選修3-4知識點羅列

1、四、單擺的周期與擺長的關(guān)系:選修3-4知識點羅列機械振動一、描述簡諧運動的物理量：回復(fù)力，位移，振幅，周期和頻率:注意點：1.振動路程與位移的區(qū)別，一次全振動，路程為4A2. 簡諧運動的振幅不變，而位移在時刻變化。| X | A3. 回復(fù)力與位移的關(guān)系：F=-Kx （負號表示回復(fù)力與位移方向始終相反），此式是判別簡諧運動的一個依據(jù)。二、簡諧運動的表達式 x=Asin（ 31+）©三、簡諧運動的圖像 例題1 一質(zhì)點作簡諧振動，圖象如圖6所示，由圖可知A . 4s末速度為零，加速度負向、最大B. 4s末振子的位移為-0.02mC. 振動周期是 5s,振幅是0.02mD. 1s末，振動物體

2、的速度為正向最大實驗的幾個注意點：1. 實驗時應(yīng)選擇擺長較長的單擺2.應(yīng)適當增大單擺的擺動次數(shù)，T=t/n3. 若以T2為縱軸，L為橫軸，作出的圖像是_過原點的直線，求得直線的斜率k,即得g 4 2/k五、受迫振動和共振注意點：1.受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，與系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)2. 驅(qū)動力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大。常見考題：1. 振子通過平衡位置時，速度的大小最大（V）2. 振子在最大位移處時，加速度的大小最大（V）3. 振子在連續(xù)兩次通過同一位置時，位移一定相同（V）4. 彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動，振子向平衡位置運動過程中振子加速度逐漸減?。▽Γ?. 彈簧

3、振子以O(shè)點為平衡位置做簡諧運動， 從O點開始計時，振子第一次到達 M點用了 0.3s，又經(jīng)過0.2s第二次通過 M點，則振子運動的周期為 s.振子第三次通過 M點，還要經(jīng)過的時間可能是 s.1.6答案：1.6s或s36. 彈簧振子的位移隨時間變化的表達式是x sin2 t，則在0.3s0.4 s的時間內(nèi)，振子的速率在增大（對）7. 擺鐘不準可調(diào)節(jié)鐘擺的長度來校正，快了應(yīng)調(diào)節(jié)使鐘擺變長（對）8. 用單擺測量重力加速度的實驗中，如果g測量值比當?shù)貥藴手荡?，則可能是從懸點測量到擺球下端作為擺長（對）9. 有甲乙兩個簡諧運動，甲的振幅為2cm,乙的振幅為3cm，它們的周期都是 4s。當t=0時,甲的位

4、移為2cm，乙的相位比甲落后n /4。寫出甲乙兩個簡諧運動的位移隨時間變化的關(guān)系解答：x甲式，并畫出它們的位移一時間圖像。2sin( t ) cm x 乙 3sin t cm 圖略 2機械波一、橫波和縱波的區(qū)別波的傳播方向與振動方向不同 二、橫波的圖像例題1如圖1所示是一列簡諧波在某一時刻的波形，則A . C點的振幅是0B. 該時刻速度最大的點是 A、C、EC. 當A振動了一周期時間內(nèi)，波由 A點傳到E點 D .若A點向上振動，則波沿 x軸負方向傳播注意與振動圖像的區(qū)別與聯(lián)系波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點的瞬時速 度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個。例題2圖4所示是

5、一列沿x軸負方向傳播的波在某一時刻的波形圖，此時，A點的速度方向是 , B點速度方向是 , C點的加速度方向是，并畫出此列波經(jīng)T/2的波形.參考答案：y軸負向，y軸正向，y軸負向、波長、波速和頻率的關(guān)系：v=入f1. 機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定2. 波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率并不改變，但波速和波長會改變3. 波在一個周期內(nèi)傳播的距離恰好為波長，兩個相鄰波峰間的距離為一個波長，兩個相鄰平衡位置間的距離為半個波長4. 質(zhì)點振動nT （波傳播n入）時，波形不變。5. 相隔波長整數(shù)倍的兩質(zhì)點，振動狀態(tài)總相同；相隔半波長奇數(shù)倍的兩質(zhì)點，振動狀態(tài)總相反。四、波的反射和折射 波面與波

