（江蘇專用）2019高考物理二輪復習 要點回扣 專題19 選修3-4學案

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1、要點19　選修3-4 [規(guī)律要點] 一、簡諧運動 1.簡諧運動的圖象：從平衡位置開始計時，函數(shù)表達式為x＝Asin ωt，圖象如圖1所示。 圖1 2.簡諧運動的能量：簡諧運動過程中動能和勢能相互轉化，機械能守恒，振動能量與振幅有關，振幅越大，能量越大。 二、單擺 1.回復力：由小球所受重力沿切線方向的分力提供。 2.周期公式：T＝2π。單擺的振動周期取決于擺長l和重力加速度g，與振幅和振子的質量都沒有關系。 三、受迫振動和共振 1.受迫振動其振動頻率等于驅動力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關。 2.共振：當驅動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最大。其共振曲線如

2、圖2所示。 圖2 四、機械波 1.機械波的形成和傳播 (1)產(chǎn)生條件：①有波源；②有傳播振動的介質，如空氣、水、繩子等。 (2)傳播特點：①傳播振動形式、能量和信息；②介質中各質點的振動頻率、振幅、起振方向等都與波源相同。 2.波長、波速、頻率及其關系：波長、波速和頻率的關系：v＝λf＝。其中波速由介質本身的性質決定，頻率由波源決定，等于波源的振動頻率。 五、波的特有現(xiàn)象 1.發(fā)生明顯衍射的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。 2.波的干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振幅增大、某些區(qū)域的振幅減小，而且增大與

3、減小的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉。 3.多普勒效應：由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感覺到頻率變化的現(xiàn)象。如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率增大；如果二者遠離，觀察者接收到的頻率減小。 六、光的折射定律　折射率 1. 圖3 定義式：n＝。折射率是由介質本身的光學性質和光的頻率決定的。 2.折射率與光速的關系：n＝。因為v

4、入射角。 (3)應用：全反射棱鏡；光導纖維。 2.光的色散：白光的色散說明白光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種單色光組成的復色光。其中紅光的折射率最小，紫光的折射率最大。 八、光的干涉 1.條件：兩光源發(fā)出的光頻率相同，相位差恒定。 2.雙縫干涉：(1)產(chǎn)生明暗條紋的條件：光屏上某點與兩個狹縫的路程差是光波波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋；與兩個狹縫的路程差是半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋。 (2)條紋的特點：相鄰明條紋(或暗條紋)的間距相等，且Δx＝λ，其中λ為波長，d為雙縫間距，l為雙縫到屏的距離。實驗裝置不變的條件下，紅光的干涉條紋間距最大，紫光的干涉條紋間距最??；若換用白光，在屏上得

5、到彩色條紋，且中央為白色。 3.薄膜干涉 (1)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂膜)前后兩表面的反射光波相遇而形成的干涉。 (2)圖樣特點：同一條亮(或暗)條紋對應薄膜的厚度相等，單色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平狀的明暗相間的條紋，白光入射時形成彩色條紋。 九、光的衍射 1.單縫衍射：中央為亮條紋，向兩側有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同。白光衍射時，中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠離中央的是紅光。 2.泊松亮斑：當光照到不透明的小圓板上，在圓板的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。 3.雙縫干涉圖樣與單縫衍射圖樣的比較 內容 干涉 衍射 圖

6、樣 特 點 不同 ①條紋寬度相等 ②各相鄰條紋等間距 ③清晰條紋，亮度基本相等 ①條紋寬度不等，中央最寬②各相鄰條紋間距不等 ③中央條紋最亮，兩邊變暗 相同 干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋 十、光的偏振 1.理論意義：光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波，光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波。 2.應用：照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等等。 十一、電磁場和電磁波 1.電磁場和電磁波的產(chǎn)生 2.電磁波的傳播：電磁波是橫波，其傳播不需要介質。傳播速度、頻率和波長的關系為v＝λf。在真空中的傳播速度為3.0×

7、108 m/s。 3.電磁波的發(fā)射和接收：調制、電諧振、調諧、檢波。 4.電磁波譜 十二、相對論 狹義相對論的兩個基本假設 (1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的。 (2)光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。 [保溫訓練] (1)列車上安裝一個聲源，發(fā)出一定頻率的樂音。當列車與觀察者都靜止時，觀察者記住了這個樂音的音調。在以下情況中，觀察者聽到這個樂音的音調比原來降低的是(　　) A.觀察者靜止，列車向他駛來 B.觀察者靜止，列車離他駛去 C.列車靜止，觀察者靠近列車 D.列車靜止，觀察者遠離列車 (2)一列簡諧橫

8、波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻的圖象如圖4所示。周期T＝0.01 s，介質中質點P位于x＝2 m處。則該列波傳播的速度大小為________m/s。t＝ 0.15 s時質點P振動沿________(選填“＋y”或“－y”)方向。 圖4 (3)水下光源在水面上形成一個半徑為2 m的圓形亮區(qū)，水的折射率為，試確定光源離水面的距離。 解析　(1)根據(jù)多普勒效應，當列車和觀察者相互遠離時，觀察者聽到這個樂音的音調比原來的要低，故應選B、D。 (2)根據(jù)波長、周期和波速的關系v＝，可求得該列波傳播的速度大小為400 m/s，根據(jù)波的傳播方向和質點的振動關系可判斷，在t＝0.15 s時，質點P振動沿＋y方向。 (3)光線剛好發(fā)生全反射，有n＝＝，C＝45° 由幾何知識得光源位于水面下方h＝2 m處。 答案　(1)BD　(2)400?。珁　(3)2 m 5