高中物理 专题 模块综合重难点串讲(上)讲义(含解析) 新人教版选修34
高中物理 专题 模块综合重难点串讲(上)课后练习(含解析)新人教版选修3-4
专题:模块综合重难点串讲(上)题一一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图象如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是()A.沿x轴负方向,60 m/s B.沿x轴正方向,60 m/sC.沿x轴负方向,30 m/s D.沿x轴正方向,30 m/s题二如图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。
当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系,已知木板被水平拉动的速度为,右图所示的一段木板的长度为,重力加速度为,漏沙时不计沙摆的重心变化。
则这次实验沙摆的振动周期_______ ,摆长____________ 。
题三在均匀介质中,各质点的平衡位置在同一直线上,相邻两质点的距离均为s,如图甲所示。
振动从质点1开始向右传播,质点1初速度方向竖直向上。
经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形。
关于这列波的周期和波速的下列说法中正确的是()A.这列波的周期这列波的周期C.这列波的传播速度这列波的传播速度题四一列简谐横波沿一直线在空间传播,某一时刻直线上相距为d的A、B两点均处在位移为零的位置,且A、B之间仅有一个波峰,若经过时间t,质点B恰好到达波峰位置,求该波的波速可能值是多少?题五利用发波水槽得到的水面波形如图a 、b 所示,则()A .图a 、b 均显示了波的干涉现象B .图a 、b 均显示了波的衍射现象C .图a 显示了波的干涉现象,图b 显示了波的衍射现象D .图a 显示了波的衍射现象,图b 显示了波的干涉现象题六如图所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为A ,a 、b 、c 三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab =bc 。
某时刻a 是两列波的波峰相遇点,c 是两列波的波谷相遇点,则( )A .a 处质点的位移始终为2AB .c 处质点的位移始终为-2AC .b 处质点的振幅为2AD .c 处质点的振幅为2A课后练习详解题一答案:A详解:由题图甲可知,波长λ=24 m ,由题图乙可知周期T =0.4 s 。
高二物理人教版选修3-4惠更斯原理
惠更斯原理重/难点重点:惠更斯原理。
难点:用惠更斯原理对波的反射和折射规律进行解释。
重/难点分析重点分析:学生在初中已经学习过光的反射和折射现象以及声音的反射现象。
因此本节课的学习学生有一定基础,本节课学生的学习难点在于接受一些新概念和惠更斯原理,并利用机械波的基本知识和惠更斯原理推导波的反射定律和折射定律,激发学生学习物理的兴趣。
而最后的落脚点却在应用两个定律分析问题解决问题上。
难点分析:使学生在观察和理解波的反射和折射现象的基础上理解波的反射定律和折射定律,知道波的反射和折射现象中反射角、折射角与入射角的关系,理解波发生反射时的频率、波速和波长都不改变,而波发生折射时,频率不变,但波速和波长会发生变化。
突破策略一、惠更斯原理(了解惠更斯对波传播规律的研究)1.相关概念:波面、波前和波线:教师:引导学生思考问题:如何表示波传播的方向?然后指导学生阅读教材有关内容,理解(1)什么是波面?什么是波线?(2)对于水波和空间一点发出的球面波和平面波为例,如何理解波面和波线?学生:阅读教材,思考理解:(1)向各个方向传播的波峰(或波谷)在同一时刻构成的,叫做波面。
(2)图中与各个波面垂直的线叫波线,用来表示波的传播方向。
2.相关概念:子波源和子波→惠更斯原理教师:引导学生阅读教材有关内容,思考理解:(1)惠更斯原理的内容是什么?(2)以球面波为例,应用惠更斯原理解释波的传播。
学生:阅读教材,思考理解:(1)理解并能叙述惠更斯原理:(1690年提出)介质中波前上的各点,都可以看做一个新的波源(子波源),能够发出子波;其后,这些子波的包络面就是新的波面,这就是惠更斯原理。
(2)理解子波源、子波这一对概念(3)如何根据某时刻的波面和波线,作出过一段时间后新的波面?阅读教材上利用惠更斯原理在球面波、平面波两种情况下确定新波面的方法。
二、波的反射教师:引导学生阅读教材有关内容,看看书上的实验结果与我们观察到的现象是否一致,体会用惠更斯原理尝试对波的反射定律作出证明。
最新-人教版高中物理(选修3-4)重、难点梳理精品
人教版高中物理(选修3-4) 重、难点梳理第十一章机械振动全章概述与原教材相比,本章内容没有太大变化,但新增加了相位的概念以及相关定义的改变,教学中要注意。
这一章主要讲述机械振动中运动规律最简单、最基本的一种周期性运动——简谐运动。
振动的知识在实际中有很多应用(例如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等),振动的有关知识也是后面学习波动的基础,所以教学中应引起重视。
