高考物理二轮复习 备课资料 专题十 机械振动与机械波 光学课件 选修34.pptVIP

专题十机械振动与机械波光学 选修3 4模块 定位五年考情分析 整合 突破 实战 整合网络要点重温 网络构建 要点重温 1 振动和波 1 振动的周期性 对称性 x 2 波的产生和传播 v 2 光的折射和全反射 1 折射定律 光从真空进入介质时 n 2 全反射条件 光从光密介质射入光疏介质 入射角等于或大于临界角c sinc asin t 要点重温 3 波的干涉 衍射等现象 1 干涉 衍射是波特有的现象 干涉条件 频率相同 相位差恒定 振动方向相同 明显衍射条件 缝 孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多 或 者比波长更小 3 光的干涉条纹特点 明暗相间 条纹间距 x 热点考向一振动和波动的综合应用 核心提炼 1 简谐运动具有对称性和周期性位移x 回复力f 加速度a 速度v都随时间按 正弦 或 余弦 规律变化 它们的周期均相同 振动质点来回通过相同的两点间所用时间相等 振动质点关于平衡位置对称的两点 x f a v 动能ek 势能ep的大小均相等 其中f a与x方向相反 v与x的方向可能相同也可能相反 突破热点考向聚焦 2 深刻理解波动中的质点振动质点振动的周期 频率 波源的周期 频率 波的传播周期 频率 同一时刻分别处于波峰和波谷的两个质点振动情况一定相反 3 波的多解性波的周期性 传播方向的双向性 波形的隐含性是造成波动问题多解的主要因素 4 一分 一看 二找 巧解波动图像与振动图像的综合问题 1 分清振动图像与波动图像 只要看清横坐标即可 横坐标为x则为波动图像 横坐标为t则为振动图像 2 看清横 纵坐标的单位 尤其要注意单位前的数量级 3 找准波动图像对应的时刻 4 找准振动图像对应的质点 典例1 2017 全国 卷 34 多选 如图 一列简谐横波沿x轴正方向传播 实线为t 0时的波形图 虚线为t 0 5s时的波形图 已知该简谐波的周期大于0 5s 关于该简谐波 下列说法正确的是 a 波长为2mb 波速为6m sc 频率为1 5hzd t 1s时 x 1m处的质点处于波峰e t 2s时 x 2m处的质点经过平衡位置 bce 预测练习1 2017 河北衡水三模 多选 简谐横波在均匀介质中沿直线传播 p q是传播方向上相距为16m的两个质点 波先传到p点 从波传到q点开始计时 p q两质点的振动图像如图所示 下列说法正确的是 a 质点p开始振动的方向沿y轴正方向b 该波从p传到q的时间可能为10sc 该波的波长可能为16md 该波的传播速度可能为1m s abd 热点考向二光的折射和全反射 核心提炼 光的折射和全反射题型的分析思路 1 确定要研究的光线 有时需根据题意 分析 寻找临界光线 边界光线为研究对象 2 找入射点 确认界面 并画出法线 3 明确两介质折射率的大小关系 若光疏 光密 定有反射 折射光线 若光密 光疏 如果入射角大于或等于临界角 一定发生全反射 4 根据反射定律 折射定律列出关系式 结合几何关系 联立求解 充分考虑三角形 圆的特点 运用几何图形中的角关系 三角函数 相似形 全等形等 仔细分析光传播过程中产生的几何关系 典例2 2017 全国 卷 34 如图 一半径为r的玻璃半球 o点是半球的球心 虚线oo 表示光轴 过球心o与半球底面垂直的直线 已知玻璃的折射率为1 5 现有一束平行光垂直入射到半球的底面上 有些光线能从球面射出 不考虑被半球的内表面反射后的光线 求 1 从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值 2 距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到o点的距离 1 出射光线与ab面的夹角 答案 1 45 2 光在棱镜中传播所用的时间 光在真空中的速度为c 热点考向三光的波动性 核心提炼 1 光的色散 1 在同一介质中 不同频率的光的折射率不同 频率越高 折射率越大 2 光的频率越高 在介质中的波速越小 波长越小 2 光的衍射和干涉 1 光的衍射是无条件的 但发生明显衍射现象是有条件的 2 两列光波发生稳定干涉现象时 条纹间隔均匀 亮度均匀 中央为亮条纹 3 狭义相对论的重要结论 1 在任何惯性系中观察光速均为c 2 相对观测者运动的物体长度变短 3 相对观测者运动的时钟变慢 典例3 2017 天津卷 2 明代学者方以智在 阳燧倒影 中记载 凡宝石面凸 则光成一条 有数棱则必有一面五色 表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象 如图所示 一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a b 下列说法正确的是 a 若增大入射角i 则b光先消失b 在该三棱镜中a光波长小于b光c