1、上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 回扣 13 选修 34上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知识要记牢基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 1物体做简谐振动(1)动力学特征：Fkx，“”表示 的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数(2)运动学特征：简谐运动的 与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，远离平衡位置时x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反(3)运动的周期性特征：相隔nT(n1,2,3，)的两个时刻振子处于同一位置且振动状态 回复力加速度相同上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温
2、训 练熟生巧(4)对称性特征：相隔 2n12T(n0,1,2，)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向 如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P(OPOP)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等振子由P到O所用时间等于由O到P所用时间，即tPOtOP.振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOPtPO.相反上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(5)能量特征：振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒(6)简谐振动的图象简谐运动的图
3、象是正弦或余弦函数曲线可直接读取振幅、周期、各时刻的位移判定各时刻回复力、加速度及速度方向判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(7)单摆的周期公式单摆的周期公式T2lg.公式中l为单摆的等效摆长，是指悬点到摆球球心的距离由周期公式可知，单摆的振动周期与摆球质量m和振幅A无关，只与摆长l和当地的重力加速度有关单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 2机械波(1)机械波的分类：横波和纵波横波是质点振动方向与波的传播方向垂直，纵
4、波是质点振动方向与波的传播方向在同一直线上(2)机械波的特点对理想的简谐波，各质点振幅相同各质点的振动周期都与波源的振动周期相同离波源越远的质点，振动越滞后各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不沿波的传播方向迁移机械波向前传播的是运动形式，也是传播能量和传递信息的方式上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(3)波速与波长、周期(频率)的关系：vTf.周期和频率只与波源有关，波在传播过程中周期和频率不变波速只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关波长既与波源有关又与介质有关(4)简谐波的图象是一条正弦或余弦函数曲线由波的图象讨论波的传播距离
5、、时间、周期和波速等问题，要点是先确定v、T中至少两个量由于传播方向的“双向性”和振动的“周期性”会导致多解上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(5)几种波特有的现象产生干涉的条件：两列波的频率相等现象：两列波相遇时，某些区域总是振动加强，某些区域总是振动减弱，且振动加强区和振动减弱区相互间隔产生明显衍射的条件：孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象多普勒效应：波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者感到频率发生了变化靠近(或远离)波源，频率增大(或减小)上页 下页 回扣13 选修34回扣1
6、3 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 干涉和衍射条纹的区别(间距、亮度)干涉条纹：中央明纹，两边等间距分布明暗相间的条纹衍射条纹：中宽边窄，中亮边暗著名的泊松亮斑就是光的衍射现象3光的折射(1)折射定律的表达式：nsin 1sin 2cv1sin C(C为全反射的临界角)(2)可见光中，红光的折射率n最小，频率f最小；在同种介质中(除真空外)传播速度v最大，波长最大；从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大；以相同入射角在介质间发生折射时的折射角最大上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 4光的全反射(1)临界角：刚好发生全反射时的入射角(此时折射角等
7、于90)如果光从光密介质(折射率为n1)射入光疏介质(折射率为n2)，刚好发生全反射，则有sin Csin 90n2n1.如果光从某介质(折射率为n)射入真空，刚好发生全反射，则有sin C1n.(2)发生全反射的条件：光线从光密介质射入光疏介质；入射角大于或等于临界角上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 5光的干涉、衍射和偏振现象(1)干涉现象：两列相干光波相叠加，某些区域的光被加强，某些区域的光被减弱，且加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象干涉条件：两光源发出的光频率相同，相位差恒定双缝干涉：条纹间距：xld亮、暗条纹产生的条件：某点到双缝的距离
8、之差xnn0，1，2，亮条纹2n12n0，1，2，暗条纹上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(2)光的衍射定义：当光照射到小孔或障碍物上时，光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象，叫作光的衍射现象明显衍射条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还要小形成原因：光的衍射是相干光波叠加的结果，当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时，小孔处可以看成许多点光源，障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)这些点光源是相干光源，发出的光相干涉，在光屏上形成明暗相间的条纹上页 下页 回扣13 选修34回扣13 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(
