通用版备战高考物理知识点最后冲刺大全十八物理光学教案

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高考物理二轮复习第一部分第18讲振动和波光学学案

第18讲振动和波光学1．简谐运动的对称性．振动质点在关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、E k、E p的大小均相等，其中回复力F、加速度a与位移x的方向相反，而v与x的方向可能相同，也可能相反．振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，即t BC＝t CB.振动质点通过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，即t BC＝t B′C′.如图所示．2．简谐运动的周期性．做简谐运动的物体，其位移、回复力、加速度、速度都随时间按“正弦”或“余弦”规律变化，它们的周期均相同．其位移随时间变化的表达式为：x＝A sin(ωt＋φ)或x＝A cos(ωt ＋φ)．3．振动图象和波动图象的物理意义不同．振动图象反映的是一个质点在各个时刻的位移，而波动图象反映的是某时刻各质点的位移．振动图象随时间推移图象延续，但是已有的形状不变，而波动图象随时间推移图象沿传播方向平移．4．波的现象．(1)波的叠加、干涉、衍射、多普勒效应． (2)波的干涉．①必要条件：频率相同．②设两列波到某一点的波程差为Δr .若两波源振动情况完全相同，则⎩⎪⎨⎪⎧Δr ＝nλ n ＝0，1，2，…，振动加强Δr ＝nλ＋λ2 n ＝0，1，2，…，振动减弱 ③加强区始终加强，减弱区始终减弱．加强区的振幅A ＝A 1＋A 2，减弱区的振幅A ＝|A 1－A 2|.④若两波源的振动情况相反，则加强区、减弱区的条件与上述相反． 5．折射率与全反射．(1)折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫作介质的折射率，公式为n ＝sin θ1sin θ2.实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v.(2)临界角：折射角等于90°时的入射角，称为临界角．当光从折射率为n 的某种介质射向真空(空气)时发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n.(3)全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角． 6．光的干涉和衍射．(1)光的干涉现象和衍射现象证明了光的波动性，光的偏振现象说明光波为横波．相邻两明条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比，即Δx ＝l dλ，利用双缝干涉实验可测量光的波长．(2)干涉和衍射的产生条件．①双缝干涉产生亮、暗条纹的条件：屏上某点到双缝的路程差等于波长的整数倍时，该点干涉加强，出现亮条纹；当路程差等于半波长的奇数倍时，该点干涉减弱，出现暗条纹．②发生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小．1．(2020·全国卷Ⅰ)(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有( ) A ．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B ．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化C ．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D ．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E ．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化解析：之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A 错误；超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B 正确；列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C 正确；波动传播速度不一样是由于波的波长不一样导致的， D 错误；双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E 正确．答案：BCE2.(2020·全国卷Ⅰ)一振动片以频率f 做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a 、b 两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样．c 是水面上的一点，a 、b 、c 间的距离均为l ，如图所示．已知除c 点外，在ac 连线上还有其他振幅极大的点，其中距c 最近的点到c 的距离为38l .求：(1)波的波长； (2)波的传播速度．解析：(1)如图，设距c 点最近的振幅极大的点为d ，a 与d 的距离为r 1，b 与d 的距离为r 2，d 与c 的距离为s ，波长为λ.则r 2－r 1＝λ，①由几何关系有r 1＝l －s ，②r 22＝(r 1sin 60°)2＋(l －r 1cos 60°)2，③联立①②③式并代入题给数据得λ＝14l .④(2)波的频率为f ，设波的传播速度为v ，有v ＝fλ，⑤联立④⑤式得v ＝fl 4.⑥答案：(1)14l (2)14fl3.(2020·全国卷Ⅱ)直角棱镜的折射率n ＝1.5，其横截面如图所示，图中∠C ＝90°，∠A ＝30°.截面内一细束与BC 边平行的光线，从棱镜AB 边上的D 点射入，经折射后射到BC 边上．(1)光线在BC 边上是否会发生全反射？说明理由；(2)不考虑多次反射，求从AC 边射出光线与最初的入射光线夹角的正弦值．解析：(1)如图，设光线在D 点的入射角为i ，折射角为r .折射光线射到BC 边上的E 点．设光线在E 点的入射角为θ，由几何关系，有θ＝90°－(30°－r )> 60°，①根据题给数据得 sin θ> sin60°>1n，②即θ大于全反射临界角，因此光线在E 点发生全反射．(2)设光线在AC 边上的F 点射出棱镜，光线的入射角为i ′，折射角为r ′，由几何关系、反射定律及折射定律，有i ＝30°，③ i ′＝90°－θ，④sin i ＝n sin r ，⑤n sin i ′＝sin r ′，⑥联立①③④⑤⑥式并代入题给数据，得 sin r ′＝22－34，⑦由几何关系，r ′即AC 边射出的光线与最初的入射光线的夹角．答案：(1)光线在E 点发生全反射 (2)sin r ′＝22－34考点一机械振动及其规律1．简谐运动．(1)定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(xt 图象)是一条正弦曲线，这样的振动就叫作简谐运动．(2)条件：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动．(3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置．(4)回复力：使物体返回到平衡位置的力．①方向：总是指向平衡位置．②来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力．2．简谐运动的公式和图象．(1)表达式．①动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反．②运动学表达式：x＝A sin(ωt＋φ0)，其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫作初相．(2)图象．①从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt，图象如图甲所示．②从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝A cos ωt，图象如图乙所示．3．受迫振动和共振．(1)受迫振动．系统在驱动力作用下的振动．受迫振动的频率等于驱动力的频率，而与系统的固有频率无关．物体做受迫振动的频率一定等于驱动力的频率，但不一定等于系统的固有频率，固有频率由系统本身决定．(2)共振．驱动力的频率与系统的固有频率相等时，受迫振动的振幅达到最大，这种现象叫作共振．共振曲线如图所示．(2020·全国卷Ⅱ)用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过__________cm(保留一位小数)．(提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程．)某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等．新单摆的摆长应该取为__________cm.解析：拉离平衡位置的距离x ＝2π×80 cm ×5°360°＝6.98 cm ，题中要求摆动的最大角度小于5°，且保留1位小数，所以拉离平衡位置的不超过6.9 cm ；根据单摆周期公式T ＝2πLg结合题意可知10T ′＝11T ，代入数据为10L ′＝1180 cm ，解得新单摆的摆长为L ′＝96.8 cm. 答案：6.9 96.8考向简谐运动的规律1.如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O 点为中心点，在C 、D 之间做周期为T 的简谐运动．已知在t 1时刻物块的动量为p 、动能为E k .下列说法正确的是( )A ．如果在t 2时刻物块的动量也为p ，则t 2－t 1的最小值为TB ．如果在t 2时刻物块的动能也为E k ，则t 2－t 1的最小值为TC ．当物块通过O 点时，其加速度最小D ．