山东泰安高二物理3-4全册复习知识总结

1、学问点大全如何懂得周期公式中的“l”和“ g”单摆的周期公式是t2l，周期与摆球的质量和振幅无关，“l ”应懂得为等效摆长，g式中的“ g”应为等效加速度；例 1.一摆长为l 的单摆，在悬点正下方（ll”）的 p 处有一钉子，如下列图，这个单摆的周期是两边摆角均很小）（）a.t2lb.gl't2c.gll'll't2d.tgggg解析：摆球摇摆时，在竖直线左侧时，摆长为，在竖直线右侧时，摆长为l，因而这个单摆的周期应为摆长为l 的单摆的周期的一半加上摆长为的单摆的周期的一半，即；应选 d 项；例 2.如图 2 所示，小球在光滑的圆槽内做简谐运动，为使振动周期变为原先的2

2、 倍，可采纳的方法（）a. 小球的质量减为原先的一半b. 振幅变为原先的2 倍c. 圆槽半径变为原先的4 倍d. 将小球重力势能减为原先的一半图 2解析： 小球的振动是简谐运动，等效摆长是圆槽的半径；振动周期只与摆长和重力加速度有关，与振幅、质量及重力势能无关；因此abd项错误；学问点大全依据，半径变为原先的4 倍，相当于摆长变为原先的4 倍，就周期变为原先的2倍， c项正确；应选 c 项；二.复合场中的单摆的等效重力加速度；1. 公式中的g 由单摆所在的空间位置打算；由知， g 随地球表面不同位置、不同高度而变化，在不同星球上也不相同，因此应求出单摆所在处的等效值代入公式，即不肯定等于；同一

3、单摆，在不同的地理位置上，由于重力加速度不同，其周期不同；同一单摆，在不同的星球上，其周期也不相同；例如单摆放在月球上时，由于g 月 g 地，所以同一单摆在月球上的周期比在地球上的周期大，但是水平弹簧振子不会受g 变化的影响而转变周期；2. g 仍由单摆系统的运动状态打算；如单摆处在向上加速发射的航天飞机内，设加速度为a， 此时摆球处于超重状态，沿圆弧切线方向的回复力变大，摆球质量不变， 就重力加速度的等效值；再如，单摆如在正在轨道上运行的航天飞机内，摆球完全失重，回复力为零，就等效值，所以周期为无穷大，即单摆不摇摆了；3. g仍由单摆所处的物理环境打算，如带电小球做成的单摆在竖直方向的匀强电

4、场中，回复力应是重力和竖直电场力的合力在圆弧切线方向的分力，所以也有g”的问题；在匀称场中g”值等于摆球在平稳位置不摇摆时摆线的张力与摆球质量的比值，由此找到等效重力加速度代入公式即可求得周期t；例 3.在一升降机中有一摆长为的单摆，求：（1）当升降机以加速度a 竖直向上匀加速运动时，单摆的周期为多大？（2）当升降机在水平方向上以加速度a 做匀加速直线运动时，单摆的周期为多大？分析：当单摆在加速运动的升降机中摇摆时，可以先求出单摆在平稳位置不摇摆时拉力的大小，然后依据求出等效加速度；学问点大全解：当升降机加速向上运动时所以周期当升降机向右加速运动时例 4.如图 3 所示，密度为的木球由长的细绳

5、固定在水中，将木球拉离平稳位置一很小角度后释放，水的粘滞阻力不计，木球摇摆的周期多大？图 3分析： 木球在竖直方向上受到重力和浮力，且浮力大于重力，因此等效的重力加速度是浮力和重力的合力产生的，即解：木球摇摆周期（ 1）由牛顿其次定律有：学问点大全（2）（3）由（ 2）（ 3）式解得：将值代入（ 1）式得：；例 5、有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度； 已知该单摆在海平面处的周期是 t0；当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为 t. 求该气球此时离海平面的高度 h；把地球看作质量匀称分布的半径为 r的球体；分析与解：设单摆的摆长为l，地球的质量为m，就据万有引力定律可得地面的重力

6、加速度和高山上的重力加速度分别为：据单摆的周期公式可知由以上各式可求得机械波问题中的四个区分一、波传播的距离和振动的路程波在同一种匀称介质中向各个方向匀速传播，波传播的距离指波在传播方向上匀速通过的距离，可用公式求出，波在一个周期内传播的距离为一个波长；在波的传播过程中，各学问点大全个质点只能在平稳位置邻近做振动，振动的路程是质点在振动过程中通过的路程，在一个周期内，通过的路程等于振幅的四倍（即4a）；例 1.如图 1 所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图，波沿 x 轴正方向传播， 再经过，质点 a 通过的路程是 cm，质点 c的位移是 cm，波传播的距离是 cm；图 1解析：质点a 在时间