6、線垂直，波線代表了波的傳播方向。五、波的干涉和衍射繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里， 介質(zhì)的質(zhì)點同注意點：1. 幾列波相遇時能夠保持各自的運動狀態(tài),時參與這幾類波引起的振動，質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨傳播時引起的位移的矢量和。（p41）2. 產(chǎn)生干涉的必要條件是兩列波的頻率必須相同，相位差保持不變。（p57）3. 波峰與波峰、波谷與波谷相遇的質(zhì)點振動加強（振幅變大，位移仍在不斷變化）4. 波峰與波谷相遇的點振動減弱（振動減弱的點與振動加強的點相比，位移并不一定?。?. 干涉現(xiàn)象：在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動加強點始終加強；振動減弱點始終減弱?；蛘弑炔ㄩL小（p39）6. 發(fā)生明顯衍射的條件：縫、孔的寬度

7、或障礙物的尺寸跟波長相差不多,六、多普勒效應(yīng)波源與觀察者相向運動時，觀察到的頻率變大波源與觀察者互相遠離時，觀察到的頻率變小應(yīng)用（p44）:1. 多普勒測速儀2. 測量星球上某些元素發(fā)出的光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時發(fā)光的頻率對照, 就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。3. 醫(yī)學(xué)上的“彩超”常見考題：1. 波動過程是質(zhì)點由近向遠傳遞的過程2. 前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動，后一質(zhì)點的振動必定落后于前一質(zhì)點3. 波速由介質(zhì)決定與波源無關(guān)（V）4. 在一個周期內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)點所走過的路程等于波長5. 波的圖象表示的是介質(zhì)中某個質(zhì)點在不同時刻對平衡位置的位移（錯）6. 簡諧波沿長繩傳

8、播，繩上相距半個波長的兩個質(zhì)點振動位移的大小相等（正）7. 一列聲波由空氣傳到水中頻率不變，波長變大8. 在空曠的山谷里叫喊，可以聽到回音，這是聲波的衍射現(xiàn)象9. 繞正在發(fā)音的音叉走一圈，可以聽到忽強忽弱的聲音，這是聲音的干涉現(xiàn)象10. 次聲波是頻率低于 20 Hz的聲波，它比超聲波更易發(fā)生衍射（正）11. 兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，則振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化（錯）t2=0.1S時刻的波形，求:12. 如圖11所示，實線為t1=0時刻的圖象，虛線為（1）若波的傳播方向為+x方向，波速多大；（2）若波的傳播方向為-x方向，波速多大；（3）若波速為450m/s,波沿什么方向傳播.A點，波速v

9、13. 一列向右傳播的簡諧橫波，t = 0時刻的波形圖如圖所示，此時波剛好傳到 =0.6 m/s，質(zhì)點B、C的坐標分別為 Xb = 5.4 m , xc=6.9 m，則:質(zhì)點B的起振方向沿 （填“Y軸正方向”或“Y軸負方向”）. 當質(zhì)點C第一次到達波峰時，質(zhì)點B振動了多長時間？參考答案：Y正方向；3s14. 如圖所示為兩列簡諧橫波在同一繩上傳播在t=0時刻的波形圖，已知甲波向左傳，乙波向右傳請根據(jù)圖中信息判斷以下說法正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打伙'或“V”A .兩列波的波長一樣大B. 甲波的頻率fi比乙波的頻率f2大C. 由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時不會發(fā)生干涉現(xiàn)象D. 兩列波同時傳到坐