这一章开始讲述简谐运动的基本特点,然后通过图象介绍简谐运动的运动规律和特点,接下来介绍简谐运动的实例——单摆,最后介绍受迫振动的知识。
简谐运动是一种周期性的运动,正确理解简谐运动中各物理量(如周期、频率、振幅等)的确切含义是非常重要的。
同下面要学习的波动一样,用图象来描述物体的振动情况是非常重要的手段之一。
教材在图象的讲授上较以前有所加强,希望学生能通过图象的学习,较好地理解简谐运动中各物理量的确切含义及其相互间的关系。
简谐运动比前面学过的各种运动复杂,定量研究需要较多的数学知识,因而中学阶段不宜作更多的定量计算,希望教学中掌握好要求。
11.1 简谐运动教学要求1.通过弹簧振子的运动情况分析,理解简谐运动的定义、条件。
2.通过砂摆实验或分析频闪照片,理解简谐运动图象的物理意义。
教学重点、难点理解简谐运动的位移-时间图象,根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移、路程及运动方向。
学生疑点弹簧振子的运动轨迹与位移-时间图象的关系学生易错点简谐运动中质点的位移、振动方向教学资源1.教材中值得重视的题目:P5.T2、“科学漫步”中的“简谐运动与单位圆”2.教材中的重要思想方法:建立理想模型11.2 简谐运动的描述教学要求1.理解描述简谐运动的物理量及其特点。
(对弹簧振子振动的周期公式不作要求)2.能运用图象、公式描述简谐运动。
3.通过两个相同摆长的单摆振动情况的比较,了解初相和相位差概念。
教学重点描述简谐运动的物理量、公式教学难点初相和相位差概念学生疑点初相和相位差学生易错点振幅和位移、初相和相位差教学资源1.教材中值得重视的题目:P11.T1、P11.T42.教材中的重要思想方法:数理思想11.3 简谐运动的回复力和能量教学要求1.理解回复力的概念, 理解简谐运动回复力的特点。
高中物理选修3-4知识点总结及讲义全
高中物理选修3-4知识及讲义目录:一、简谐运动二、机械波三、电磁波电磁波的传播四、电磁振荡电磁波的发射和接收五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)一.简谐运动1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。
机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。
(2)阻力很小。
使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:(1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。
(2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描述振动的物理量描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
(1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量,其最大值等于振幅。
(2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
(3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。
(4)频率f:振动物体单位时间完成全振动的次数。
(5)角频率:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。
周期、频率、角频率的关系是:。
人教版高中物理选修34知识点解析
简谐振动一、学习目标1.了解什么是机械振动、简谐运动2.正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
二、知识点说明1.弹簧振子(简谐振子):(1)平衡位置:小球偏离原来静止的位置;(2)弹簧振子:小球在平衡位置附近的往复运动,是一种机械运动,这样的系统叫做弹簧振子。
(3)特点:一个不考虑摩擦阻力,不考虑弹簧的质量,不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
2.弹簧振子的位移—时间图像弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线,如图所示。
3.简谐运动及其图像。
(1)简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
(2)应用:心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。
三、典型例题例1:简谐运动属于下列哪种运动()A.匀速运动B.匀变速运动C.非匀变速运动D.机械振动解析:以弹簧振子为例,振子是在平衡位置附近做往复运动,并且平衡位置处合力为零,加速度为零,速度最大.从平衡位置向最大位移处运动的过程中,由F=-kx可知,振子的受力是变化的,因此加速度也是变化的。