物块运动至C 点时，其加速度最小解析：物块做简谐运动，物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t 2时刻物块的动量也为p ，t 2－t 1的最小值小于等于T2，故A 错误；物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等，如果在t 2时刻物块的动能也为E k ，则t 2－t 1的最小值可以小于T ，故B 错误；图中O 点是平衡位置，根据a ＝－kx m知，物块经过O 点时位移最小，则其加速度最小，故C 正确；物块运动至C 点时，位移最大，其加速度最大，故D 错误．答案：C考向简谐运动的图象2.(2019·全国卷Ⅱ)如图，长为l 的细绳下方悬挂一小球a .绳的另一端固定在天花板上O 点处，在O 点正下方34l 的O ′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正．下列图象中，能描述小球在开始一个周期内的xt 关系的是( )解析：由单摆的周期公式T ＝2πLg可知，小球在钉子右侧时，振动周期为在左侧时振动周期的2倍，所以B 、D 项错误．由机械能守恒定律可知，小球在左、右最大位移处距离最低点的高度相同，但由于摆长不同，所以小球在左、右两侧摆动时相对平衡位置的最大水平位移不同，当小球在右侧摆动时，最大水平位移较大，故A 项正确．答案：A考向受迫振动和共振3.(多选)如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则( )A ．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 sB ．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 HzC ．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D ．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大E ．振幅增大的过程中，外界对弹簧振子做正功解析：摇把匀速转动的频率f ＝n ＝24060 Hz ＝4 Hz ，周期T ＝1f ＝0.25 s ，当振子稳定振动时，它的振动周期及频率均与驱动力的周期及频率相等，A 错误，B 正确；当转速减小时，其频率将更接近振子的固有频率2 Hz ，弹簧振子的振幅将增大，C 错误，D 正确；外界对弹簧振子做正功，系统机械能增大，振幅增大，故E 正确．答案：BDE考向单摆周期公式及用单摆测定重力加速度 4．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最________(选填“高”或“低”)点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图甲中停表示数为一单摆全振动50次所用的时间，则单摆振动周期为________．(2)用最小刻度为1 mm 的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示．O 为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为________m.(3)若用L 表示摆长，T 表示周期，那么重力加速度的表达式为g ＝________． (4)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中________．A ．甲的说法正确B ．乙的说法正确C ．两学生的说法都是错误的解析：(1)摆球经过最低点时小球速度最大，容易观察和计时；图甲中停表的示数为1.5 min ＋12.5 s ＝102.5 s ，则周期T ＝102.550s ＝2.05 s.(2)从悬点到球心的距离即为摆长，可得L ＝0.997 0 m. (3)由单摆周期公式T ＝2πL g 可得g ＝4π2L T2. (4)由于受到空气浮力的影响，小球的质量没变而相当于小球所受重力减小，即等效重力加速度减小，因而振动周期变大，选项A 正确．答案：(1)低 2.05 s (2)0.997 0(0.997 0～0.998 0均可) (3)4π2LT2 (4)A考点二机械振动与机械波1．振动图与波形图的对比．项目振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容某一质点的位移随时间的变某时刻所有质点的空间分布化规律规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期 (2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移 (4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻加速度的方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长造成波动问题多解的主要因素． (1)周期性．①时间周期性：时间间隔Δt 与周期T 的关系不明确． ②空间周期性：波传播距离Δx 与波长λ的关系不明确． (2)双向性．①传播方向双向性：波的传播方向不确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不确定． 3．波的干涉、衍射、多普勒效应． (1)波的干涉中振动加强点和减弱点的判断．某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr . ①当两波源振动步调一致时．若Δr ＝nλ(n ＝0，1，2，…)，则振动加强．若Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0，1，2，…)，则振动减弱．②当两波源振动步调相反时．若Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0，1，2，3，…)，则振动加强．若Δr ＝nλ(n ＝0，1，2，…)，则振动减弱． (2)多普勒效应的成因分析．①接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数． ②波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大． ③波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小．④波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率．(2020·天津卷)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，周期为T ，t ＝0时的波形如图所示．t ＝T4时( )A ．质点a 速度方向沿y 轴负方向B ．质点b 沿x 轴正方向迁移了1 mC ．质点c 的加速度为零D ．质点d 的位移为－5 cm解析：t ＝T4时，质点a 沿y 轴正方向运动到平衡位置，其速度方向沿y 轴正方向，选项A 错误；根据简谐横波的传播特点可知，质点只在平衡位置附近上下振动，不沿传播方向迁移，选项B 错误；t ＝T4时，质点c 运动到平衡位置，所受合外力为零，加速度为零，选项C 正确；t ＝T4时，质点d 运动到正的最大位移处，位移为5 cm ，选项D 错误．答案：C考向对波形图的理解1.(2017·全国卷Ⅲ)(多选)如图，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，实线为t ＝0时的波形图，虚线为t ＝0.5 s 时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s ．关于该简谐波，下列说法正确的是( )A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置解析：由图象可知简谐横波的波长为λ＝4 m ，A 项错误；波沿x 轴正向传播，t ＝0.5 s ＝34T ＋nT (n ＝0，1，2…)，因为周期大于0.5 s ，可得周期T ＝23 s 、频率f ＝1T＝1.5 Hz ，波速v ＝λT ＝6 m/s ，B 、C 项正确；t ＝0时刻，x ＝1 m 处的质点在波峰，经过1 s ＝32T ，一定在波谷，D 项错误；t ＝0时刻，x ＝2 m 处的质点在平衡位置，经过2 s ＝3T ，质点一定经过平衡位置，E 项正确．答案：BCE考向波的传播方向与质点振动方向间的关系2.(2017·天津卷)手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L .t ＝0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( )A ．该简谐波是纵波B ．该简谐波的最大波长为2LC ．t ＝T8时，P 在平衡位置上方D ．t ＝3T8时，P 的速度方向竖直向上解析：由题意知绳上的质点在竖直方向上振动，波水平向右传播，故该波为横波，选项A 错误；在t ＝0时刻，P 点在如图所示位置时，波长最大，则有14λ＝L ，λ＝4L ，选项B 错误；t ＝0时，P 在平衡位置且向上振动，当t ＝T 8时，P 在平衡位置上方，选项C 正确；当t ＝38T 时，P 处于从最高点向平衡位置运动过程中，故速度方向竖直向下，选项D 错误．答案：C考向由波动图象确定质点的振动图象3．如图所示，甲为t ＝1 s 时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点Δx ＝ 0.5 m 处质点的振动图象可能是( )解析：根据波形图象可得波长λ＝2 m ，根据振动图象可得周期T ＝2 s ．两质点之间的距离Δx ＝0.5 m ＝14λ.根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟14T ，如解析图甲所示，或者提前14T ，如解析图乙所示．故A 正确．答案：A考向由振动图象确定波动图象4.(多选)一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图象如图所示．