2019高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題八 機(jī)械振動與機(jī)械波 光學(xué) 17 機(jī)械振動與機(jī)械波 光學(xué)課件.ppt

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第17講機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué) 考情分析 備考定向 知識脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 知識脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 知識脈絡(luò)梳理 規(guī)律方法導(dǎo)引 2 思想方法 1 物理思想 理想模型思想 類比思想 2 物理方法 圖象法 作圖法 臨界與極值法 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 振動與波動的綜合應(yīng)用常以選擇題的形式考查波的圖象 波速 波長 頻率的關(guān)系 例1 多選 一列簡諧橫波 某時刻的圖象如圖甲所示 其中P Q A是波上的三個質(zhì)點 從該時刻開始計時 波上質(zhì)點A的振動圖象如圖乙所示 則以下說法正確的是 A t 0到t 0 2s 該波向x軸負(fù)方向傳播了5mB 質(zhì)點P比質(zhì)點Q先回到平衡位置C 經(jīng)過 t 0 4s 質(zhì)點A通過的路程是4mD t 0到t 0 2s 這段時間P的速度逐漸減小E 質(zhì)點A簡諧運動的表達(dá)式為y 2sin2 5 t m ACE 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 思維導(dǎo)引 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 例2如圖所示 實線為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t 0時刻的波形 虛線是該波在t 0 20s時刻的波形 則此列波的周期可能為 A 0 16sB 0 20sC 0 32sD 0 40s A 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 思維導(dǎo)引 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 規(guī)律方法1 判斷波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的方法 1 上下坡法 圖甲 2 同側(cè)法 圖乙 3 微平移法 圖丙 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 拓展訓(xùn)練1 2018 全國卷 一列簡諧橫波在t s時的波形如圖甲所示 P Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點 圖乙是質(zhì)點Q的振動圖象 求 1 波速及波的傳播方向 2 質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo) 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 答案 1 0 18m sx軸負(fù)方向 2 9cm 其振動狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點處 由此及v 18cm s式有xQ xP v t 6cm則質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標(biāo)為xQ 9cm 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 光的折射和全反射常以計算題的形式考查光的折射和全反射 例3 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 解析 1 在O點左側(cè) 設(shè)從E點射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角 則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出 如圖 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 思維導(dǎo)引 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 規(guī)律方法光的折射和全反射題型的分析思路 1 確定要研究的光線 有時會分析 尋找臨界光線 邊界光線作為研究對象 2 找入射點 確認(rèn)界面 并畫出法線 3 明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系 若光疏 光密 定有反射 折射光線 若光密 光疏 如果入射角大于或等于臨界角 一定發(fā)生全反射 4 根據(jù)反射定律 折射定律列出關(guān)系式 結(jié)合幾何關(guān)系等 具體求解 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 光的波動性以選擇題的形式考查折射率與光的傳播速度 頻率的關(guān)系 干涉 衍射圖樣與頻率的關(guān)系 例4 多選 半圓形玻璃磚橫截面如圖所示 AB為直徑 O點為圓心 在該截面內(nèi)有a b兩束單色可見光從空氣中垂直于AB射入玻璃磚 兩入射點到O點的距離相等 兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示 則a b兩束光 A 在同種均勻介質(zhì)中傳播 a光的傳播速度較大B 以相同的入射角從空氣斜射入水中 b光的折射角大C a光的波長比b光的波長小D 分別通過同一雙縫干涉裝置 a光的相鄰亮條紋間距大 AD 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 思維導(dǎo)引 命題熱點一 命題熱點二 命題熱點三 拓展訓(xùn)練2在雙縫干涉實驗中 分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫 在雙縫后的屏幕上 紅光的干涉條紋間距 x1與綠光的干涉條紋間距 x2相比 x1 選填 或 x2 若實驗中紅光的波長為630nm 雙縫與屏幕的距離為1 