2020高考物理浙江专用版大二轮课件:专题六 选修 第13讲 .pdf
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1、专题六 选修34、35 第一部分 专题复习 专题定位 1.掌握机械振动和机械波的产生和描述,理解波长、波速和频率及其相互关系; 2.通过画光路图,结合几何知识解决光的折射及全反射问题; 3.理解光的干涉、衍射、色散及双缝干涉实验; 4.理解光电效应现象、氢原子模型与原子结构,会书写核反应方程,会根据 质量亏损计算核能. 第13讲 机械振动和机械波 电磁波 题型1 机械振动及其图象 内容索引 NEIRONGSUOYIN 题型2 机械波及其图象 题型3 振动图象和波的图象的综合应用 题型4 电磁振荡与电磁波 机械振动及其图象 题型1 1.简谐运动的特征 (1)受力特征:回复力满足Fkx. (2)运
2、动特征:当物体靠近平衡位置时,a、F、x都减小,v增大;当物体远离平衡位 置时,a、F、x都增大,v减小. (3)能量特征:对同一弹簧振子或单摆来说,振幅越大,能量越大,在振动过程中, 动能和势能相互转化,机械能守恒. (4)周期性特征:物体做简谐运动时,其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时 间做周期性的变化. (5)对称性特征:速率、加速度等关于平衡位置对称. 2.振动图象提供的信息 (1)由图象可以看出质点振动的振幅、周期. (2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移. (3)可以确定各时刻质点的振动方向. (4)可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向. (5)能够比较不同时刻
3、质点的速度、加速度的大小. 例1 (多选)甲、乙两单摆的振动图象如图中A、B图线所示.已知乙摆的摆长为0.992 m. 下列判断正确的是 A.甲摆的摆长小于0.992 m B.甲摆的振幅比乙摆的振幅大 C.甲摆振动的频率比乙摆振动的频率高 D.在t1 s时,乙摆有负向的最大速度 解析 由题图可得:T甲1.5 s,T乙2 s,根据T 可知甲摆的摆长小于0.992 m, 故A正确; 由题图象可得:A乙9 cm,A甲6 cm,甲摆的振幅比乙摆的振幅小,故B错误; 由题图象可得:T甲1.5 s,T乙2 s,根据T 可知,甲摆振动的频率比乙摆振动的 频率高,故C正确; 由题图象可知在t1 s时,乙图线处
4、于最低点,说明乙摆动到最高点,速度为零,故 D错误. 拓展训练1 如图为某质点的振动图象,由图象可知 A.质点的振动方程为x2sin 50t(cm) B.在t0.01 s时质点的加速度为负向最大 C.P时刻质点的振动方向向下 D.从0.02 s至0.03 s质点的动能减小,势能增大 P时刻图象的斜率为正,则质点的振动方向向上,故C错误; 从0.02 s至0.03 s,质点的位移增大,远离平衡位置,则质点的动能减小,势能增大, 故D正确. 拓展训练2 (2019北京市海淀区3月适应性练习)如图甲所示,弹簧振子在竖直方向 做简谐运动.以其平衡位置为坐标原点,竖直向上为正方向建立坐标轴,振子的位移
5、x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是 A.振子的振幅为4 cm B.振子的振动周期为1 s C.t1 s时,振子的速度为正的最大值 D.t1 s时,振子的加速度为正的最大值 解析 由振动图象可知,该弹簧振子的振幅为2 cm,周期为2 s,t1 s时,振子在平 衡位置,正向速度最大,加速度为零,故C正确. 机械波及其图象 题型2 1.波的传播问题 (1)沿波的传播方向上,各质点的起振方向与波源的起振方向一致. (2)介质中各质点随波振动,但并不随波迁移. (3)沿波的传播方向上,波每个周期传播一个波长的距离. (4)在波的传播方向上,平衡位置之间的距离为n,n1,2,3的质点,振动步调总
6、相 同;平衡位置间的距离为(2n1) ,n0,1,2,3的质点,振动步调总相反. 2.波的叠加问题 (1)两个振动情况相同的波源形成的波,在空间某点振动加强的条件为该点到两波源 的路程差xn,振动减弱的条件为xn .两个振动情况相反的波源形成的波, 在空间某点振动加强的条件为xn ,振动减弱的条件为xn,以上各式中n 取0,1,2. (2)振动加强点的位移随时间而改变,振幅最大. 3.波的多解问题 (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 向传播两种可能性.
7、 4.关系式:vf. 例2 (多选)(2019金丽衢十二校联考)如图所示,S1为点振源,由平衡位置开始上下 振动,产生一列简谐横波沿S1S2直线传播,S1、S2两点之间的距离为9 m.S2点的左侧 为一种介质,右侧为另一种介质,波在这两种介质中传播的速度之比为34.某时刻 波正好传到S2右侧7 m处,且S1、S2均在波峰位置.则 A.S2开始振动时方向可能向下也可能向上 B.波在S2左侧的周期比在右侧时大 解析 S2开始运动时方向与振源的起振方向相同,由于振源的起振方向不知道,所 以无法确定S2开始运动时的方向,波的振动周期由振源决定,波在S2左侧的周期和 右侧的周期相等,故A正确,B错误;
8、拓展训练3 (多选)(2018全国卷34(1)改编)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t 0和t0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期T0.20 s.下列说法 正确的是 A.波速为0.40 m/s B.波长为0.08 m C.x0.08 m的质点在t0.70 s时位于波谷 D.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m 由图象可知波长0.16 m,B错; 根据vT得,波速变为0.80 m/s时波长0.32 m,D对. 拓展训练4 (多选)(2019宁波市3月模拟)如图所示,两列简谐横波在同一绳上传播, 已知甲波向左传播,t0时刻恰好传
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