下列描述该波的图象可能的是( )解析：根据y-t 图象可知，a 、b 两质点的距离为nλ＋14λ或nλ＋34λ，即nλ＋14λ＝9 m 或nλ＋34λ＝9 m(n ＝0，1，2，3，…)解得波长λ＝364n ＋1 m 或λ＝364n ＋3 m ．即该波的波长λ＝36 m 、7.2 m 、4 m …或λ＝12 m 、367 m 、3611m …选项A 、B 、C 、D 的波长分别为4 m 、8 m 、12 m 、16 m ，故选项A 、C 正确，选项B 、D 错误．答案：AC考向波的多解问题5．(多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t 时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P 点，t ＋0.6 s 时刻的波形如图中的虚线所示，a 、b 、c 、P 、Q 是介质中的质点，则下列说法正确的是( )A ．这列波的波速可能为50 m/sB ．质点a 在这段时间内通过的路程一定小于30 cmC ．质点c 在这段时间内通过的路程可能为60 cmD ．若周期T ＝0.8 s ，则在t ＋0.5 s 时刻，质点b 、P 的位移相同E ．若周期T ＝0.8 s ，从t ＋0.4 s 时刻开始计时，则质点c 的振动方程为x ＝0.1sin πt (m) 解析：由波形图可知波长λ＝40 m ，且0.6 s ＝nT ＋34T (n ＝0，1，2，…)，解得周期T＝2.44n ＋3 s(n ＝0，1，2，…)．当n ＝0时，T ＝0.8 s ，波速v ＝λT＝50 m/s ，选项A 正确；由传播方向沿x 轴正方向可知质点a 在t 时刻向上运动，当n ＝0时，T ＝0.8 s ，则质点a 在这段时间内通过的路程小于30 cm ，当n ＝1时，T ＝2470 s ，质点a 在这段时间内通过的路程大于30 cm ，选项B 错误；若n ＝1，则T ＝2470 s ，波传播到c 点所用时间为14T ，0.6 s ＝7T4，质点c振动的时间为74T －14T ＝32T ，故在这段时间内质点c 通过的路程为6A ＝60 cm ，选项C 正确；若T ＝0.8 s ，t ＋0.5 s 时刻，质点b 、P 的位移均为负值，大小相等，选项D 正确；若T ＝0.8 s ，在t ＋0.4 s 时刻，c 点处于波峰，从t ＋0.4 s 时刻开始计时，质点c 的振动方程为y ＝0.1·cos 52πt (m)，选项E 错误．答案：ACD考向波的干涉、衍射、多普勒效应6．(2017·全国卷Ⅰ)如图(a)，在xy 平面内有两个沿z 方向做简谐振动的点波源S 1(0，4)和S 2(0，－2)．两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示，两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A (8，－2)的路程差为________ m ，两列波引起的点B (4，1)处质点的振动相互________(选填“加强”或“减弱”)，点C (0，0.5)处质点的振动相互__________(选填“加强”或“减弱”)．解析：波长λ＝vT＝2 m，由几何关系可知AS1＝10 m，AS2＝8 m，所以波程差为2 m；同理可求BS1－BS2＝0，为波长整数倍，由振动图象知两振源振动方向相反，故B点为振动减弱点，CS1－CS2＝1 m，所以C点振动加强．答案：2 减弱加强考点三电磁的产生、发射与接收1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．2．电磁波：电磁场在空间由近及远的传播形成电磁波．(1)电磁波在空间传播不需要介质．(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s.(3)电磁波是横波，满足关系v＝λf.(4)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，频率越高，波速越小．3．电磁波的发射．(1)发射条件：开放电路和高频振荡信号．(2)调制方式：①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变．②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变．4．电磁波的接收．(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振，产生电谐振的过程叫作调谐．(2)解调：从接收到的高频电磁波中还原出所携带的信号波的方法．5．电磁波谱．(1)按波长从长到短排列电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．(2)电磁波的特点与应用：电磁波谱特性应用无线电波易发生衍射无线电技术红外线热效应红外线遥感可见光引起视觉照明、摄影紫外线荧光效应、杀菌消毒、防伪X射线贯穿性强医用透视γ射线贯穿本领最强工业探伤、医用化疗(2020·浙江卷)在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，下列说法正确的是( )A．当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的解析：凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A、B错误；人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C错误，D正确．答案：D考向电磁波的理解1．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( )A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失解析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B正确；电磁波的传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项C正确；电磁波可以通过光缆传输，选项D错误；电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，选项E错误．答案：ABC考向电磁波的特性2．如图所示，我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在1～10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是( )A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不可能产生干涉和衍射现象解析：由ν＝cλ可知，波长越长，频率越低，故米波的频率比厘米波频率低，选项A错误；无线电波是电磁波，它的传播不须靠介质，选项B错误；无线电波与光波一样具有波的特性，会发生反射、折射、干涉和衍射现象，选项C正确，D错误．答案：C考向电磁波与机械波的比较3．(2020·菏泽质检)(多选)关于机械波与电磁波，下列说法正确的是( )A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象C．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大D．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度E．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向解析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误；衍射现象是波特有的现象，而偏振现象是横波特有的现象，电磁波是一种横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故B正确；在同一种均匀介质中传播时，简谐机械波的传播速度相等，故C错误；光在介质中传播，频率越高，传播速度越小，紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故D正确；机械波沿其传播方向既能传递能量，又能传递信息，故E正确．答案：BDE考点四光的折射、全反射1．光的折射定律、折射率． (1)折射定律．①内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．②表达式：sin θ1sin θ2＝n .③在光的折射现象中，光路是可逆的． (2)折射率．①折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． ②定义式：n ＝sin θ1sin θ2.③计算公式：n ＝c v，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1. (3)折射率的理解．①折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．②折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． ③同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小． 2．全反射、光导纤维． (1)定义．光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只剩下反射光线的现象．(2)条件．①光从光密介质射入光疏介质； ②入射角大于或等于临界角． (3)临界角．折射角等于90°时的入射角．若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n.介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．3．光的色散．(1)光的色散现象：一束白光通过三棱镜后在屏上会形成彩色光带．(2)成因：棱镜材料对不同色光的折射率不同，对红光的折射率最小，红光通过棱镜后。