故A、B 错,C正确。
简谐运动是最简单的、最基本的机械振动,D正确。
答案:CD简谐运动的描述一、学习目标1.知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2.知道振动物体的固有周期和固有频率,并正确理解与振幅无关。
二、知识点说明1.描述简谐振动的物理量,如图所示:(1)振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离,OA=OA′。
(2)全振动:振子向右通过O点时开始计时,运动到A,然后向左回到O,又继续向左达到A′,之后又回到O,这样一个完整的振动过程称为一次全振动。
(3)周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,符号T表示,单位是秒(s)。
(4)频率:单位时间内完成全振动的次数,符号用f表示,且有f=1,单位是赫兹(Hz),1Hz=1s−1。
T(5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量,周期越小,频率越大,振动越快。
人教版高中物理选修3-4(全册知识点考点梳理、重点题型分类巩固练习)(基础版)(家教、补习、复习用)
人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习简谐运动及其图象【学习目标】1.知道什么是弹簧振子以及弹簧振子是理想化模型。
2.知道什么样的振动是简谐运动。
3.明确简谐运动图像的意义及表示方法。
4.知道什么是振动的振幅、周期和频率。
5.理解周期和频率的关系及固有周期、固有频率的意义。
6.知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线,明确图像的物理意义及图像信息。
7.能用公式描述简谐运动的特征。
【要点梳理】要点一、机械振动1.弹簧振子弹簧振子是小球和弹簧所组成的系统,这是一种理想化模型.如图所示装置,如果球与杆之间的摩擦可以忽略,且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略,则该装置为弹簧振子.2.平衡位置平衡位置是指物体所受回复力为零的位置.3.振动物体(或物体的一部分)在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动.振动的特征是运动具有重复性.要点诠释:振动的轨迹可以是直线也可以是曲线.4.振动图像(1)图像的建立:用横坐标表示振动物体运动的时间t ,纵坐标表示振动物体运动过程中对平衡位置的位移x ,建立坐标系,如图所示.(2)图像意义:反映了振动物体相对于平衡位置的位移x 随时间t 变化的规律.(3)振动位移:通常以平衡位置为位移起点,所以振动位移的方向总是背离平衡位置的.如图所示,在x t -图像中,某时刻质点位置在t 轴上方,表示位移为正(如图中12t t 、时刻),某时刻质点位置在t 轴下方,表示位移为负(如图中34t t 、时刻).(4)速度:跟运动学中的含义相同,在所建立的坐标轴(也称为“一维坐标系”)上,速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反.如图所示,在x 坐标轴上,设O 点为平衡位置。
A B 、为位移最大处,则在O 点速度最大,在A B 、两点速度为零.在前面的x t -图像中,14t t 、时刻速度为正,23t t 、时刻速度为负.要点二、简谐运动1.简谐运动如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律,即它的振动图像是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动.简谐运动是物体偏离平衡位置的位移随时间做正弦或余弦规律而变化的运动,它是一种非匀变速运动.物体在跟位移的大小成正比,方向总是指向平衡位置的力的作用下的振动,叫做简谐运动. 简谐运动是最简单、最基本的振动.2.实际物体看做理想振子的条件(1)弹簧的质量比小球的质量小得多,可以认为质量集中于振子(小球);(2)当与弹簧相接的小球体积足够小时,可以认为小球是一个质点;(3)当水平杆足够光滑时,可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力;(4)小球从平衡位置拉开的位移在弹簧的弹性限度内.3.理解简谐运动的对称性如图所示,物体在A 与B 间运动,O 点为平衡位置,C 和D 两点关于O 点对称,则有:(1)时间的对称:4OB BO OA AO T t t t t ====,OD DO OC CD t t t t ===, DB BD AC CA t t t t ===.(2)速度的对称:①物体连续两次经过同一点(如D 点)的速度大小相等,方向相反.②物体经过关于O 点对称的两点(如C 与D 两点)的速度大小相等,方向可能相同,也可能相反.4.从振动图像分析速度的方法(1)从振动位移变化情况分析:如图所示,例如欲确定质点1P 在1t 时刻的速度方向,取大于1t 一小段时间的另一时刻1t ',并使11t t '-极小,考查质点在1t '时刻的位置1P '(11t x ,''),可知11x x <',即1P '位于1P 的下方,也就是经过很短的时间,质点的位移将减小,说明1t 时刻质点速度方向沿x 轴的负方向.同理可判定2t 时刻质点沿x 轴负方向运动,正在离开平衡位置向负最大位移处运动. 若12x x <,由简谐运动的对称特点,还可判断1t 和2t 时刻对应的速度大小关系为12v v >。