a光能发生偏振现象 b光不能发生d 若a b光分别照射同一光电管都能发生光电效应 则a光的遏止电压低 d 预测练习3 2017 山西大学附中二模 多选 如图所示 一束由两种色光混合的复色光沿po方向射向一上 下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面 得到三束光线 若平面镜的上下表面足够宽 下列说法正确的是 a 光束 仍为复色光 光束 为单色光b 玻璃对光束 的折射率大于对光束 的折射率c 改变 角 光线 仍保持平行d 通过相同的双缝干涉装置 光束 产生的条纹宽度大于光束 的e 在真空中 光束 的速度等于光束 的速度 ace 解析 光束 为在玻璃平面镜上表面的反射光 光束 为先在玻璃上表面折射 再在下表面反射 然后再在上表面折射出去的光线 a正确 玻璃对光束 的折射率大于玻璃对光束 的折射率 b错误 改变 角 光束 仍保持平行 c正确 光束 的波长短 因而形成的干涉条纹窄 d错误 在真空中 单色光的速度均为光速c e正确 实战高考真题演练 1 2017 全国 卷 34 1 如图 a 在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源s1 0 4 和s2 0 2 两波源的振动图线分别如图 b 和图 c 所示 两列波的波速均为1 00m s 两列波从波源传播到点a 8 2 的路程差为m 两列波引起的点b 4 1 处质点的振动相互 填 加强 或 减弱 点c 0 0 5 处质点的振动相互 填 加强 或 减弱 解析 1 由几何关系可知as1 10m as2 8m 所以路程差为2m 同理可求bs1 bs2 0 为波长整数倍 由振动图像知两振源振动方向相反 故b点为振动减弱点 cs1 cs2 1m 波长 vt 2m 所以c点振动加强 答案 1 2减弱加强 2 如图 一玻璃工件的上半部是半径为r的半球体 o点为球心 下半部是半径为r 高为2r的圆柱体 圆柱体底面镀有反射膜 有一平行于中心轴oc的光线从半球面射入 该光线与oc之间的距离为0 6r 已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行 不考虑多次反射 求该玻璃的折射率 答案 2 1 43 2 2017 全国 卷 34 1 在双缝干涉实验中 用绿色激光照射在双缝上 在缝后的屏幕上显示出干涉图样 若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距 可选用的方法是 填正确答案标号 a 改用红色激光b 改用蓝色激光c 减小双缝间距d 将屏幕向远离双缝的位置移动e 将光源向远离双缝的位置移动 答案 1 acd 2 一直桶状容器的高为2l 底面是边长为l的正方形 容器内装满某种透明液体 过容器中心轴dd 垂直于左右两侧面的剖面图如图所示 容器右侧内壁涂有反光材料 其他内壁涂有吸光材料 在剖面的左下角处有一点光源 已知由液体上表面的d点射出的两束光线相互垂直 求该液体的折射率 答案 2 1 55 3 2017 海南卷 16 1 如图 空气中有两块材质不同 上下表面平行的透明玻璃板平行放置 一细光束从空气中以某一角度 0 90 入射到第一块玻璃板的上表面 下列说法正确的是 a 在第一块玻璃板下表面一定有出射光b 在第二块玻璃板下表面一定没有出射光c 第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行d 第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧e 第一块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的右侧 解析 光线从第一块玻璃板的上表面射入 在第一块玻璃板中上表面的折射角和下表面的入射角相等 根据光的可逆性原理可知 光在第一块玻璃板下表面一定有出射光 同理 在第二个玻璃板下表面也一定有出射光 故a正确 b错误 因为光在玻璃板中的上表面的折射角和下表面的入射角相等 根据光的可逆性原理知 从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等 即两光线平行 所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行 故c正确 根据光线在玻璃板中发生偏折 由于折射角小于入射角 可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧 故d正确 e错误 2 从两个波源发出的两列振幅相同 频率均为5hz的简谐横波 分别沿x轴正 负方向传播 在某一时刻到达a b点 如图中实线 虚线所示 两列波的波速均为10m s 求 质点p o开始振动的时刻之差 再经过半个周期后 两列波在x 1m和x 5m之间引起的合振动振幅极大和极小的质点的