物理光学专题复习教案

物理光学专题复习教案［专题综述］〔一〕光的本性——物理光学〔二〕光的本性——物理光学重点知识1. 对光本性的认识：光是具有电磁本质的物质。

具有波粒二象性，波长较大时波动性明显，波长很小时微粒性明显。

2. 光的波动性〔1〕光的干涉〔现象及条件〕〔2〕光的衍射：现象：〔a〕圆斑衍射〔b〕圆孔衍射〔3〕色散，光谱，电磁波谱〔4〕光谱比较表：光谱比较表电磁波波谱对比表种类项目无线电波红外线可见光紫外线伦琴射线 γ射线在真空中波长范围（米） 10-4～10410-7～10-4 4×10-7～7×10-76×10-9～4×10-7 10-12～10-8 10-11以下产生机理LC 振荡电路中自由电子运动原子外层电子受激发而产生原子内层电子受激发而产生原子核受到激发特征热作用显著、衍射较显著能引起视觉有显著的化学作用、生理作用和荧光效应穿透本领和荧光效应均很强穿透能力最强3. 光的粒子性的重点知识〔1〕光电效应现象〔2〕光电效应实验规律〔四条〕〔3〕“光子〞理论成功解释光电效应。

4. 光的波粒二象性。

〔1〕光子流不是一群遵从经典力学规律的粒子；光波也不是通常所理解的连续的波动。

光波强度代表那里出现的光子数概率大小。

〔2〕实物粒子也具有波粒二象性，宏观物体的波长比微观粒子的波长小得多，这在生活中很难找到能发生衍射的障碍物，观察不到宏观物体的波动性。

[例题精析]一、光的波动性：干涉与衍射、物质波1．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。

将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。

当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。

干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。

现假设在图1装置中抽去一张纸片，那么当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( A )A.变疏B.变密C.不变D.消失2、现用电子显微镜观测线度为d 的某生物大分子的结构。

高考物理知识大全十八：物理光学

高考物理知识大全十八：物理光学物理光学是物理学中的一个重要分支，主要研究光的传播、反射、折射、干扰、衍射、偏振等现象。

下面将介绍一些常见的物理光学知识。

1.光的传播光是一种电磁波，它可以在真空中或介质中传播。

在真空中，光传播速度为299792458m/s，符号为c，是自然界中速度最快的物体。

在介质中，光的传播速度会受到介质光密度的影响。

2.光的反射当一束光线照射到平滑的表面上时，光线会反射回去。

反射的规律可以用反射定律来描述，即入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面内。

4.光的干涉当两束光线相遇时，它们会互相干涉。

如果两束光线处于同相位，它们会相互增强，形成明纹；如果两束光线处于反相位，它们会相互抵消，形成暗纹。

干涉实验可以用干涉仪来进行。

当光线通过一个小孔或经过一个细缝时，它会发生衍射现象。

衍射现象的形成可以用赫姆霍兹衍射公式来描述，即衍射角正比于波长，反比于衍射孔或衍射缝的直径。

6.光的偏振光在传播过程中，由于波的振动方向不同，光的振动方向也不同。

光的振动方向恒定的光称为偏振光。

偏振光的光学性质与非偏振光有所不同，例如偏振光可以被偏振器过滤。

7.全反射全反射是光线从光密度较大的介质向光密度较小的介质传播时出现的现象。

当入射角大于一定角度时，光线将完全反射回来，而不再发生折射。

全反射的角度称为临界角。

8.光的色散光在不同介质中的光速不同，导致不同波长的光在折射或反射时的折射角不同，这种现象被称为光的色散。

光的色散是光谱分析的基础，也是彩虹产生的原理。

以上就是物理光学中的一些基础知识，掌握这些知识对于理解光学现象和应用都有很大的帮助。

高三物理最新教案--人教版2018高考实用教案物理光学精品

光的本性复习要点1．了解光的“微粒说”与“波动说”。

2．了解光的干涉现象，熟悉相干条件；掌握双缝干涉的特征及规律，熟悉双缝干涉的条纹分布情况及明、暗纹位置特征；了解薄膜干涉现象，熟悉薄膜干涉的特征及其应用。

3．了解光的衍射现象，掌握产生明显衍射现象的条件，熟悉单缝衍射条纹的人发布特征 4．了解光的电磁说，熟悉电磁波谱，了解各种电磁波的产生机理、基本特征及应用类型。

5．了解光电效应现象，熟悉光电效应现象所遵循的基本规律，掌握光子说理论。

6．了解光的波粒二象性。

二、难点剖析1．关于“微粒说”和“波动说”。

“微粒说”和“波动说”都是对光的本性的认识过程中所提出的某种假说，都是建立在一定的实验基础之上的。

以牛顿为代表的“微粒说”认为光是从光源发出的物质微粒，这种假说很容易解释光的直进现象，光的反射现象，光的折射现象，但在解释一束光射到两种介质界面处会同时发生反射与折射现象时，发生了很大的困难。

以惠更斯为代表的“波动说”认为光是某种振动以波的形式向周围传播，这种假说很容易解释反射与折射同时存在的现象，但由于波应能绕过障碍物，所以在解释光的直进现象时遇到了困难。

2．杨氏双缝干涉的定量分析如图24—2—2所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点附近的P 点时，两束光波的路程差为 δ=r2－r 1. 由几何关系得r 12=L 2+(x －2d )2， r 22=L 2+(x+2d)2.考虑到图24—2—2 L 》d 和 L 》x ，可得δ=Ldx . 若光波长为λ，则当δ=±k λ（k=0，1，2，…）时，两束光叠加干涉加强；当 δ=±(2k －1)2(k=1，2，3，…) 时，两束光叠加干涉减弱，据此不难推算出（1）明纹坐标x=±k dLλ （k=0，1，2，…）（2）暗纹坐标x=±(2k －1) d L ·2（k=1，2，…）（3）条纹间距 △x=dL λ.上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。

高三物理一轮复习全套教案完整版

高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容1. 力学：牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。

2. 电磁学：电场、磁场、电磁感应、交流电。

3. 光学：光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。

4. 热学：内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。

5. 原子物理：原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。

二、教学目标1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律，形成完整的知识体系。

2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。

3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，为高考做好充分准备。

三、教学难点与重点教学难点：电磁学、光学、量子力学初步。

教学重点：力学、热学、原子物理。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体设备、实验器材、模型。

2. 学具：笔记本、教材、练习册。

五、教学过程1. 引入：通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。

2. 知识回顾：对上节课的内容进行回顾，巩固基础知识。

3. 新课讲解：详细讲解各章节知识点，结合例题进行分析。

4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。

6. 答疑解惑：解答学生在学习过程中遇到的问题。

7. 课后作业：布置课后作业，加强学生对知识点的掌握。

六、板书设计1. 知识点。

2. 重点、难点提示。

3. 例题及解题步骤。

4. 课堂小结。

七、作业设计1. 作业题目：（1）力学：计算题、选择题、填空题。

（2）电磁学：计算题、选择题、填空题。

（3）光学：选择题、填空题。

（4）热学：计算题、选择题、填空题。

（5）原子物理：选择题、填空题。

八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：（1）推荐相关书籍、文章，拓展学生知识面。

（2）布置研究性学习任务，培养学生的探究能力。

（3）组织物理竞赛、讲座等活动，激发学生学习兴趣。

重点和难点解析1. 教学内容的章节和详细内容；2. 教学目标的具体制定；3. 教学难点与重点的划分；4. 教学过程中的新课讲解和随堂练习；5. 作业设计中的题目和答案；6. 课后反思及拓展延伸的实施。