高中物理选修34知识点总结及讲义
高中物理选修34知识点总结及讲义高中物理选修34知识点总结及讲义一、知识点总结1、光的折射和反射:理解光的折射和反射的基本原理,包括入射角、折射角、反射角等概念。
掌握斯涅尔定律的应用,了解透明介质和不透明介质的折射率。
2、光的波动性和粒子性:掌握光的波动性和粒子性的基本概念,了解光的双重性质。
理解波长和频率的关系,掌握光速不变原理。
3、光学仪器:了解各种光学仪器的原理和使用方法,如凸透镜、凹透镜、显微镜、望远镜等。
4、光的干涉和衍射:掌握光的干涉和衍射的基本原理,了解干涉和衍射的产生条件。
理解波动叠加的概念,掌握干涉和衍射的实验应用。
5、光的偏振:理解光的偏振现象和偏振原理,掌握偏振片的原理和使用方法。
了解偏振的应用,如3D电影技术。
二、讲义1、光的折射和反射(1)光的折射:当光从一种介质射向另一种介质时,光的传播方向会发生改变,这种现象称为光的折射。
折射角是由折射定律定义的,入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
(2)光的反射:当光遇到介质表面时,一部分光会被反射回去,这种现象称为光的反射。
反射角是由反射定律定义的,入射角和反射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
(3)应用案例分析:潜水镜、光纤通信等。
2、光的波动性和粒子性(1)光的波动性:光是一种波,具有波动性。
波长和频率是描述光波的两个基本物理量。
光速是光波传播的速度,光速不变原理是指在真空中光速是一个恒定值,与观察者的运动状态无关。
(2)光的粒子性:光不仅具有波动性,还具有粒子性。
光子是光的基本粒子,其能量与频率成正比,与波长成反比。
光在传播过程中表现为波动性,但在与物质相互作用时表现为粒子性。
(3)应用案例分析:光电效应、激光等。
3、光学仪器(1)凸透镜:凸透镜是一种常见的光学仪器,具有汇聚光线的作用。
平行于主轴的光线经过凸透镜后会汇聚于一点,这个点称为焦点。
焦距是凸透镜的一个基本参数,它表示光线从凸透镜到焦点的距离。
(2)凹透镜:凹透镜也是一种常见的光学仪器,具有发散光线的作用。
物理选修模块3—4知识梳理及考纲、教材导读
物理选修模块3—4知识梳理及考纲、教材导读主题一:机械振动与机械波【课标与考纲对照】【知识梳理与教材导读】2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:①物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动;②物体的振动参量(位移、速度、加速度等),随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动。
3、描述振动的物理量:研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
⑴位移x :由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量,其最大值等于振幅。
⑵振幅A :做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
⑶周期T :振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
⑷频率f :振动物体单位时间内完成全振动的次数。
⑸角频率ω:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
周期、频率、角频率的关系是:T f =1,2T πω=. ⑹相位ϕ:表示振动步调的物理量。
4、简谐运动的表达式:)()(002sin sin x ϕπϕω+A =+=t Τt Α 【振幅A ,周期T ,相位02ϕπ+t Τ,初相0ϕ】5、简谐运动图象描述振动的物理量(1)直接描述量:①振幅A ;②周期T ;③任意时刻的位移t . (2)间接描述量:①频率f :T f 1=;②角速度ω:Tπω2=.③x-t 图线上一点的切线的斜率等于υ (3)从振动图象中的x 分析有关物理量(υ、a 、F 的大小变化和方向, E K E P 及E 的变化情况)6、问题与练习:P 5T 3、P 10T 3和T 4、P 12T 41、单摆的回复力:单摆在偏角很小时,可看做简谐运动,重力沿切线方向的分力提供回复力。
人教版高中物理选修3-4知识点整理及重点题型梳理] 机械振动 复习与巩固 提高
人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习机械振动复习与巩固【学习目标】1.通过观察和分析,理解简谐运动的特征。
