準(zhǔn)玻璃磚邊界線，而與所選玻璃磚兩邊平行與否無關(guān)．如用半不能通過此表面)．現(xiàn)要測(cè)定此玻璃的折射率．給定的器材還有：白紙、鉛筆、大P對(duì)于玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定，其方法與球形玻璃折射率的測(cè)定方法是一樣線上．(3)移去玻璃和大頭針后得到如圖所示的光路圖，可以按光路圖確定入射光sinr.sinr.nn全反射對(duì)于折射率不同的兩種介質(zhì)，我們把折射率較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)，折射..全反射棱鏡的截面是等腰直角三角形，當(dāng)光垂直于直角邊射向棱鏡時(shí)，光的180°傳導(dǎo)原理：利用了光的全反射．從幾微米到一百兩層組成．內(nèi)芯的折射率比——光纖通信反射介質(zhì)的比較小大大小若n甲>n乙，則甲是光密介質(zhì)，乙是光疏介質(zhì)；若n甲<n丙，則甲是光疏介質(zhì)，丙是光密介質(zhì)，折射角大于入射角.(2)光疏和光密是從介質(zhì)的光學(xué)特性來說的，并不是它的密度大小.一角度，使折射(2)臨界角C的表示式：由折射定律知，光由某種介質(zhì)射向真空(或空氣)時(shí)，sinsinCsinC.n.從能量角度看，光在兩種介質(zhì)分界面上發(fā)生反射和折射時(shí)，若不計(jì)介質(zhì)的吸收，入射光能量會(huì)分配成反射光和折射光兩部分，其中反射光能量隨著入射角的增大而增強(qiáng)，折射光能量則隨著入射角的增大而減弱．因此，當(dāng)入射角越小時(shí)折射光越強(qiáng)，而反射光越弱．這正是我們看水底處物體時(shí)感到垂直下視時(shí)看得最清楚，而斜視時(shí)感到有些模糊的原因．當(dāng)發(fā)生全反射時(shí)，折射光能量等于零，入射【審題指導(dǎo)】？由空氣進(jìn)入介質(zhì)球時(shí)，肯定不能發(fā)生全反射；如圖所示，對(duì)于球上任意一點(diǎn)，球n【審題指導(dǎo)】求黑紙片求黑紙片求黑紙片求黑紙片 dcosθ dcosθBOsinθsinθ dBOd n2－1.所以黑紙片的最小半徑R＝r＋， 析可求得.，再根據(jù)臨界角nsinr現(xiàn)象的應(yīng)用橫截面是等腰直角三角形的棱鏡是全反射棱鏡．它在光學(xué)儀器里，常用來代下表為光通過全反射棱鏡時(shí)的幾種方式.2.“海市蜃樓”子，站在海濱，有時(shí)可以看到遠(yuǎn)處的空中出現(xiàn)了高樓聳立、街道棋布、山巒重疊中低，空氣的密大，使空氣的下層折射率比上層大(如圖所示)．射，射向折射率較低的上一層的入射角越來越大，當(dāng)入射角增大到臨界角時(shí)，就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)地面附近的觀察者就可以觀察到由空中射來的光線形成的虛像，這就是“海市蜃3．“沙漠蜃景”人們逆著反射光線看去，就會(huì)看到遠(yuǎn)處物體的倒景(如圖乙所示)，仿佛是從結(jié)論：因?yàn)榻咏趁娴臒峥諝鈱颖壬蠈涌諝獾拿芏刃?，折射率也?。畯倪h(yuǎn)處物體射向地面的光線，進(jìn)入折射率小的熱空氣層時(shí)被折射，經(jīng)過多次折射，入射(1)光導(dǎo)纖維是一種透明的玻璃纖維絲，直徑只有1~100μm，由內(nèi)芯和外套界面發(fā)生全反射，有效減小了光的能量損失，極大提高了傳播的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離傳送．因此，光信號(hào)能攜帶著數(shù)碼信息、電視圖像、聲音信息等沿著光纖傳率nsinθ2nsinθ2【審題指導(dǎo)】nsinrnsinr折射率比真空的折射率大，實(shí)際入射角面發(fā)生全反射，畫出光路圖，找出各角之間的關(guān)系，問題就能得到解決.光疏介質(zhì)，應(yīng)具體問題具體分析．例如，玻璃相對(duì)水而言是光密介質(zhì)，而相對(duì)金3．列表比較.大小小大4.由折射定律可知，當(dāng)光由光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)(例如由空氣斜射入水)時(shí)，時(shí)，折A．在海面上，向遠(yuǎn)方望去，有時(shí)能看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中．