高考物理备考指南如何系统复习光学

高考物理备考指南如何系统复习光学光学是高考物理考试中的一个重要知识点，占据一定的比重。

能否系统地复习光学，直接关系到考试成绩的高低。

下面，就为大家介绍一些关于如何系统复习光学的方法和技巧，希望能够对广大考生有所帮助。

一、整体了解光学知识体系在开始复习之前，首先需要对光学的知识体系进行整体的了解。

包括了解光的本质、光的传播、光的折射、光的反射等基本概念。

这些基础概念都是后续复习的基石，只有对它们有一个全面的理解，才能更好地深入学习光学知识。

二、重点突破难点知识点在复习光学的过程中，不可避免会遇到一些难点知识点。

针对这些难点，可以通过查找资料、请教老师和同学等方式进行解决。

比如，理解光的干涉现象，可以通过阅读相关教材和学习资料，或者观看相关实验演示视频，加深对干涉现象的理解。

三、掌握常见的光学实验光学实验是光学知识的重要组成部分，高考中也经常会考察学生对实验操作和结果的理解。

因此，在复习光学知识的过程中，要重点掌握一些常见的光学实验，例如牛顿环实验、杨氏双缝干涉实验、狭缝衍射实验等。

可以通过实际操作和观察实验结果，加深对光学现象的理解和记忆。

四、做好典型例题的练习在复习光学的过程中，需要进行大量的例题练习，以提高解题能力和复习效果。

可以选择一些典型的高考题或者模拟题进行练习，尽量涵盖各个知识点和题型。

在解题过程中，可以结合教材和参考书籍进行辅助学习，理清思路，找出解题的关键点，掌握解题的方法和技巧。

五、注重实践操作的训练光学作为一门实验性较强的学科，需要注重实践操作的训练。

可以通过实验室的实践课程，进行光学实验和操作练习，加深对光学原理和实验操作的理解和掌握。

同时，可以结合实验报告的撰写，对实验过程和结果进行总结和分析，提升自身的实验报告能力。

光学是高考物理中的重点和难点，需要学生在备考过程中特别重视。

通过系统地复习光学知识，掌握光学的基本概念和原理，逐步解决难点知识，进行大量的练习和实践操作，相信大家一定可以在高考中取得优异的成绩。

高考物理二轮复习专题光学教学案

专题11 光学熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图．加深对折射率、全反射、临界角概念的理解．并能结合实际，解决问题．同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学几何知识结合的分析能力的培养．物理光学部分应遵循历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活中的相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用．一、几何光学的常见现象项目内容折射定律(1)三线共面 (2)分居两侧(3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数sinθ2sinθ1＝n折射率定义式:光从真空进入介质时n＝sinθ2sinθ1折射率决定式:n＝物理意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n越大,折射光线偏离入射方向的夹角越大全反射发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质(2)入射角大于或等于临界角,即θ1≥C临界角：sin C＝光的色散产生原因：(1)太阳光是复色光；(2)不同的色光折射率不同规律:光的频率越大,折射率越大红光→紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小;(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小常见光平行玻璃板:(1)出射光线与入射光线平行; (2)出射光线发生侧移学元件的特点棱镜:(1)光线向底边偏折;(2)能发生色散全反射棱镜:(1)垂直于直角边射入,出射光线方向改变90°;(2)垂直于斜边射入,出射光线方向改变180°二、光的干涉、衍射和偏振现象项目内容光的干涉双缝干涉产生条件:两光源频率相等,相位差恒定出现明暗条纹的条件:路程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹相邻条纹间距:Δx＝λ光的干涉薄膜干涉产生原因：同一束光分别经薄膜的前后表面反射的光叠加而成规律:经薄膜上厚度相等的位置反射的光叠加后在同一干涉条纹上,相邻条纹间距与波长成正比,与斜面倾角成反比应用:(1)光干涉法检查平面的平整度(2)在光学镜头上涂增透膜d＝λ光的衍射明显衍射条件障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多或者比光的波长小衍射现象单缝衍射:中间条纹亮、宽;两侧条纹暗、窄;波长越长,条纹越宽,间距越大圆孔衍射:明暗相间的圆形条纹圆板衍射:圆形阴影的外侧是明暗相间的圆形条纹,中间是亮斑 (泊松亮斑)光的偏振偏振片有特定的透振方向,自然光通过后成为偏振光,两偏振光片平行时透过的光最强,垂直时最弱【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.三、光电效应及光的波粒二象性项目内容光电效应概念金属在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象规律(1)每种金属都有一个极限频率,ν≥ν0时才会发生光电效应(2)光电子的最大初动能与光强无关,随ν的增大而增大(3)光电效应的产生几乎是瞬时的(4)饱和光电流与光强成正比光电效应解释光子说:(1)光在传播时是一份一份的,每份叫一个光子;(2)光子能量E＝hν, h＝6.63×10－34 J·s逸出功:电子脱离金属时克服原子核引力做功的最小值W＝hν光强:P＝nhν光电效应方程:E k＝hν－W物质波每个实物粒子对应一种波,叫物质波物质波的波长λ＝波粒二象性概率波:只能预测粒子在某区域出现的概率,概率符合波动规律考点一、光的折射、全反射例1．【2020·北京卷】如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。

大学物理光学复习教案

课程名称：物理光学课时：2课时教学目标：1. 复习和巩固物理光学的基本概念和理论；2. 提高学生分析光学现象和解决问题的能力；3. 培养学生的实验技能和团队合作精神。

教学内容：一、光的干涉1. 相干光的概念；2. 杨氏双缝干涉实验；3. 迈克耳逊干涉仪；4. 牛顿环和等厚干涉；5. 光程差和相位差的关系。

二、光的衍射1. 单缝衍射；2. 双缝衍射；3. 光栅衍射；4. 菲涅耳衍射；5. 基尔霍夫衍射原理。

三、光的偏振1. 偏振光的基本概念；2. 偏振片；3. 马吕斯定律；4. 双折射现象；5. 折射率与光速的关系。

教学步骤：第一课时：一、导入1. 回顾光的基本性质，引导学生思考光的干涉、衍射和偏振现象；2. 强调物理光学在光学领域的重要性。

二、光的干涉1. 相干光的概念：解释相干光、非相干光，并举例说明；2. 杨氏双缝干涉实验：介绍实验原理，演示实验过程，分析实验结果；3. 迈克耳逊干涉仪：讲解干涉仪的结构和原理，演示实验过程，分析实验结果；4. 牛顿环和等厚干涉：介绍牛顿环的原理，演示实验过程，分析实验结果。

三、光的衍射1. 单缝衍射：介绍单缝衍射的原理，演示实验过程，分析实验结果；2. 双缝衍射：介绍双缝衍射的原理，演示实验过程，分析实验结果；3. 光栅衍射：介绍光栅衍射的原理，演示实验过程，分析实验结果；4. 菲涅耳衍射：介绍菲涅耳衍射的原理，演示实验过程，分析实验结果；5. 基尔霍夫衍射原理：讲解基尔霍夫衍射原理，分析实验现象。

第二课时：一、光的偏振1. 偏振光的基本概念：介绍偏振光、未偏振光，并举例说明；2. 偏振片：讲解偏振片的原理，演示实验过程，分析实验结果；3. 马吕斯定律：介绍马吕斯定律，讲解实验过程，分析实验结果；4. 双折射现象：介绍双折射现象，讲解实验过程，分析实验结果；5. 折射率与光速的关系：讲解折射率与光速的关系，分析实验现象。

二、总结与反思1. 总结物理光学的基本概念和理论；2. 分析光学实验中的注意事项和实验误差；3. 学生讨论实验现象，提出自己的观点。

高中物理各个专题讲解教案

高中物理各个专题讲解教案
课题名称：光学
课时数：2课时
教学目标：
1. 了解光在介质中传播的基本原理；
2. 理解反射和折射规律；
3. 掌握光的成像规律及光学仪器的原理。

