高考物理二轮复习 考前三个月 专题18（选考3-4）课件.ppt

专题18选考3-4,选考专题,网络构建,考题二光的折射和全反射,考题三光的几种特性,栏目索引,考题一机械振动和机械波,考题一机械振动和机械波,方法指导,1.判断波的传播方向和质点振动方向的方法(1)特殊点法；(2)微平移法(波形移动法).2.周期、波长、波速的计算(1)周期：可根据质点的振动情况计算，若t时间内，质点完成了n次(n可能不是整数)全振动，则T；还可根据公式T计算.(2)波长：可根据波形图确定，若l的距离上有n个(n可能不是整数)波长，则；也可根据公式vT计算.(3)波速：可根据波形传播的时间、距离计算v；也可根据公式v计算.,3.利用波传播的周期性、双向性解题(1)波的图象的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能.(2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿正向或负向传播的两种可能性.,解析答案,例1如图1所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2s后的波形图象，质点P位于实线波的波峰处.(1)若波向右以最小速度传播，求经过t4s质点P所通过的路程；解析若波向右传播：,图1,典例剖析,经过时间t4s，即经过15个整周期，故质点P通过的路程为s154A1.2m,答案1.2m,(2)若波速为35m/s，求波的传播方向.,当n1时，波速为35m/s，所以波可以向右传播,当n取0或其他任何正整数时，波速都不为35m/s，所以波不会向左传播.答案向右传播,解析答案,1.如图2甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是()A.这列波的传播方向是沿x轴正方向B.这列波的传播速度是20m/sC.经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD.经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向E.经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离,解析,变式训练,1,2,3,图2,解析由乙图读出，t0时刻质点P的速度向下，由波形的平移法可知，波沿x轴正方向传播，故A正确；,1,2,3,简谐横波中质点在平衡位置附近振动，并不随着波迁移，故C错误；,图示时刻Q点沿y轴正方向运动，t0.1s，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故D错误；t0.35s1.75T，经过0.35s时，质点P到达波峰，而质点Q位于平衡位置与波谷之间，故质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故E正确.故选A、B、E.,2.如图3，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t3s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是()A.在t6s时刻波恰好传到质点d处B.在t5s时刻质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后，其振动周期为4sD.在4st6s的时间间隔内质点c向上运动E.当质点d向下运动时，质点b一定向上运动,解析,1,2,3,图3,解析ad距离为x12m，则波从a传到d的时间为t6s，即在t6s波恰好传到质点d处，故A正确；由题知3s，得T4s，波从a传到c的时间为t3s，则在t5s质点c已振动了2s，而c起振方向向下，故在t5s质点c恰好经过平衡位置向上运动，故B错误；质点b的振动周期等于质点a的振动周期，即为4s，故C正确；在4st6s的时间间隔内，质点c已振动了1s，质点c正从波谷向波峰运动，即向上运动，故D正确；波长为vT8m，bd间距离为10m，结合波形得知，当质点d向下运动时，质点b不一定向上运动，故E错误.,1,2,3,3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图4所示，质点P的x坐标为3m.己知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是()A.波速为1m/sB.波的频率为1.25HzC.x坐标为15m的质点在t0.2s时恰好位于波峰D.x坐标为22m的质点在t0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷,解析,返回,1,2,3,图4,解析由题知，波的周期为T20.4s0.8s，由图得波长是4m，则波速v5m/s，故A错误；,1,2,3,x15m处的质点与P点的振动情况始终相同，P质点经过t0.2s时间恰好经过平衡位置，则x坐标为15m的质点在t0.2s时恰好位于平衡位置，故C错误；,解析,返回,1,2,3,x坐标为22m的质点到x2m质点的距离为：x222m2m20m5，t0时刻x2m的质点向上振动，经过t0.2s时间恰好到达波峰，则x坐标为22m的质点在t0.2s时恰好位于波峰位置，故D正确；x坐标为17m的质点到P点的距离为：x117m3m14m，则x坐标为17m的质点与P点的振动情况始终相反，当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷，故E正确.故选B、D、E.,1.在解决光的折射问题时，应先根据题意分析光路，即画出光路图，找出入射角和折射角，然后应用公式来求解，找出临界光线往往是解题的关键.2.分析全反射问题时，先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于临界角，若不符合全反射的条件，则再由折射定律和反射定律确定光的传播情况.3.在处理光的折射和全反射类型的题目时，根据折射定律及全反射的条件准确作出几何光路图是基础，利用几何关系、折射定律是关键.4.明确两介质折射率的大小关系.(1)若光疏光密：定有反射、折射光线.(2)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.,考题二光的折射和全反射,知识精讲,例2如图5所示，玻璃棱镜ABC可以看成是由ABE、AEC两个直角三棱镜组成的，有关角度如图.一束频率为5.31014Hz的单色细光束从AB面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AB面的夹角60.已知光在真空中的速度c3108m/s，玻璃的折射率n1.5.(1)求光在棱镜中的波长；,解析答案,典例剖析,图5,答案3.77107m,(2)该束光线能否从AC面射出，请通过计算说明.