能用公式和图像描述简谐运动的特征。
2.通过实验,探究单摆的周期与摆长的关系。
3.知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。
会用单摆测定重力加速度。
4.通过实验,认识受迫振动的特点。
了解产生共振的条件以及在技术上的应用。
【知识网络】【要点梳理】要点一、简谐运动 1.定义物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫简谐运动。
表达式为:F kx =-,是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。
凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件;反之,只要沿振动方向的合力满足该条件,那么该振动一定是简谐运动。
2.几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x 、回复力F 、加速度a 、速度v 这四个矢量的相互关系。
(1)由定义知:F x ∝,方向与位移方向相反。
(2)由牛顿第二定律知:a F ∝,方向与F 方向相同。
(3)由以上两条可知:a x ∝,方向与位移方向相反。
(4)v 和x F a 、、之间的关系最复杂:当v a 、同向(即 v F 、同向,也就是v x 、反向)时v 一定增大;当v a 、反向(即 v F 、反向,也就是v x 、同向)时,v 一定减小。
3.从总体上描述简谐运动的物理量振动的最大特点是往复性或者说是周期性。
因此振动物体在空间的运动有一定的范围,用振幅A 来描述;在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所需的时间。
(1)振幅A 是描述振动强弱的物理量。
(一定要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程中,振幅是不变的而位移是时刻在改变的)(2)周期T 是描述振动快慢的物理量。
周期由振动系统本身的因素决定,叫固有周期。
任何简谐运动都有共同的周期公式:2T =(其中m 是振动物体的质量,k 是回复力系数,即简谐运动的判定式F kx =-中的比例系数,对于弹簧振子k 就是弹簧的劲度,对其它简谐运动它就不再是弹簧的劲度了)。
人教版高中物理选修3-4知识点整理及重点题型梳理] 机械波的产生和传播
人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习机械波的产生和传播【学习目标】1.知道直线上波的形成过程.2.理解什么是机械波,确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式.3.知道什么是横波、波峰和波谷.4.知道什么是纵波、密部和疏部.【要点梳理】要点一、机械波1.机械波的形成(1)介质:能够传播机械振动的物质叫介质,它可以是固、液、气三态中任意一种.可以把介质看成由许多质点构成,质点与相邻质点互相联系.(2)平衡位置:在没有外来振动之前,各个质点排列在同一直线上,各个质点所在位置称为各自的平衡位置.(3)波源:由于外来的扰动,在水、绳及空气的某一质点会引起振动,首先振动的这个质点即为波源.(4)由于介质之间存在着相互作用力,作为波源的质点就带动周围质点振动,波源周围质点跟着波源做受迫振动获得能量后,再带动邻近质点振动,于是振动就在介质中由近及远地传播.(5)尽管各个质点都在重复波源的振动,但是各个质点振动的步调是不一致的,沿着波的传播方向离波源远的质点开始振动的时间要落后于离波源近的质点.这就是说,在同一时刻,介质中各个质点离开平衡位置的位移是不相同的,这样就形成了凸凹相间(或疏密相间)的波形.2.均匀介质中的横波形成过程波源(被手握住的绳端)上、下做简谐振动,如图.水平均质绳上的振动传播过程,如图.要点二、机械波形成的条件及分类1.机械波形成的条件(1)有持续振动的波源.(也叫振源)(2)传播振动的介质.波源做简谐运动时,在均匀介质中传播形成简谐波.2.波的分类(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,凸起的最高处叫波峰,凹下的最低处叫波谷.(2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.质点分布密的部分叫密部,分布疏的部分叫疏部.要点诠释:气体、液体、固体都能传播纵波,但气体不能传播横波因为气体不能发生剪切形变,无法传播横波.要点三、振动与波2.振动与波动的区别(1)从运动对象看:①振动是一个质点或物体以平衡位置为中心的往复运动.②波动是在波源的带动下,介质中大量质点依次发生振动而形成的集体运动.(2)从运动原因看:①振动是由于质点受回复力作用的结果.②波动是由于介质中相邻质点的带动的结果.(3)从能量变化看:①振动系统的动能和势能相互转化,对简谐运动来说,转化过程中总机械能保持不变.