教学内容：
1. 光在介质中的传播特性；
2. 反射和折射规律；
3. 光的成像规律；
4. 光学仪器的原理和应用。

教学准备：
1. 教材：高中物理教材相关章节；
2. 教具：凸透镜、凹透镜、平面镜等；
3. 实验器材：凸透镜成像实验装置、平面镜反射实验装置等。

教学过程：
第一课时：
1. 导入：通过展示光在介质中传播的示意图，引出光在介质中的传播特性；
2. 讲解：介绍光在介质中的传播规律，包括光速度的改变和折射定律；
3. 实验：利用凸透镜成像实验装置，观察凸透镜的成像过程，让学生感受光的成像规律。

第二课时：
1. 复习：回顾上节课内容，强化学生对光在介质中传播和反射、折射规律的理解；
2. 讲解：介绍反射和折射规律，以及光学仪器的原理和应用；
3. 实验：利用平面镜反射实验装置，观察平面镜的反射特性，让学生体会反射规律的实际应用。

教学总结：
通过本节课的学习，学生对光学的基本原理和规律有了初步的了解，掌握了光在介质中传播、反射和折射规律，以及成像规律和光学仪器的原理和应用。

希望学生能够在今后的学习和实践中进一步加深对光学知识的理解和运用。

《高中物理教案：光学基础知识与应用》

高中物理教案：光学基础知识与应用一、引言在高中物理学习中，光学是一个重要的领域。

本教案旨在介绍光学的基础知识和应用，帮助学生深入理解光的性质和现象，并能够运用所学知识解决实际问题。

本教案包括以下几个部分：1.光的传播方式2.光的反射与折射3.光的成像4.球面镜与透镜5.光波的干涉与衍射6.光电效应与光量子论二、光的传播方式1. 直线传播特性•光通过真空或均匀介质会以直线传播。

•入射角等于反射角。

•折射根据斯涅尔定律计算。

2. 衰减特性与全反射•入射角大于临界角时发生全反射。

•使用Snell's Law计算折射角。

•在光纤通信中的应用。

三、光的反射与折射1. 反射规律与镜面反射•反射角等于入射角，使用反射定律。

•平面镜和曲面镜的特点与应用。

2. 折射规律与折射率•媒质的折射率定义与计算。

•Snell's Law在介质边界处的应用。

•光的速度改变导致折射现象。

四、光的成像1. 成像原理与公式推导•薄透镜成像公式的推导过程。

•物距、焦距和像距之间的关系。

2. 理想成像条件•实际透镜成像存在缺陷，如球差和色差。

•理想透镜成像特点与方法。

五、球面镜与透镜1. 凸透镜和凹透镜•球面凸透镜和凹透镜的特点和应用。

•球面储存器原理以及焦距计算。

2. 尺寸关系与组合问题•使用薄透镜公式解决不同情况下的光学问题。

•多个薄透镜组合时的光学系统分析。

六、光波的干涉与衍射1. 干涉现象与双缝干涉•光波的干涉条件与干涉光强分布。

•双缝干涉实验装置与干涉公式。

2. 衍射现象与单缝衍射•光波的衍射现象与角度分布特性。

•单缝衍射宽度计算方法。

七、光电效应与光量子论1. 光电效应的基本原理•光电效应观察现象及解释。

•基础方程：Planck's Equation和Einstein's Equation。

2. 光量子论的发展历程•玻尔模型和德布罗意假设。

•物质粒子性和波动性统一的概念。

结语通过本教案的学习，学生将掌握光学相关知识，并了解其在生活中的应用。

光学物理高考知识点汇总

光学物理高考知识点汇总光学物理是物理学中的一个重要分支，也是高中物理课程中的一大难点。

掌握光学物理的基本概念和原理不仅可以帮助我们解决实际问题，也能够拓宽我们的科学视野。

在高考中，光学物理是一个常见的考点，下面将对几个重要的光学物理知识点进行汇总，以供复习之用。

1. 光的反射和折射光的反射和折射是光学物理的基本现象。

根据斯涅尔定律，光在两种介质之间的传播时会发生折射，入射角与折射角之间满足折射定律。

在平面镜的反射中，入射角等于反射角。

这些定律可以用来解释光的传播路径和入射角、折射角的关系。

2. 光的颜色和光谱光的颜色是由光的频率决定的，不同频率的光对应着不同的颜色。

根据光的频率范围，可将光谱分为可见光、紫外线、红外线等。

利用光谱分析技术，人们可以研究物质的组成、性质和运动等。

此外，彩虹的形成也与光的折射和分散有关。

3. 光的干涉和衍射当两束光波相遇时，会发生干涉现象。

干涉分为相干干涉和非相干干涉两种情况。

相干干涉中，两束光波的相位关系保持一致；而非相干干涉中，两束光波的相位关系是随机的。

衍射是光波遇到障碍物或孔径时发生的现象，它使光波朝多个方向传播并产生明暗相间的干涉条纹。

4. 光的偏振光的偏振是指光波中电场矢量的振动方向。

在线偏振光中，电场矢量只在一个方向上振动；而非偏振光中，电场矢量在各个方向上都有振动分量。

偏振光的产生和传播有多种方式，如通过偏振片、双折射、反射等。

偏振光在光学仪器、通信、光电显示等领域有着广泛的应用。

5. 光的衍射光栅和光的散射光的衍射光栅是利用光的衍射特性制备的，它能够将光按波长分解成光谱，从而进行光谱分析。

光的散射是指光波与物质的相互作用过程，使光波的传播方向改变。

散射现象的应用包括大气中的散射现象、颗粒物的散射测量等。

这些是光学物理的一些重要知识点。

通过对这些知识点的掌握，我们可以更好地理解光学原理，并应用于实际问题的解决中。

在高考中，考生需要灵活运用这些知识点，解答与其相关的题目。

高考物理光学知识点汇总

高考物理光学知识点汇总在高中物理中，光学是一个重要的分支，它探讨了光的产生、传播和相互作用的规律。

在高考中，物理光学是一个必考的内容，掌握好光学知识点对于取得好成绩至关重要。

本文将对高考物理光学的知识点进行汇总，帮助同学们复习备考。

1. 光的反射光的反射是光学中最基础的知识点之一。

光线在与介质接触面发生反射时，遵循反射定律，即入射光线、反射光线和法线三者在同一平面内，入射角等于反射角。

反射有两种类型：镜面反射和漫反射。

镜面反射指的是光线在光洁平面上的反射，反射角等于入射角，反射光线呈现镜面效果；漫反射指的是光线在不规则表面上的反射，反射光线呈现散乱的效果。

2. 光的折射光的折射是光线从一个介质传播到另一个介质时的现象。

当光线由一种介质进入另一种介质时，会根据折射定律发生偏折，即入射角、折射角和介质折射率之间的关系：n1sinθ1 = n2sinθ2。

其中，n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。

光的折射可以解释许多现象，例如光的成像、水中看到的物体偏移等。

3. 光的干涉光的干涉是光学中的一个重要现象。

它指的是两个或多个光波相遇产生相互干涉的现象。

干涉可以分为构造干涉和破坏干涉。

构造干涉是指两个波源相干产生干涉，形成亮度变化或条纹；破坏干涉指的是由于两个或多个波源相位差的存在，导致光波的干涉减弱或抵消。

常见的干涉现象有杨氏双缝干涉、牛顿环等。

4. 光的衍射光的衍射是光学中的另一个重要现象。

它指的是光通过一个缝口或物体边缘时发生弯曲和扩散的现象。

根据波的衍射公式，衍射现象的程度与波长和衍射孔大小有关。

较小的波长和较大的衍射孔会产生更明显的衍射效果。

光的衍射可以解释一些天文现象，如太阳的周围产生彩色光环。

5. 光的偏振光的偏振是指光波中振动方向的特性。

一般来说，光波是沿着垂直于传播方向的所有方向振动的，称为自然光。

而经过特定方式处理的光波只在一个方向上振动，称为偏振光。

光的偏振可以通过偏光片进行实验观察和应用。

冲刺系列》高三物理第二轮复习精品教案(力学热学光学和原子物理)