10、標原點E. x=0.2cm處的質(zhì)點開始振動時的方向向+y方向F. 兩列波相遇時會發(fā)生干涉且x=0.5cm處為振動加強的點A . (V) B.(C.(. ( V) E. ( V) F. ( V)15. 如圖，質(zhì)點O在垂直x軸方向上做簡諧運動，形成了沿 x軸正方向傳播的橫波。在 t=0 時刻質(zhì)點O開始向下運動，經(jīng) 0.4s第一次形成圖示波形，則該簡諧波周期為 s,波速為 m/s, x=5m處的質(zhì)點B在t=1.6s時刻相對平衡位置的位移為 cmx= 2m處質(zhì)點的振動答案：0.8(2分) 5 (3分) 10 (3分)16. 一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t = 3s時的波形圖，圖乙是波上圖線.則該橫波

11、的速度為m/s,傳播方向為k y/cm；r -0p/ 3 S jc/m"45 r/s圖甲圖乙答案：1, -x方向16. 一列簡諧橫波，某時刻的波形圖象如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，貝UA .若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率為1.25HzB .若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比20m大很多C .從該時刻起，再經(jīng)過 t=O.4s, P質(zhì)點通過的路程為 4mD .從該時刻起，質(zhì)點 P將比質(zhì)點Q先回到平衡位置答案：AC 光一、光的折射定律sin 1 nsin 21. 發(fā)生折射時也發(fā)生反射2. 0 1&g

12、t;0 2,n>1 , 0 1為光線在光疏介質(zhì)中對應(yīng)的角、折射率 注意:1. 各種單色光在真空中速度相同，在同一介質(zhì)中紅光速度最大2. 頻率越大，折射率越大 三、光的全反射，光導(dǎo)纖維1臨界角：si nC n全反射條件：（1）光從光密到光疏（2）入射角0C常見的全反射現(xiàn)象：水中或玻璃中的氣泡看起來特別明亮海市蜃樓夏天遠處柏油路面象被水淋過的一樣，看起來特別明亮 全反射棱鏡光導(dǎo)纖維（內(nèi)芯大于外套的折射率）四、激光三個特點：1.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性2.平行度非常好3.亮度高應(yīng)用：光纖通信（p78）激光測距雷達醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”利用強激光產(chǎn)生的高壓引起核聚變?nèi)⒄障辔?/p>

13、、光的干涉、衍射和偏振注意點：1.房屋內(nèi)的兩盞白熾燈發(fā)出的光不會發(fā)生干涉2. 楊氏雙縫干涉的結(jié)果是明暗相間的條紋，且條紋間隔相等，若用白光做，則為彩色條紋3. X L ，可以看出光的波長越大，干涉現(xiàn)象越明顯d4. 肥皂泡看起來是彩色的是由于肥皂泡的厚度并不均勻，不同波長的光從內(nèi)外表面反射后干涉，在不同位置相互加強。（條紋是水平的）（P62）5. 用等傾法檢查平整度時，樣板放在被檢查表面的上方，光在劈形空氣層的上下表面反射后 發(fā)生干涉6. 單縫衍射時，狹縫越窄，盡管亮度有所降低，但是屏上條紋的寬度反而增大（p65）7. 光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波8. 攝影師在拍攝池中的游魚，玻璃櫥窗里的物品時，

14、往往在照相機鏡頭前裝濾光片，其目的是減弱水面和玻璃表面的反射光（p70） 常見考題：1. 以下現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)果，說明了光的波動性的是：ABA .肥皂薄膜上的彩色條紋B.泊松亮斑C 雨后天空中彩虹D海市蜃樓2. 白光經(jīng)光密三棱鏡折射發(fā)生色散時，紅光的偏折角最大（錯誤）3. 天空中出現(xiàn)的彩虹是因為光的折射形成色散現(xiàn)象（正確）4. 光的干涉和衍射不僅說明了光具有波動性，還說明了光是橫波；（錯誤）5. （正確）全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性；6. （錯誤）雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象7. （正確）托馬斯楊利用雙縫干涉實驗有力地說明光是一種波；8. （錯誤）愛因斯坦提出光是一種電磁