②波传播过程中,介质里每一振动质点的动能和势能同时达到最大,同时达到最小,质点的机械能在最大与最小值之间变化,而每个质点在不断地吸收和放出能量,因而波的传播过程也是能量的传播过程.3.“带动看齐”法分析质点的振动方向在波的传播中,靠近波源的质点带动后面的质点运动,离波源远的质点追随离波源近的质点.用“带动看齐”的思路可分析各个质点的振动方向.方法:在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P',若P'在P上方,则P向上运动,若P'在P下方,则P向下运动,如图所示.4.波传播了运动形式,传递了能量,传递了信息(1)各质点都做受迫振动,其振动的频率(或周期)都与波源的频率(或周期)相同,各质点的起振方向都与波源相同,但不同步,离波源越远的质点振动越滞后.(2)机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量,介质中各质点并不随波迁移,而是在自己的平衡位置附近振动.在横波中,波动方向与振动方向垂直.均匀介质中,波动是匀速运动,振动是变速运动.(3)介质中各质点靠弹力相互作用,前一质点带动后一质点振动,后一质点跟着前一质点,故可根据前一质点的位置而确定后一质点的运动方向.此外,若不计能量损失,在均匀介质中各质点振动的振幅应相同.(4)机械波在传播时也传递了信息.【典型例题】类型一、机械波的理解例1.在机械波中有( ).A .各质点都在各自的平衡位置附近振动B .相邻质点间必有相互作用力C .前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点的振动必定落后于前一质点D .各质点也随波的传播而迁移【思路点拨】波传播的特点是离波源近的质点带动离波源远的质点振动,离波源远的质点重复离波源近的质点的运动,因此各相邻质点间必须有力的作用,但各质点只能在平衡位置附近做简谐运动.【答案】A 、B 、C【解析】振源的振动使其周围质点依次振动,之所以能依次振动下去,就是依靠了相邻质点间的相互作用力;沿波的传播方向,后一质点的振动必滞后于前一质点的振动;质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移.【总结升华】波传播的特点是离波源近的质点带动离波源远的质点振动,离波源远的质点重复离波源近的质点的运动,因此各相邻质点间必须有力的作用,但各质点只能在平衡位置附近做简谐运动.举一反三: 【机械波的产生和传播 例1】【变式1】关于机械波的概念,下列说法中正确的是( ) A .质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B .简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C .任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D .相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同【答案】D【解析】对于横波,质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。
人教版高中物理重难点及教学建议总结
人教版高中物理重难点及教学建议总结人教版高中物理的重难点及教学建议总结一、重点内容1. 牛顿运动定律:这是高中物理的基础,需要深入理解力和运动的关系,掌握牛顿第一、第二定律,以及牛顿第三定律。
2. 能量与动量:理解并掌握动能、势能、机械能等概念,以及动量定理和动量守恒定律。
3. 电磁学:理解电场、磁场、电磁感应的基本概念及其应用,包括库仑定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等。
4. 波动与光学:掌握机械波、电磁波、光的传播规律,以及干涉、衍射、折射等现象。
5. 近代物理:了解量子论和相对论的基本概念,理解光电效应、康普顿效应等应用。
二、难点内容1. 力学中的功能关系:力做功与能量变化的关系,需要理解并能运用动能定理和机械能守恒定律。
2. 电磁学中的复合场问题:电场、磁场、重力场的复合场对物体运动的影响,需要有较强的空间想象和综合分析能力。
3. 光学中的全反射、偏振现象:需要深入理解光的波动性质,掌握全反射的条件和偏振现象的应用。
4. 量子物理中的波粒二象性:理解光的粒子性和波动性,以及电子、光子等粒子的波粒二象性。
三、教学建议1. 强化基础知识:确保学生对基础概念和公式的理解,通过大量的例题和练习来加深学生对知识的掌握。
2. 培养分析能力:物理是一门需要分析的学科,教师应当培养学生的分析问题的能力,特别是在解决复杂问题时,应引导学生逐步分析。
3. 结合实验与实践:物理是一门实验科学,通过实验可以帮助学生更好地理解物理规律。
尽可能地为学生提供实验机会,让他们通过亲手操作来感受物理现象。
4. 关注学生的学习状况:定期检查学生的学习进度,对于有困难的学生提供额外帮助,确保每个学生都能跟上教学进度。
5. 培养学生的兴趣:通过有趣的教学活动和课外拓展,激发学生对物理的兴趣,让他们主动地投入到物理学习中。
高中物理 第十二章 第1节 波的形成和传播讲义(含解析)新人教版选修3-4-新人教版高中选修3-4物