7、内振动了半个全振动，通过的路程，而要确定此时 c 质点的位移，应先确定其运动方向，因c向下运动，经过，其刚好回到原地方，位移等于0，经过波传播的距离；二、波的传播方向和质点的振动方向机械波的形成是由于大量质点的振动与振动形式在介质中传播的统一，波从波源动身在介质中沿各个方向传播，高中阶段仅限于一维情形，即波可沿x 轴的正、负方向传播；在波传播过程中， 介质中各个质点只能在平稳位置的邻近振动，高中阶段主要争论横波，即质点沿 y 轴方向振动； 波的传播方向、 介质中质点的振动方向和该时刻的波形图之间存在着必定的关系， 可以依据一些帮助方法判定质点的振动方向和波传播方向，如波形微平移法、带动法等；特

8、别方法如图2 所示，“上下坡法就”，即沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的质点向下振动，“下坡”的质点向上振动，简称“上坡下，下坡上”；学问点大全图 2例 2.一列简谐横波在时的波形图如图3 所示，传播方向向右，已知时， p点显现第三次波峰，就在q点第一次显现波峰需经过 s；图 3解析：由图3 可知，波长为2m，由“上下坡法就”可知p 点瞬时振动方向向下，从今时刻起 p 点第一次显现波峰需次全振动，又做了两次全振动才显现第三次波峰，共用时间，所以周期，波速；在时刻，处质点正处于波峰位置，q点位于处，要使q点第一次显现波峰，所需时间；三、传播速度和振动速度波在同一种匀称介质中是匀速传播的，波传播

9、的速度仅取决于介质，而与波源无关， 波速的运算公式为：，介质中各质点都在平稳位置邻近做周期性振动，质点的运动是一种变加速运动；例 3.如图 4 所示，实线是一列简谐波在某时刻的波形图，虚线是0.2s 后它的波形图，这列波可能的传播速度是 ；图 4学问点大全解析：由，由图 4 可知，波长，波向右传播时，得：波向左传播时，得：四、波的图像和振动图像波的图像表示某一时刻各个质点相对平稳位置的位移情形，从波的图像上可直接读出振幅和 波长； 随着时间的推移，波形图像将沿波速方向匀速移动，振动图像表示单个质点振动的位 移随时间的变化规律，由振动图像上可直接读出振幅、周期和任意时刻的运动方向，随着时间的推移

10、，振动图像连续延长，原有图像保持不变；例 4.如图 5 所示为一波源的振动图像，如图6 所示为该波在时刻的波的图像，就波源的振幅为 ，波的频率是 ，波长是 ，波的传播速度是 ；解析：波源的振幅为0.5cm由图 5 得波的周期即波源振动周期，所以波的频率由图 6 得波长学问点大全所以波的传播速度电磁振荡的三个“两”电磁振荡在近来年来的高考中显现的频率较高；学习中如能抓住三个“两”，就可把握好本章的学问要点，从而使学问系统化1两类物理量考题大部分是环绕某些物理量在电磁振荡中的变化规律而设计的，因此， 分析各物理量的变化规律就显得尤为重要这些物理量可分为两类：一类是电流 i 振荡电流 i 在电感线圈

11、中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度b 、磁通量和磁场能e 磁 具有与之相同的变化规律；另一类是电压 u .电容器极板 e 所带的电荷量 q、两极板间的场强 e、电场能 e 电、线圈的自感电动势 e 的变化规律与u 的相同电流 i 和电压 u 的变化不同步，规律如图甲 2两个过程电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过 程当电容器的电荷量增加时为充电过程，这个过程中电路的电流减小； 电荷量减小时为放电过程，这个过程中电路的电流增加， 变化如图甲 在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特别值零或最大 3两类初始条件电路乙和丙， 表示了电磁振荡的两类不同初始条件图乙中开关 s 从 1

12、 合向 2 时，振荡的初始条件为电容器开头放电， 图丙中 s 从 1 合向 2 时，振荡的初始条件为电容器开头充电， 学习中应留意区分这两类初始条件，否就会得出相反的结论；例 1、某 lc 振荡电路中振荡电流的波形如下列图，取顺时针方向为电流的方向，在图中 t1-t2 这段时间内， 电容器极板上的电量为正、负和板间电场强度e 的变化情形是图14-13所示中的哪一个：学问点大全题析： 如上图所示，在t 1 至 t 2 这段时间内， lc电路中的振荡电流为负方向，且逐步减 小，依题意规定顺时针方向为电流的正方向，所以在t 1 至 t 2 这段时间内， lc 电路中的电流方向为负方向， 且在减小，依