15、波；9. （錯誤）光導(dǎo)纖維是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象，無影燈主要是應(yīng)用了光的衍射10. （錯誤）無影燈是應(yīng)用光的衍射現(xiàn)象11. （正確）增透膜是應(yīng)用光的干涉現(xiàn)象12. （正確）分光鏡是應(yīng)用光的色散現(xiàn)象13. （正確）光導(dǎo)纖維是應(yīng)用光的全反射現(xiàn)象14. （錯誤）在光的雙縫干涉實驗中，將入射光由綠光改為紫光，則條紋間隔變寬15. 白光經(jīng)肥皂膜前后表面反射后，反射光發(fā)生干涉形成彩色條紋（對）16. 著名的泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象（對）17. 在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象（錯誤）18. 單縫衍射形成的衍射條紋是等間距的（錯誤）19. 立體電影應(yīng)用了光的偏振理論（正確）20. 光盤記錄

16、信息的密度很高，是利用了激光的相干性好的特點（錯）21. 遙遠星系所生成的光譜都呈現(xiàn)“紅移”，即光譜線都向紅色部分移動了一段距離，由此現(xiàn)象可知宇宙在膨脹（對）22. 夜間騎自行車時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到自行車尾燈后，會有較強的光被發(fā) 射回去，而引起司機的注意，這是利用了全反射棱鏡的原理（對）23. 隔著帳?？催h處的燈，見到燈周圍輻射彩色的光芒，這是光的衍射現(xiàn)象（對）24. 偏振光可以是橫波，也可以是縱波（X）25. 激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，因此可對它進行調(diào)制來傳遞信息（V）26. 激光雷達能根據(jù)多普勒效應(yīng)測出目標的運動速度，從而對目標進行跟蹤（V）27. （正確）自然光是光振動沿

17、各個方向均勻分布的光，偏振光是光振動沿著特定方向的光28. （錯誤）拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度；29.除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是不同程度的偏振光。 （正 確）AD面的夾角60。已知光在真空中的速度（1 ）這束入射光線的入射角多大？（2）光在棱鏡中的波長是多大？（3）該束光線第一次從 CD面出射時的折射角。（結(jié)果可用三角函數(shù)表示）c=3 X 108m/s，玻璃的折射率 n=1.5，求:30. 如圖所示，玻璃棱鏡 ABCD可以看成是由 ADE ABE BCD三個直角三棱鏡組成。一束頻 率5.3 X 1014Hz的單色細光束從 A

18、D面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與參考答案：解:根據(jù)n（1）設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為 i、rsin ir=30 °得 sin isin rnsinr 1.5sin 300.75, iarcsin0.75（2）根據(jù)n c，得vv警m/s 2 108m/s根據(jù)v f，得!°；m/s 3.77 10 7m5.3 10（3）光路如圖所示ab光線在AB面的入射角為45°1 1C,則 sinC0.67n 1.5>0.67，因此光線ab在AB面會發(fā)生全反射CD面的入射角r' =r=30 °si門，光線CD面的出射光線與法線的夾角

19、設(shè)玻璃的臨界解為sin 45°光線在根據(jù)nsin ri iarcs inO .7531. 光纖通信中，用激光可以攜帶大量信息，是利用了激光相干性好的特點（正確）H圖丙為用采種透明材料制成的一塊長方體棱鏡的切面圖，O為BC的中心，光線從 AB邊上某點以60°的入射角射人棱鏡后射在O點并恰好不從BC所在的平面射出.（1）畫出光線從開始射入棱鏡到射出棱鏡后的完整光路圖（2）求該棱鏡的折射率.（結(jié)果可保留根號）參考答案：（1）圖略；（2） n= . 7/2 ;電磁波一、電磁波的傳播1. 麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場（注意表述和理解）2. 電磁波是橫波（