解析光路如图所示，ab光线在AC面的入射角为45,因sin450.67，故光线ab在AC面会发生全反射，不能从AC面射出.答案见解析,解析答案,4.一半圆柱形透明物体横截面如图6所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从M点的入射角为30，MOA60，NOB30.(已知sin15)求：(1)光线在M点的折射角；,4,5,变式训练,6,图6,解析答案,解析如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线.设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，OMQ，PNF.根据题意有30由几何关系得，PNOPQOr，则有：r60且r联立式得：r15答案15,4,5,6,(2)透明物体的折射率.解析根据折射率公式有sininsinr,4,5,6,解析答案,5.如图7所示，AOB是截面为圆形、半径为R的玻璃砖，现让一束单色光在横截面内从OA靠近O点处平行OB射入玻璃砖，光线可从OB面射出；保持光束平行OB不变，逐渐增大入射点与O的距离，当入射点到达OA的中点E时，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出.不考虑多次反射，求玻璃的折射率n及OB上有光射出的范围.,4,5,6,图7,解析答案,解析设光线经E点射到AB面时入射角为，因E点为OA的中点由几何知识可知入射角：30设临界角为C，则有C30,4,5,6,解得：n2由题意可知，光从OE间入射时，可从OB上射出，则从E点入射时出射点距O最远，设为F，则：,6.如图8所示为一顶角90的三棱镜截面，一束单色光从三棱镜AB边上的D点入射，若入射角由0逐渐增大，发现光线均能射到AC边，但当入射角大于45时，在AC边左侧无光线射出(不考虑光线在BC、AC边的反射).求三棱镜的折射率.,返回,4,5,6,图8,解析答案,返回,解析如图，入射光线经AB边D点折射进入三棱镜，折射角为，当入射角45时，折射光线射到AC边恰好发生全反射，在AC边左侧无光线射出，,4,5,6,由几何关系得C,考题三光的几种特性,知识精讲,1.光的干涉现象和衍射现象证明了光的波动性，光的偏振现象说明光波为横波.相邻两亮条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比，即x，利用双缝干涉实验可测量光的波长.2.干涉和衍射的产生条件(1)双缝干涉产生亮、暗条纹的条件：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，该点干涉加强，出现亮条纹；当光程差等于半波长的奇数倍时，该点干涉减弱，出现暗条纹.(2)发生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小.,典例剖析,例32016年，科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据.关于激光，下列说法中正确的是()A.激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光B.激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉C.用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息,解析,解析激光是人造光，也是偏振光，故A错误；激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误；用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，间距不等，故C错误；激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息，故D正确.故选D.,7.如图9所示，光源S从水面下向真空斜射一束由红光和蓝光组成的复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是()A.a光是蓝光B.射出水面前a光的传播速度大，射出水面后二者传播速度一样大C.逐渐增大入射角，a光最先发生全反射D.b光比a光更容易发生衍射现象,解析,7,8,变式训练,9,图9,解析由图知，两光束的入射角i相同，折射角的关系为rarb，根据折射定律n得：折射率关系为nanb，由于蓝光的折射率比红光的大.则知a光是红光，b光是蓝光，故A错误；射出水面前a光的传播速度大，射出水面后，所有色光在真空传播速度都相同，都为c3108m/s，故B正确；a光的折射率小，根据临界角公式sinC，可知，b光的临界角较小，则逐渐增大入射角时，b光的入射光先达到其临界角，最先发生全反射，故C错误；b光的折射率比a光的大，则b光的频率比a光的大，波长比a光的小，则a光比b光更容易发生衍射现象，故D错误.故选B.,7,8,9,8.如图10所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，设波的周期为T，波长为，波的传播速度为v，下列说法正确的是()A.图中的a点为振动减弱点的位置B.图中的b点为振动加强点的位置C.vTD.波源S1的波经过干涉之后波的性质完全改变E.从图中时刻开始，波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为,7,8,9,图10,解析,解析由图知，a点到波源S1、S2的距离为2.5和4，路程差为s1.5，则a点为振动减弱的位置，故A正确；b点到波源S1、S2的距离都是3.5，路程差为s0，则b点为振动加强的位置，故B正确；,7,8,9,频率相同时，才能发生干涉，而干涉为波的叠加，不会改变波的性质，故D错误；由T，对波源S1，a、b两点均处于波谷位置，故波源S1的波峰传播到a、b位置的最短时间均为，故E正确.故选A、B、E.,9.如图11所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点.下列说法正确的是()A.O1点在O点的右侧B.绿光从水中射入空气中时，速度变大C.若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光D.若沿AO1方向射向空气的是一束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点E.若沿AO1方向射向空气的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点,7,8,9,图11,解析,返回,解析光由水射入空气中折射时折射角大于入射角，画出绿光的光路图如图所示，可见O1点在O点的左侧，故A错误；光在真空中速度最大，当绿光从水中射入空气中时，