13、据lc 电路中 q 与电流的异步关系，我们不难作出lc 电路中电容器上所带电量随时间变化规律的图线，如下图所示，从该图中可以看出：在t 1 至 t 2 这段时间内，电容器正处于允电状态，由于电路中的振荡电流方向为逆时针方向，故电容器的下极板带正电，且电容内的场强正逐步增大，明显选项c 是正确的；例 2lc 振荡电路中，某时刻磁场方向如下列图，就以下说法错误选项（）a. 如磁场正在减弱，就电容器上极板带正电b. 如电容器正在放电，就电容器上极板带负电c. 如电容器上极板带正电，就线圈中电流正在增大d. 如电容器正在放电，就自感电动势正在阻碍电流增大题析： 上图只告知了电流的磁场方向，由安培定就可

14、判定出振荡电流在磁场中为顺时针流淌，但未标明电容器极板的带电情形，故题目的难度由所增大，只能设出电容器带电 的两种情形及相应的电流变化情形综合争论进行判定如下：如该时刻电容器上极板带正电，就可知电容器处于充电阶段，电流应正在减小，知a 表达正确；如该时刻上极板带负电， 就可知电容器正在放电，电流正在增强，知b 表达正确，由棱次定律知d 表达亦正确，因而错误选项只有c.简谐运动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化规律在简谐运动中涉及的物理量许多，但它们又有许多规律可循，大小关系、方向关系、能量关系等，要利用动力学的学问进行归类辨析；（1）振动中的位移x 都是以平稳位置为起点的，因此，方

15、向就是从平稳位置指向末位置的方向，大小就是这两位置间的距离，两个“端点”位移最大，在平稳位置位移为零；学问点大全所谓平稳位置就是振动物体静止时的位置；（2）加速度a 的变化与f 回的变化是一样的，在两个“端点”最大，在平稳位置为零，方向总指向平稳位置；（3）速度大小v 与加速度a 的变化恰好相反，在两个“端点”为零，在平稳位置最大，除两个“端点”外任何一个位置的速度方向都有两种可能；（4）动能大小与速度大小对应，在两端点为零，在平稳位置最大；（5）势能大小与动能恰好相反，在两端点最大，在平稳位置为零；振子的运动位移加速度（回复力）速度动能势能o b增大， 方向向右增大，方向向左减小，方向向右减

16、小增大b最大最大00最大b o减小， 方向向右减小，方向向左增大，方向向左增大减小o00最大最大0 o c增大， 方向向左增大，方向向右减小，方向向左减小增大c最大最大00最大c o减小， 方向向左减小，方向向右增大，方向向右增大减小说明在简谐运动中，位移、回复力、加速度、势能四个物理量同步变化，与速度及动能的变化步调相反；简谐运动的位移与前面学过的位移不同，简谐运动的位移是从平稳位置指向某一位置的有向线段，位移起点是平稳位置，是矢量；回复力是按成效命名的，它可以是物体所受的合外力，也可以是物体所受的某一个力的分力，进行受力分析时，不要凭空多画一个力回复力；由于动能和势能为标量，所以在一个周期

17、动能和势能完成两个周期性变化；例：图 6 所示为一弹簧振子的振动图象；分析：求 a ， f求 t=0 时刻，单摆的位置；如规定振子以偏离平稳位置向右为正，求图中o，a ，b ， c， d 各对应振动过程中的位置；t=1.5s，对质点的x ， f， v ， a 进行分析；画出 3 4 秒内的图像由振动图象知a=3cm ， t=2s，学问点大全 t=0 时刻从振动图象看，x=0 ，质点正摆在e 点即将向g 方向运动；振动图象中的o， b， d 三时刻， x=0 ，故摆都在e 位置， a 为正的最大位移处，即 g 处， c 为负的最大位移处，即f 处； t=1.5s， x=-3cm ，由 f=-kx

18、 ， f 与 x 反向， f x ，由回复力f 为正的最大值，af，并与 f 同向，所以a 为正的最大值，c 点切线的斜率为零，速度为零；由 f= -kx ， f=ma，分析可知：1 x 0， f 0， a 0； x0， f 0， a 0；2 x-t 图线上一点切线的斜率等于v； v-t 图线上一点切线的斜率等于a；3 x ， v ，a 的变化周期都相等，但它们变化的步调不同；把图线沿原先图线向后画即可；多普勒效应公式辨析如下列图，设声源为s，观看者l 分别以速度vs、v l 在静止介质中沿同始终线同向运动，声源发出声波在介质中的传播速度为v ，且 vsv, vlv ；当声源不动时， 声源发出