20、P83）3. 電磁波在真空的光速是 c注意點：麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，赫茲在試驗中觀察到了電磁波（p84）二、電磁振蕩，電磁波的發(fā)射和接受1. 電磁振蕩產(chǎn)生的震蕩電流是交變電流，電容器極板上的電荷量、電路中的電流、電容器的電場強度、線圈里的磁感應(yīng)強度都在周期性的變化著。2. 有效發(fā)射電磁波的條件：1）要有足夠高的振蕩頻率。頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。2）電路必須開放，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間。3. 調(diào)制、調(diào)諧、解調(diào)三個過程的理解調(diào)制：使電磁波隨各種信號（如：聲音、圖象等）而改變的技術(shù)叫做調(diào)制。調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧。解調(diào)：從接收到的高頻信號中還原出所攜

21、帶的聲音或圖像信號的過程。調(diào)幅波的解調(diào)叫做檢波。三、電磁波譜及其應(yīng)用1. 按波長從大到小的順序無線電波，紅外線，可見光，紫外線，X射線（倫琴射線），丫射線2. 電磁波的應(yīng)用：天文學(xué)家用射電望遠鏡接受天體輻射的無線電波，進行天體物理研究紅外線的熱效應(yīng)、遙感、夜視儀天空看起來是藍色的是由于波長較短的光比波長較長的光更容易被散射（p99）紫外線殺菌消毒，熒光效應(yīng)利用X射線檢查金屬零件內(nèi)部的缺陷，醫(yī)學(xué)上用X射線來“透視”利用丫射線治療某些癌癥，也可用于探測金屬內(nèi)部的缺陷常見考題：1. 在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場（錯）2. 在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化

22、的電場（錯）3. 均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場（錯）4. 周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場（對）5. （正確）電磁波的傳播過程就是能量傳播的過程6. （正確）電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是互相垂直，且與波的傳播方向垂直7. （正確）只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波8. （錯誤）電磁波和機械波的傳播都需要借助于介質(zhì)9. （錯誤）電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都相同，而機械波的波速大小與介質(zhì)密切相關(guān)10. （正確）機械波能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，而電磁波也能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)11. （正確）電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播12. （錯誤）電磁波由真空進入

23、介質(zhì)傳播時，波長將變長13. （錯誤）電磁波是縱波14. （正確）變化的電場和變化的磁場由近及遠向外傳播，形成電磁波15. （錯誤）電磁場是一種物質(zhì)，不能在真空中傳播16. （正確）電磁波由真空進入介質(zhì)中，傳播速度變小，頻率不變17. （錯誤）丫射線是一種來源是原子核衰變過程中受激發(fā)的電子從高能級向低能級躍遷時 發(fā)出的18. （錯誤）治療腦腫瘤的“r刀”是利用了 r射線電離本領(lǐng)大的特性19. （正確）當日光燈啟動時，旁邊的收音機會發(fā)出“咯咯”聲，這是由于電磁波的干擾造 成的20. （正確）雷達所用無線電波的波長比短波更短21. （正確）雷達的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離22. （錯誤）雷達

24、在能見度低的黑夜將無法使用23. （錯誤）雷達只有連續(xù)發(fā)射無線電波，才能發(fā)現(xiàn)目標24. 麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在，后來由他又用實驗證實電磁波的存在（錯 誤）25. （錯誤）電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象26. （正確）電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象27. 按照大爆炸理論，我們所生活的宇宙是在不斷膨脹的，各星球都離地球而遠去，由此可以斷言：（）（正確）1地球上接收到遙遠星球發(fā)出的光的波長要變長（錯誤）2地球上接收到遙遠星球發(fā)出的光的波長要變短（錯誤）3遙遠星球發(fā)出的紫光，被地球接收到時可能是紫外線（正確）4遙遠星球發(fā)出的紅光，被地球接收到時可能是紅外線;相對論1. 狹義相對論的基本假設(shè)在不同的慣性參考系中，一切物理定律都是相同的 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的2. 狹義相對論的幾個重要結(jié)論（1）長度的相對性I(V)（2）時間的相對性（3）相對論速度變換公式uu' Vu'V2c（4）相對論質(zhì)量mm&