同樣，在沙的現(xiàn)象B．在沙漠中，向遠(yuǎn)方望去，有時(shí)能看到遠(yuǎn)方景物的倒影．同樣，在海面上C景物懸在空中．在沙漠中，D．在海面上，向遠(yuǎn)方望去，有時(shí)能看到遠(yuǎn)方景物的倒影．在沙漠中，向遠(yuǎn)方的景物懸在空中大，遠(yuǎn)處景物發(fā)出的光線射向空中時(shí)，由于不斷被折射，越來越偏離法線方向，進(jìn)入上層空氣的入射角不斷增大，以至于發(fā)生全反射，人們逆著光線看去，就會(huì)看到遠(yuǎn)處景物懸在空中．夏天沙漠里接近沙面的空氣溫度高，因而密度比上層的小，折射率也小，遠(yuǎn)處景物射向地面的光線進(jìn)入折射率小的下層熱空氣層時(shí)被折射，入射角不斷增大，也能發(fā)生全反射，人們逆著反射的光線看去，就會(huì)看到遠(yuǎn)C光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，只要入射角大于或等于臨界角，一定會(huì)發(fā)生一般情況下，光由一種介質(zhì)到達(dá)另一種介質(zhì)時(shí)，光既有反射又有折射，即光的能量有一部分反射回原介質(zhì)中，而另一部分則進(jìn)入另一種介質(zhì)中，而發(fā)生全反3光的干涉擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個(gè)波源，它們的頻率、相位和振動(dòng)方向總是相同的，力3．當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)(即恰好等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí))，兩列光波在這點(diǎn)相互加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)關(guān)系d的距d豎直放置的肥皂薄膜受到重力作用，下面厚，上面薄，因此在膜上不同的位置，來自前后兩個(gè)面的反射光的路程差不同，在某些位置，這兩列波疊加后相互光的雙縫干涉些區(qū)域的光被加強(qiáng)出現(xiàn)亮條紋，而在另一些區(qū)域的光被減弱出現(xiàn)暗條紋．且加強(qiáng)的頻率和恒定的相位差.的條件產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的兩列光波必須具有相同的頻率、相同的振動(dòng)方向和恒定的相2，它的不同部位發(fā)出的光也不一定有相同的頻率和恒定的相位差，故一般情況下不易觀察到光的干S上，這樣一束光被分成兩束頻率相同、振動(dòng)情況完全一致的相干光．即楊氏雙縫【審題指導(dǎo)】發(fā)出的光振動(dòng)情況往往是不同的，由點(diǎn)光源發(fā)出的光或同一列光分出的兩列光其振動(dòng)情況是相同的．光的干涉必須具備的條件：頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位屏上出現(xiàn)亮、暗條紋的條件頻率相同的兩列波在同一點(diǎn)引起的振動(dòng)的疊加，如亮條紋處某點(diǎn)同時(shí)參與的．SS央亮紋.2如果從能量的角度來看，到達(dá)亮紋處的光能量比較集中，而在暗紋處基本沒0.75μm，光屏上Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差Δx2＝1.5μm，如果用頻率為6.0×1014Hz的綠光照射雙縫，則()【審題指導(dǎo)】本題考查在雙縫干涉現(xiàn)象中出現(xiàn)亮、暗條紋的判斷條件，分清楚光的路程差3，226，22干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系 ldkλ(k＝0,1,2 ldnxnnnxnnnxn＝(n＋1)λ，所以相ddd不同顏色的光波長(zhǎng)不同．用黃光做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，條紋之間的距離比用紅光時(shí)小，用)B的是紅色條紋C條紋D色條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān)【審題指導(dǎo)】等，各色光經(jīng)雙縫到達(dá)光屏中央的路程差為零，在光屏中央均出現(xiàn)亮紋，各色光d紋間距的變化.