00m 測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10 5mm 則雙縫之間的距離為mm 答案 0 3 1 2 3 4 1 關(guān)于機(jī)械波 下列說法正確的是 A 機(jī)械波的傳播過程也是傳遞能量的過程B 機(jī)械波的頻率與波源振動的頻率無關(guān)C 機(jī)械波不能產(chǎn)生干涉 衍射現(xiàn)象D 機(jī)械波能在真空中傳播 A 解析 機(jī)械波的傳播過程也是傳遞能量的過程 選項A正確 機(jī)械波的頻率與波源振動的頻率相同 選項B錯誤 機(jī)械波能產(chǎn)生干涉 衍射現(xiàn)象 選項C錯誤 機(jī)械波不能在真空中傳播 只能在介質(zhì)中傳播 選項D錯誤 1 2 3 4 2 多選 關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象 說法正確的是 A 水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B 光從空氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射C 在岸邊觀察前方水中的一條魚 魚的實際深度比看到的要深D 分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗 用紅光時得到的條紋間距更寬 CD 1 2 3 4 3 2016 全國卷 1 關(guān)于電磁波 下列說法正確的是 A 電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B 周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā) 形成電磁波C 電磁波在真空中自由傳播時 其傳播方向與電場強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D 利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信 但電磁波不能通過電纜 光纜傳輸E 電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生 若波源的電磁振蕩停止 空間的電磁波隨即消失 1 2 3 4 2 一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播 波長不小于10cm O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x 0和x 5cm處的兩個質(zhì)點 t 0時開始觀測 此時質(zhì)點O的位移為y 4cm 質(zhì)點A處于波峰位置 t s時 質(zhì)點O第一次回到平衡位置 t 1s時 質(zhì)點A第一次回到平衡位置 求 簡諧波的周期 波速和波長 質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式 答案 1 ABC 2 4s7 5cm s30cm 1 2 3 4 解析 1 電磁波在真空中的傳播速度為光速 A選項正確 電磁波是由周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)產(chǎn)生的 B選項正確 傳播速度方向 電場方向 磁場方向三者兩兩垂直 C選項正確 電磁波可以通過光纜傳播 D選項錯誤 當(dāng)電磁振蕩消失后 電磁波可繼續(xù)傳播 E選項錯誤 1 2 3 4 1 2 3 4 4 2018 全國卷 如圖所示 ABC是一直角三棱鏡的橫截面 A 90 B 60 一細(xì)光束從BC邊的D點折射后 射到AC邊的E點 發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出 EG垂直于AC交BC于G D恰好是CG的中點 不計多次反射 1 求出射光相對于D點的入射光的偏角 2 為實現(xiàn)上述光路 棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍 1 2 3 4 解析 1 光線在BC面上折射 由折射定律有sini1 nsinr1 式中 n為棱鏡的折射率 i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角 光線在AC面上發(fā)生全反射 由反射定律有i2 r2 式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角 光線在AB面上發(fā)生折射 由折射定律有nsini3 sinr3 式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角 由幾何關(guān)系得i2 r2 60 r1 i3 30 F點的出射光相對于D點的入射光的偏角為 r1 i1 180 i2 r2 r3 i3 由 式得 60 1 2 3 4 2 光線在AC面上發(fā)生全反射 光線在AB面上不發(fā)生全反射 有nsini2 nsinC nsini3 式中C是全反射臨界角 滿足nsinC 1 由 式知 棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為 玻璃三棱鏡中的折射和全反射問題 典例示范 如圖所示 直角玻璃三棱鏡置于空氣中 已知 A 60 C 90 一束極細(xì)的光于AC的中點D垂直AC面入射 AD a 棱鏡的折射率為n 求 1 此玻璃的臨界角 2 光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角 3 光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時間 設(shè)光在真空中的傳播速度為c 思維流程 以題說法光在玻璃三棱鏡中的折射和全反射問題 作好規(guī)范的光路圖是解決問題的關(guān)鍵 特別應(yīng)注意法線作為輔助線的作用 通過作圖構(gòu)建幾何三角形 然后利用三棱鏡的角度關(guān)系和幾何知識求解 針對訓(xùn)練如圖所示的等腰直角三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面 O為BC邊的中點 位于O點處的點光源在透明介質(zhì)的該橫截面內(nèi)向各個方向發(fā)射光線 其中從AC邊上的D點射出的光線平行于BC 從E點射出的光線垂直于BC向上 已知BC邊長為2l DOC 15 求 1 該光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角的大小