波的形成和传播一、波的形成和传播┄┄┄┄┄┄┄┄①1.形成原因:以绳波为例(如图所示)(1)可以将绳分成许多小部分,将每一部分看做质点。
(2)在无外来扰动之前,各个质点排列在同一直线上,各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。
(3)由于外来的扰动,会引起绳中的某一质点振动,首先振动的这个质点称为波源。
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力,作为波源的质点就带动周围质点振动,并依次带动邻近质点振动,于是振动就在绳中由近及远地传播。
2.介质(1)定义:波借以传播的物质。
(2)特点:组成介质的质点之间有相互作用,一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
3.机械波(1)定义:机械振动在介质中传播,形成了机械波。
(2)产生条件①机械振动;②要有介质。
(3)机械波的实质①传播振动这种运动形式;②传递能量的一种方式,依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。
[注意]1.波传播的是振动形式,故每个质点起振时的振动与波源相同。
2.对所有振动质点来说,所呈现的现象是波动,而对单个质点来说,所呈现的现象是振动,故波动的周期等于质点振动的周期。
①[判一判]1.质点的振动位置不断转换即形成波(×)2.在绳波的形成和传播过程中,所有质点同时运动,同时停止运动(×)3.在绳波的形成和传播过程中,所有质点的运动是近似的匀速直线运动(×)4.机械波传播的是能量和振动形式,机械波不能在真空中传播(√)二、波的分类┄┄┄┄┄┄┄┄②定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波①波峰:凸起的最高处;②波谷:凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波①密部:质点分布最密的位置;②疏部:质点分布最疏的位置[注意]1.区分横波和纵波,关键是明确质点的振动方向和波的传播方向,在横波中二者“相互垂直”,在纵波中二者“在同一直线上”。
2.声波是纵波,它不仅能在空气中传播,也能在液体、固体中传播。
高考物理总复习 本章整合课件 新人教版选修34
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A.这列波的波长λ=4 m B.这列波的周期T=3 s C.这列波的传播速度v=2 m/s D.这列波的波源(bōyuán)起振方向为向上 E.乙图可能是图甲中质点Q的振动图象
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(2)雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是阳光 照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象(xiànxiàng).在说明这 个现象(xiànxiàng)时,需要分析光线射入水珠后的光路.一细 束光线射入水珠,水珠可视为一个半径R=10 mm的球,球心 O到入射光线的垂直距离d=8 mm,水的折射率n=4/3.
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【热点强化】
1.(2012·浙江四校联考)如右图所示,两束不同单色光P
和Q射向半圆(bànyuán)体玻璃砖,其出射光线都是从圆心O点
沿OF方向,由此可知
()
A.P光束的光子能量比Q光大
B.Q光束穿过玻璃砖所需的时间比P光短
C.两束光以相同的入射角从水中射向空气,若Q光能
发生全反射,则P光也一定能发生全反射
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2.光学:对于几何光学的题目,首先要能够根据光的 折射定律、全反射规律作出光路图,然后用几何方法解题,注 意发生全反射的条件和折射率的计算.光的本性部分要掌握光 的干涉条件和发生明显衍射的条件,知道什么是偏振(piān zhèn)现象.还要注意几何光学和光的本性的结合点(光的折射 率和频率).
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若DC光线经折射进入(jìnrù)介质球,在介质球内经一 次反射,再经折射后射出的光线与入射光线CD平行.试作出 光路图,并计算出介质球的折射率.
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[解析] 光路如右图所示,光线经反射后到达介质与空气 的界面时发生折射,由几何关系和折射定律得:i′=r,r′=i; 折射光线 PQ 与入射光线 DC 平行,则∠POA=∠COA=i,sini =HR= 23,i=60°.由几何关系可知,r=i/2=30°,sinr=1/2,故 n=sini/sinr= 3.