19、频率为 f 0 、波长为0 的声波，在时间t 内声波传播的距离为vt，这段时间内分布的波数（完全波的个数）为nvt ；0当声源以速度vs 运动时，这n 个完全波分布的距离（v - vs ） t 内，相应的波长为vvst nvvs0v由于观看者以速度vl 做同向运动，所以声波相对于观看者的速度为（v vl），观看接收到的声波的频率为fvvlvv l vvv lf 0vvs0vvs该式是多普勒应公式的一般形式，下面争论几个比较简洁的特别情形；（1）当观看者和波源都不动时，由式得ff 0（2）当观看者不动，声源接近观看时，观看者接收到的声波频率为fvf0vvs明显这时ff0 ,观看者感到单调变高，这

20、就是鸣笛的火车驶近站在铁路旁的人时，人感到汽笛的音调变高的道理；（3）观看者不动，声源远离观看者时，观看者接收到的声波频率为学问点大全0fvfvvsvf0vvs明显而这时ff0 ,观看者感到音调变低，这就是鸣笛的火车远离站在铁路旁的人时，人感到汽笛的音调变低的道理；（4）声源不动，观看者接近声源时，式中的v l 应取负值，观看者接收到的声波频率为0fvv l f vvvlf0v明显这时ff 0 ，观看者感到音调变高；（5）声源不动，观看者远离声源时，观看者接收到的声波频率为fvvl vf 0 ，明显这时ff0 ,观看者感到音调变低；例（ 2004 年高考江苏卷第16 题） 如图 2 所示，声源

21、s 和观看者a 都沿 x 轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vs 和 va，空气中声音传播的速率为v p，设,空气相当于对面没有流淌；（ 1）如声源相继发出两个声信号，时间间隔为 t ，请依据发出的这两个声信号从声源传播到观看者的过程，确定观看者接收到这两个信号的时间间隔t ；（ 2）请利用（ 1）的结果，推导此情形下观看者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式；分析：（1）设 t 1、t 2 为声源s 发出两个信号的时刻，、为观看者接收到两个信号的时 刻，就第一个信号经过时间被观看者a 接收到， 其次个信号经过时间被观看者 a 接受到；且，；学问点大全设声源发出第一个信号时，s、a

22、 两点间的距离为l，两个声信号从声源传播到观看者的过程中，他们运动的距离关系如图3 所示；可得由以上各式得；（2）设声源发出声波的振动周期为t，这样由以上结论，观看者接收到的声波振动的周期由此可得，观看者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为；测定水的折射率的五种方法一、成像法原理：利用水面的反射成像和水的折射成像；学问点大全方法： 如图 1所示， 在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插始终尺，在直尺的对面观看水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，如从点p 看到直尺水下最低点的刻度b 的像 b （折射成像）恰好跟直尺在水面上刻度a 的像 a （反射成像）重合，读出ac 、bc

23、的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率n bc 2d 2 / ac2d 2 例 1始终杆 ab 的一部分竖直插入装满某种透亮液体的柱形容器中，眼睛淡定器的边缘d斜往下看去，发觉直杆a 端经液面反射的像恰好与b 端经液体折射形成的像重合，如图2所示，已知 ab=6.5 cm ，ac=3 cm ，cd=5 cm, 该液体的折射率是 ；解析：本试验光路图如图3所示，就 nsin2 / sin11.05答案： 1.05二、插针法原理：光的折射定律方法：如图4所示，取一方木板，在板上画出相互垂直的两条线ab 、mn ，从它们的交点o 处画直线 op（使 pon 45 ），在直线op 上 p、q 两点垂

24、直插两枚大头针；把木板放入水中，使ab 与水面相平， mn 与水面垂直；在水面上观看，调整视 线 p 的像被 q 的像拦住，再在木板s、t 处各插一枚大头针，使s 拦住 q、p 的像， t 拦住学问点大全s 及 q、 p 的像，从水中取出木板，画出直线st，量出图中的角i 、 r ，就水的折射率nsin i / sin r ；例 2 用“插针法”测定透亮半圆柱玻璃砖的折射率， o 为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图 5所示的四个图中p1、p2、 p3 和 p4 是四个同学试验插针的结果；（1）在这四个图中确定把针插错了的是 ；（2）在这四个图中可以比较精确地测出折射率的是 ；运算玻璃的折射率的公式是 ；解析：将 p1p2 看做入射光线， p3p4 看做出射光线，由图 14-1-48 知，入射光线与界面垂直， 进入玻璃砖后，传播方向不变，由作