薄膜干涉光照射到薄膜上，在薄膜的前后兩個(gè)面反射的光是由同一個(gè)實(shí)際的光源分解面薄，因此在薄膜上不同的地方，從膜的前、后表面反射的兩列光波疊加，若兩列波疊加后互相加強(qiáng)，則出現(xiàn)亮紋；在另一些地方，疊加后互相減弱，則出現(xiàn)暗紋．單從前后兩個(gè)表面反射的光，在不同的位置被加強(qiáng)，換句話說，不同顏色的光對(duì)應(yīng)亮條紋的位置不相同，從前后兩表面反射的光的路程差均相同，如果此時(shí)兩反射光互相加強(qiáng)，則此高度水平方向可以在光學(xué)元件的表面鍍一層特定厚度的薄膜，增加光的透射或者反射，還放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜．當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點(diǎn)：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定，現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋將如何【審題指導(dǎo)】l波長(zhǎng)整數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)亮條紋，對(duì)于劈尖干涉兩玻璃間的空2.λ2.若用單色光作光源，則干涉條紋是明暗相間的條紋，且條紋間距相等．中央條紋是彩色條紋，且中央條紋是白色的．這是因?yàn)椋獾牧翖l紋間距寬度最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣便因此在空氣中傳播時(shí)的波長(zhǎng)不同．用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上可看到干涉條種色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍，但不一定也正好等于其他色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍，則在該點(diǎn)這種色光為亮條紋，而其他色光不一定為亮條紋，因此，不同色光在不同位置得到加強(qiáng)，干涉條紋是彩色的．O點(diǎn)與兩狹縫的路程差為零，因此所有色光都加強(qiáng)，巧λ(k＝0,1,2，…)，判斷出k的取值，從而判斷條紋數(shù)．λ2ddl.②兩列光發(fā)生干涉的條件是兩列光的頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位差恒4實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)cm．上的讀數(shù)a2；并記：由Δx＝·λ：由Δx＝·λ知λ＝實(shí)驗(yàn)思路 ld ld光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光通過單縫后相當(dāng)于線光源，經(jīng)雙縫后產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，通過屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋，如果用白光若雙縫到屏的距離用l表示，雙縫間的距離用d表示，相鄰兩條亮紋間的距l(xiāng).l.屏上p點(diǎn)出現(xiàn)了清晰的第三級(jí)亮條紋，此時(shí)綠色激光光源壞了，備用器材有：紅色激光光源、紫色激光光源和間距不等的雙縫光柵，為使p點(diǎn)再次出現(xiàn)第三級(jí)亮為()A時(shí)換用間距小的雙縫光柵B間距小的雙縫光柵C小雙縫到光屏的距離D大雙縫到光屏的距離【審題指導(dǎo)】AD；同理，由于紫光的波長(zhǎng)小于綠光的波長(zhǎng)，所以若換用紫色激光光用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)光源、n(6)換用不同顏色的濾光片重復(fù)(3)(4)(5)步驟，觀察干涉圖樣的異同，并求出d測(cè)量頭讀數(shù)實(shí)質(zhì)為游標(biāo)卡尺讀數(shù)(或螺旋測(cè)微器讀數(shù)).)測(cè)雙縫到屏的距離l可以用米尺多次測(cè)量取平均值；n－1.n－1.②盡量把單縫、雙縫調(diào)平行，調(diào)節(jié)