高考物理二轮复习 专题6 第2课 机械振动与机械波、光学课件.ppt

第2课机械振动与机械波 光学 题型一 机械振动 例1如图 一轻弹簧一端固定 另一端连接一物块构成弹簧振子 该物块是由a b两个小物块粘在一起组成的 物块在光滑水平面上左右振动 振幅为a0 周期为t0 当物块向右通过平衡位置时 a b之间的粘胶脱开 以后小物块a振动的振幅和周期分别为a和t 则a a0 选填 或 解析 物块以一定的速度通过平衡位置时 质量减小 则振动的动能减小 也就是系统的机械能减小 所以能到达的最大位移减小 振幅减小 故a a0 由于在这四分之一周期内 初速度和末速度不变 而位移减小了 由vt图知运动时间减小 即振动周期减小 答案 方法点拨 弹簧振子的能量及周期 1 能量转化 弹簧振子在振动的过程中 动能和弹性势能相互转化 而总量保持不变 在平衡位置时e机 ekmax ep 0 在位移最大的位置时e机 epmax ek 0 2 周期的确定 弹簧振子的振动周期 由振子的本身构造决定 可以通过分析实际运动过程或振动图象得到周期的大小 变式训练1 2015 山东高考 如图 轻弹簧上端固定 下端连接一小物块 物块沿竖直方向做简谐运动 以竖直向上为正方向 物块简谐运动的表达式为y 0 1sin 2 5 t m t 0时刻 一小球从距物块h高处自由落下 t 0 6s时 小球恰好与物块处于同一高度 取重力加速度的大小为g 10m s2 以下判断正确的是 ab a h 1 7mb 简谐运动的周期是0 8sc 0 6s内物块运动的路程是0 2md t 0 4s时 物块与小球运动方向相反 题型二 机械波 例2 2015 新课标 甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播 波速均为25m s 两列波在t 0时的波形曲线如图所示 求 1 t 0时 介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标 2 从t 0开始 介质中最早出现偏离平衡位置位移为 16cm的质点的时间 解析 1 t 0时 在x 50cm处两列波的波峰相遇 该处质点偏离平衡位置的位移为16cm 两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm 从图线可以看出 甲 乙两列波的波长分别为 1 50cm 2 60cm 甲 乙两列波波峰的x坐标分别为 x1 50 k1 1 k1 0 1 2 x2 50 k2 2 k2 0 1 2 由 式得 介质中偏离平衡位置为16cm的所有质点的x坐标为 变式训练2 2015 新课标 平衡位置位于原点o的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播 p q为x轴上的两个点 均位于x轴正向 p与q的距离为35cm 此距离介于一倍波长与二倍波长之间 已知波源自t 0时由平衡位置开始向上振动 周期t 1s 振幅a 5cm 当波传到p点时 波源恰好处于波峰位置 此后再经过5s 平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置 求 1 p q之间的距离 2 从t 0开始到平衡位置在q处的质点第一次处于波峰位置时 波源在振动过程中通过路程 题型三 光的波动性 例3 2015 新课标 在双缝干涉实验中 分布用红色和绿色的激光照射同一双缝 在双缝后的屏幕上 红光的干涉条纹间距 x1与绿光的干涉条纹间距 x2相比 x1 x2 填 或 若实验中红光的波长为630nm 双缝到屏幕的距离为1m 测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10 5nm 则双缝之间的距离为 mm 变式训练3 2015 福建高考 如图 一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a b 波长分别为 a b 该玻璃对单色光a b的折射率分别为na nb 则 b a anbb a b na b na nb 题型四 几何光学 例4 2015 新课标 如图 一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖 在玻璃砖底面上的入射角为 经折射后射出a b两束光线 则 a 在玻璃中 a光的传播速度小于b光的传播速度b 在真空中 a光的波长小于b光的波长c 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率d 若改变光束的入射方向使 角逐渐变大 则折射光线a首先消失e 分别用a b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验 a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 解析 在玻璃中 a光的传播速度小于b光的传播速度 故a正确 a光的频率大于b光的频率 在真空中 a光的波长小于b光的波长 故b正确 由图可知 玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率 故c错误 若改变光束的入射方向使 角逐渐变大 因为a光的折射率大 则折射光线a首先消失 故d正确 a光的波长小于b光的波长 分别用a b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验 a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距 故e错误 答案 abd 变式训练4 2015 重庆高考 虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的 可用白光照射玻璃球来说明 两束平行白光照射到透明玻璃球后 在水平的白色桌面上会形成mn和pq两条彩色光带 光路如图所示 m n p q点的颜色分别为 a a 紫 红