高中物理选修34知识点总结计划及讲义
高中物理选修 3-4 知识及讲义目录:一、简谐运动二、机械波三、电磁波电磁波的流传四、电磁振荡电磁波的发射和接收五、振动和波(机械振动与机械振动的流传)一.简谐运动1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心地点双侧往返做来去运动,叫做机械振动。
机械振动产生的条件是:( 1)答复力不为零。
( 2)阻力很小。
使振动物体回到均衡地点的力叫做答复力,答复力属于成效力,在详细问题中要注意剖析什么力供给了答复力。
2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动能够从两个方面进行定义或理解:(1)物体在跟位移大小成正比,而且老是指向均衡地点的答复力作用下的振动,叫做简谐振动。
(2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描绘振动的物理量描绘振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加快度、动能、势能等物理量之外,为适应振动特色还要引入一些新的物理量。
( 1)位移 x:由均衡地点指向振动质点所在地点的有向线段叫做位移。
位移是矢量,其最大值等于振幅。
( 2)振幅 A:做机械振动的物体走开均衡地点的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频次。
(3)周期 T:振动物体达成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一地点开始计时,物体第一次以同样的速度方向回到初始地点,叫做达成了一次全振动。
(4)频次 f :振动物体单位时间内达成全振动的次数。
(5)角频次:角频次也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描绘振动的原由是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。
所以办理复杂的简谐振动问题时,能够将其转变成匀速圆周运动的射影进行办理,这类方法高考纲领不要求掌握。
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专题:模块综合重难点串讲(上)
题一
题面:一列简谐横波沿x轴负方向传播,
波速v=4 m/s。
已知坐标原点(x=0)处质点
的振动图象如图所示。
在下列四幅图中能
够正确表示t=0.15 s时波形的图是()
题二
题面:图甲是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。
当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。
第一次以速度v1匀速拉动木板,图乙给出了砂摆振动的图线;第二次使砂摆的振幅减半,再以速度v2匀速拉动木板,图丙给出了砂摆振动的图线。
由此可知,砂摆两次振动的周期T1和T2以及拉动木板的速度v1和v2的关系是()
A.T1:T2=2:1 B.T1:T2=1:2 C.v1:v2=2:1 D.v1: v2=1:2
题三
题面:在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两个质点的距离均为L ,如图甲所示。
一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间△t 出现图乙所示的波形,则该波的波速为_____________。
题四
题面:一列简谐横波向右传播,波速为v ,沿波传播方向有相距为L 的P 、Q 两质点,如图所示,某时刻P 、Q 两质点都处于平衡位置,且P 、
Q 间仅有一个波峰,经过时间t ,Q 质点第一次运动成为这个波峰点,则t 的可能值有( )
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
题五
题面:如图所示是观察水面波衍射的实验装置,AC 和BD 是两块挡板,AB 是一个小孔,O 是波源。
图中已画出波源所在区域波的传播情
况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波
长,则波经过小孔之后的传播情况,下列的描述中正确的
是( ) 图甲
v
A. 此时能明显观察到波的衍射现象
B. 挡板前后波纹距离相等
C. 如果将孔AB 扩大,有可能观察不到明显的衍射现象
D. 如果孔的大小不变,使波源振动频率增大,能更明显观察到衍射现象 题六
题面:如图所示,两列频率都是30 Hz 的横波均以6 m/s 的速度在同一直线上沿相反方向传播。
在t =0时刻,两列波分别传播到S1、S2时,S1、S2都刚从平衡位置开始向上振动。
S1、S2做简谐运动的振幅分别是2 cm 和1 cm 。
在S1、S2之间有一点A 。
S1A=2.95 m ,S2A =4.25 m ,当两列波都传播到A 点后,A 点的振幅是多少?
课后拓展练习
注:此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目,故不在课堂中讲解,请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.
题一
题面:一列在y 轴方向振动、沿x 轴正方向传播的简谐横波,在t =0时刻的波动图象如图所示。
已知波速为20 m/s ,P 为一介质质点,在t =0.12 s 后极短时间内,质点P 的(
)
A .速度和加速度都在增大。