9、3)光的偏振自然光若光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光偏振光在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光偏振片与透振方向偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”上页 下页 回扣13 选修34保温训练熟生巧基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13 1(1)如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，a、b、c、d为介质中的四个质点，图乙所示为介质中某质点的振动图象，则下列关于波的传播和
10、质点振动的说法正确的是_A图乙表示的可能是质点b的振动图象B该波的波速为10 m/sCt0.7 s时质点c的位移大小为0.4 mD在0.6 s内质点a所经过的路程为2.4 mE质点d在t0时刻振动方向向上上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13(2)如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形 ABC，B30，AC 边的长度为 a.一束平行于 BC 边的单色光从 AC 边的中点 P 射入三棱镜，经 AB 边反射后从 BC 边上的 Q点射出(图中未画出)，已知三棱镜的折射率为 n 2(不考虑单色光在三棱镜中的多次反射)求：该单色光从 Q 点射出三棱镜时
11、的折射角；该单色光的射出点 Q 到 C 点的距离 l.上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13(1)由于题图乙所表示的质点在t0时刻由平衡位置向上振动，依据“上下坡”法可判定出题图乙表示的可能是质点b的振动图象，A正确；由题图甲可知，该波的波长4 m，由题图乙可知，该波传播的周期为T0.4 s，由vT可得v10 m/s，B正确；t0.7 s时质点c正好位于平衡位置且向下振动，故此时的位移为0，C错误；在0.6 s内质点a正好走完6个完整的振幅，故其路程为s2.4 m，D正确；由质点的振动方向与波传播方向之间的关系可知，t0时刻质点d的振动方向
12、向下，E错误上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13(2)光线在三棱镜中传播的光路图如图所示因为B30，所以由几何关系可知MQN60，30由折射定律可知nsin sin 代入数据可得sin 22所以该单色光从Q点射出三棱镜时的折射角45因为P为AC边的中点，由几何关系可知，N为AB边中点，M为BC边中点又因为 AC a所以 MC 32 a上页 下页 回扣13 选修34 解析 试题 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(1)ABD(2)45 2 33 a 答案 回扣13 由几何关系可知，QNM，MN a2所以有 MQ MN tan 代入数据可解得
13、 MQ 36 a所以射出点Q到C点的距离l MC MQ 2 33 a上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13 2(1)如图所示，一玻璃球外表面涂有一层反光物质，反光面朝球内，只有A、B两点可以透光现一束光从A点以60角射入玻璃球，恰好从B点射出，已知光线在球内最多只反射两次，则玻璃球对该光的折射率为_(2)如图所示为某一沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，已知该波的传播速度为4 m/s，x轴上有两质点E、F且两质点相距6.4 m.上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13 试判断质点
14、F开始振动的方向试在图乙中画出质点E的振动图象(至少画出一个周期)试求从t0时刻到质点F第二次振动到波峰的时间内质点E通过的路程上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13(1)由于最多只反射两次，若反射两次后从B点射出，则折射角为60，等于入射角，不可能所以只能反射一次，如图所示，折射角45，由nsin sin 可得n 62.(2)沿y轴正方向振动由题图甲可知3.2 m，可得Tv0.8 s质点E的振动图象如图所示上页 下页 回扣13 选修34 解析 试题 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(1)62 (2)沿y轴正方向 图见解析0.22 m 答
15、案 回扣13 从t0时刻到质点F第二次到达波峰所需时间txv 34T6.44 s0.6 s2.2 s234T质点E通过的路程为s tT4A0.22 m上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13 3(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知P点的振动周期为0.4 s，某时刻的波形图如图所示，则下列判断正确的是_AP点此时刻的振动方向沿y轴负方向B该波波速为10 m/sCQ点开始振动时沿y轴负方向运动D当Q点到达波谷时，E点也到达波谷E当Q点开始振动时，P点的振动方向有可能向上，也有可能向下上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟
16、生巧 解析 试题 答案 回扣13(2)如图所示，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别为l1和l2.在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为l3时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H.上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13(1)由于该简谐横波沿x轴正方向传播，此时刻P点的振动方向沿y轴正方向，A错误；因为P点的振动周期为0.4 s，由波和振动的关
17、系可知，该波传播的周期也为0.4 s，由题图可知，该波波长为4 m，所以可求得波速为v10 m/s，B正确；由于E、Q之间恰好是两个波长，因此二者的运动情况是完全一致的，E点和Q点开始振动的方向都是沿y轴负方向的，C、D均正确；当Q点刚开始振动时，波刚好向前传播了两个波长的距离，P点仍在题图所示位置，故此时P点一定是向上运动，E错误上页 下页 回扣13 选修34基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧 解析 试题 答案 回扣13(2)设玻璃砖的折射率为 n，入射角和反射角为 1，折射角为 2，由光的折射定律 nsin 1sin 2根据几何关系有 sin 1hl21 h2sin 2hl22 h2因此求得 nl 22 h2l21 h2根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为 3，有上页 下页 回扣13 选修34 解析 试题 基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧(1)BCD(2)l22 l 21l21 h2l3 答案 回扣13 sin 31n由几何关系得sin 3l3l23 H2解得Hl22 l 21l21 h2l3上页 下页 回扣13 选修34本课内容结束基础知 识要记牢 保温训 练熟生巧