《冲刺系列》高三物理第二轮复习教案第一讲力与运动（一）力是贯穿整个物理学的一条重要主线，运动是物理学研究的主要内容之一，力和运动的关系是力学部分的核心内容。

其中，许多基本规律和科学思维方法在力学中，甚至在整个物理学中都是相当重要的。

中学教材中遇到的力有场力（万有引力、电场力、磁场力）、弹力、摩擦力、分子力、核力等。

研究的运动有匀速运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动（平抛运动）、匀速圆周运动、简谐运动等。

力具有相互性（作用力与反作用力具有同时性）、矢量性（力不仅具有大小而且有方向，运算遵守平行四边形定则），力还具有作用的瞬时性（牛顿第二定律），对时间和空间的积累性（动能定理和动量定理）及作用的独立性等。

判断一个物体做什么运动，首先要看它的初速度是否为零，然后看它受力是否为恒力。

若为恒力，还要看它与初速度的夹角情况，这样才能准确地判断运动形式。

受力分析和运动情况分析是解题的关键。

通过加速度a架起受力、运动（平衡是a=0的特例）这两部分的联系，建立起等值关系式，使问题得到解决。

例1、在生活中，我们有这样的常识，用手握瓶，将瓶提离桌面，瓶越重，越要用力提紧瓶，这样是为了（ BD ）A．增加手与瓶的接触面积B．增加对瓶的压力C．增大手与瓶之间的摩擦因数D．增大手与瓶之间的最大静摩擦力例2、某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2；该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4。

下列说法中正确的是（ C ）A．F1与车前进的方向相同B．F2与车前进的方向相同C．F3与车前进的方向相同D．F4与车前进的方向相同例3、物块1、2放在光滑水平面上用轻质弹簧相连，如图所示．今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2．且F1大于F2，则弹簧秤的示数（ D ）A．一定等于F1 + F2 B．一定等于F1–F2C．一定大于F2小于F1 D．条件不足，无法确定例4、如图，悬线下挂着一个带正电小球，它的质量为m，电量为q，整个装置处于水平方向的匀强电场中，场强为E，则（ AD ）A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为Eq/mgB．若剪断悬线，则小球做曲线运动C．若剪断悬线，则小球做匀速直线运动D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动例5、一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如右图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ BC ）A．θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B．θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C． a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D． a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小例6、如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。

高中物理各种光的现象教案

高中物理各种光的现象教案教学目标：- 让学生了解并区分光的直射、反射和折射等基本现象。

- 教授学生如何用几何光学的原理来解释日常生活中遇到的光的现象。

- 培养学生的实验技能，通过实验验证理论知识。

- 激发学生的探究兴趣，鼓励他们提出问题并进行科学探究。

教学内容：1. 光的直线传播：介绍光线的基本概念，解释光在同一介质中的直线传播特性，并通过日常例子（如阴影的形成）加以说明。

2. 光的反射：探讨平面镜、曲面镜的反射规律，以及如何利用这些规律来解释镜像、放大镜等现象。

3. 光的折射：讲解光从一种介质进入另一种介质时发生的速度变化和方向变化，以及折射现象在日常生活中的应用（如水中物体看起来位置偏移）。

4. 光的散射与衍射：分析光遇到障碍物或通过狭缝时的散射和衍射现象，讨论这些现象对光学仪器设计的影响。

教学方法：- 采用讲授与讨论相结合的方式，确保学生能够理解并掌握关键概念。

- 安排实验活动，让学生亲手观察光的现象，如使用激光笔和镜子进行光的反射实验。

- 利用多媒体教学工具，展示光的现象的动画或视频，帮助学生形成直观的认识。

- 鼓励学生进行小组合作，共同探讨问题并进行实验结果的分享。

教学步骤：1. 引入新课：通过展示日常生活中的光现象图片或视频，激发学生的兴趣。

2. 理论讲解：系统讲解光的各种现象及其背后的物理原理。

3. 实验操作：指导学生进行光的反射和折射实验，记录观察结果。

4. 讨论与总结：组织学生讨论实验现象与理论的联系，总结光的性质和应用。

5. 作业布置：要求学生收集生活中的光现象案例，编写观察报告。

评价方式：- 通过课堂提问和小组讨论来评估学生对理论知识的理解程度。

- 根据学生的实验报告和观察记录来评价他们的实验技能和分析能力。

- 通过作业和随堂测试来检验学生对光的现象的综合运用能力。

教学反思：在教学结束后，教师应反思本次课程的效果，包括学生的参与度、理解程度以及实验活动的有效性。

根据学生的反馈和学习成果，调整教学方法和内容，以期在未来的课程中更好地促进学生的学习。

【高中物理】光学部分教案讲义

光学一、基础知识1.光的折射全反射（1）折射率：n=sinisinr，i表示真空或空气中光线与法线的夹角，r表示介质中光线与法线的夹角。

n=cv，c表示真空中的光速，v表示介质中的光速。

（2）全反射：sinC=1n，C是光线从介质射向真空的全反射临界角，n是光线在介质中的折射率。

2.干涉衍射偏振（1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。

距离双缝的路程差为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。

相邻亮（暗）条纹间的距离Δx=Ldλ，L为双缝与屏间的距离，d为双缝之间的距离，λ为光的波长。

只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。

（2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。

（3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。

自然光通过偏振片后就得到偏振光。

二、常规题型例1.下列说法正确的是(D)。

A.光只有照射在两种介质的平整界面上才能发生反射现象B.反射现象中入射光线和反射光线不可能相互垂直C.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折D.光从真空进入某种介质后,速度要减小练习1.如果光线以大小相等的入射角(不为零)从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则(C)。

A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小由n=sinisinr,i不变，n越大，r越小，偏离就越大，C对。

练习2.（多选）光线以一定入射角从真空射向某一介质,当入射角逐渐增大时,下列说法正确的是(AC)。

A.折射角逐渐增大B.折射角逐渐减小C.光线传播方向改变的角度增大D.光线传播方向改变的角度减小当入射角逐渐增大时,由于折射角增大的幅度小于入射角增大的幅度,所以光线传播方向改变的角度增大练习3.光从真空进入某种介质,入射角为40°,则反射光线与折射光线间的夹角可能的范围是(B)。

高考物理光学必考知识点归纳总结

高考物理光学必考知识点归纳总结光学是高考物理中的重要考点之一，掌握好光学的相关知识点，对于提高物理成绩至关重要。

本文将对高考物理光学必考的知识点进行归纳总结，以帮助同学们更好地复习和应对考试。

一、光的直线传播光的直线传播是光学中最基本的概念，也是高考物理中的重点考点。

光线在均匀介质中直线传播，但在光的传播过程中，会发生折射、反射等现象。

1. 折射定律光线从一介质进入另一介质时，入射角与折射角之间满足折射定律。

即：入射角的正弦与折射角的正弦的比值等于两介质的折射率之比。

2. 反射定律光线从一介质射向另一介质的分界面上时，入射角与反射角之间满足反射定律。

即：入射角等于反射角。

二、光的成像了解光的成像是理解光学的关键。

掌握光的成像规律能够帮助我们解决物体在光学仪器上的成像问题。

1. 凸透镜成像凸透镜是一种常见的光学元件，它可以将光线聚焦或发散。

根据凸透镜的物理特性，可以总结出以下凸透镜成像规律：- 物距大于焦距时（物距大于2倍焦距），凸透镜将形成一个倒立、减小、实的实像。

- 物距等于焦距时，凸透镜将形成一个无穷远处的平行光。

- 物距小于焦距时（物距小于2倍焦距），凸透镜将形成一个正立、放大、虚的虚像。

2. 凹透镜成像凹透镜也是一种重要的光学元件，它具有发散光线的特性。

凹透镜的成像规律如下：- 凹透镜无论物距大小，成像都是倒立、减小、虚的虚像。

三、色散现象色散现象是光学中的重要内容，我们常常可以在光的折射中观察到不同波长的光发生弯曲的现象。

色散现象可分为正常色散和反常色散。

1. 正常色散当光线从光密介质（如玻璃）射向光疏介质（如空气）时，波长较大的红光比波长较小的紫光折射角更小，发生正常色散。

2. 反常色散当光线从光疏介质射向光密介质时，波长较大的红光比波长较小的紫光折射角更大，发生反常色散。

四、光的干涉与衍射光的干涉与衍射是光学中的重要现象，了解光的干涉与衍射现象有助于我们理解和解释一些光学实验和现象。

高中物理光学的概述教案

高中物理光学的概述教案
教学内容：光学
教学目标：
1. 了解光的本质和传播特性；
2. 掌握光的反射和折射规律；
3. 了解凸透镜和凹透镜的焦距、物距和像距关系；
4. 掌握透镜成像规律。

教学重点和难点：
重点：光的反射和折射规律，透镜焦距的计算；
难点：透镜的成像规律和物像关系的理解。

教学方法：理论教学结合实际案例分析，示意图展示。

教学准备：
1. 教材、课件；
2. 实验器材：凸透镜、凹透镜、光源、屏幕等；
3. 示例实验案例。

教学过程：
1. 导入：通过展示光的传播实验，引出本课要学习的内容；
2. 理论讲解：介绍光的反射和折射规律，并进行相关公式推导；
3. 实验案例：利用凸透镜和凹透镜进行透镜成像实验，让学生观察成像规律，并进行讨论分析；
4. 总结：总结本课所学内容，强调重点和难点，澄清学生疑惑；
5. 作业布置：布置相关练习题，加深学生对所学知识的理解和掌握。

教学评价：
教师及时对学生表现进行评价，通过课堂讨论和练习的方式检查学生学习效果，及时给予反馈和指导。

教学延伸：
学生可通过更多案例分析和实验探究，加深对光学原理的理解和运用。

教学反思：
教师根据学生的学习情况和表现进行反思和调整教学方法，提高教学效果。

高中物理压轴课教案

高中物理压轴课教案主题：光学
教学目标：
1.了解光的传播原理和光的反射、折射规律
2.掌握反射、折射规律的应用
3.培养学生动手实验能力和观察能力
教学重点：
1.光的传播原理
2.光的反射、折射规律
3.反射、折射规律的应用
教学难点：
1.理解光的传播原理
2.掌握反射、折射规律的应用
教学准备：
1.投影仪、幻灯片
2.凸透镜、凹透镜、凹面镜、凸面镜
3.玻璃板、明线、尺子、荧光笔
4.实验记录表
教学过程：
一、导入（5分钟）
1.出示图片，引导学生探讨光的传播方式和特点
2.结合日常生活，提出问题，引发学生对光学的思考
二、理论讲解（15分钟）
1.光的传播原理及光的特性
2.光的反射规律：角反射相等
3.光的折射规律：出射角、入射角、折射率的关系
三、实验操作（20分钟）
1.实验一：验证反射规律
2.实验二：验证折射规律
四、实验分析与讨论（10分钟）
1.让学生结合实验结果解释现象
2.引导学生思考光学原理在实际生活中的应用
五、课堂小结（5分钟）
1.总结本节课的重点内容和学习要点
2.提出下节课预习内容
六、作业布置（5分钟）
1.预习下节课内容
2.完成实验报告并提交
教学反馈：
1.观察学生在实验操作中的动手能力和合作能力
2.检查学生对光学原理的理解和应用能力
材料清单：
1.凸透镜、凹透镜、凹面镜、凸面镜
2.玻璃板、明线、尺子、荧光笔
3.实验记录表
注：教学过程中可以根据学生的实际情况做适当调整和补充。

备战高考物理高频考点解密专题18 光学教学案-人教版高三全册物理教学案

专题18 光学考点1 光的折射全反射光导纤维一、光的折射1．折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。

2．折射定律（1）内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

（2）表达式：12sin sin n θθ=，式中n 是比例常数。

（3）在光的折射现象中，光路是可逆的。

3．折射率（1）折射率是一个反映介质光学性质的物理量，折射率越大，说明光从真空中射入到该介质时的偏折程度越大，反之偏折程度越小。

（2）定义式：12sin sin n θθ=，折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定，与入射角θ1和折射角θ2无关。

（3）计算公式：cn，因为v<c，所以任何介质的折射率都大v于1。

（4）当光从光疏介质射入光密介质时，入射角大于折射角；当光从光密介质射入光疏介质时，入射角小于折射角。

4．解决光的折射问题的一般方法：（1）根据题意画出正确的光路图。

（2）利用几何关系确定光路中的边、角关系，确定入射角和折射角。

（3）利用折射定律建立方程进行求解。

5．玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移，如图所示。

6．三棱镜对光路的控制（1）光密三棱镜：光线两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图所示。

（2）光疏三棱镜：光线两次折射均向顶角偏折。

（3）全反射棱镜（等腰直角棱镜），如图所示。

甲乙①当光线从一直角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另一直角边垂直射出（如图甲所示）。

②当光线垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出，入射光线和出射光线互相平行（如图乙所示）。

特别提醒：不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同。

二、全反射1．全反射现象（1）条件：①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

（2）现象：折射光完全消失，只剩下反射光。