選修3—4機(jī)械振動、波及光學(xué)

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1、選修3—4機(jī)械振動、波及光學(xué)本專題的高頻考點主要集中在簡諧運動的規(guī)律、波的傳播規(guī)律、光的折射、折射率的計算等方面，難度中等偏下，題型主要有選擇、填空、計算等；另外，本專題中的單擺、振動和波動圖象、光的干涉、衍射、偏振、光的全反射等知識點也是?？嫉目键c，復(fù)習(xí)時要重視對基本概念和規(guī)律的理解，以及知識間的相互聯(lián)系。1．必須精通的幾種方法:(1)簡諧運動的判斷方法。(2)質(zhì)點振動方向與波的傳播方向的互判。(3)波的多解問題的分析方法。(4)波的干涉中，振動加強(qiáng)點和減弱點的判斷。(5)應(yīng)用圖象分析質(zhì)點的振動規(guī)律和波的傳播規(guī)律。2．必須明確的易錯易混點:

2、(1)振動的位移x均是以平衡位置為起點，研究位置為終點的有向線段，要與哪一段時間內(nèi)的位移相區(qū)別。(2)波速與振速不同。波源的振動形式、振動能量由近及遠(yuǎn)的傳播速度即波速。v＝＝，在同一種均勻介質(zhì)中波動的傳播是勻速的，波動中的各質(zhì)點都在平衡位置附近做周期性振動，是變加速運動。(3)波傳播的是質(zhì)點的振動形式和振動能量，質(zhì)點并不隨波遷移。(4)波源停止振動時，波不會立即停下來。(5)波的干涉中，振動加強(qiáng)點的位移在不斷變化。(6)光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)是相對的。3．簡諧運動的對稱性:(1)振動質(zhì)點在關(guān)于平衡位置對稱的兩點，x、F、a、v、Ek、Ep的大小均

3、相等，其中回復(fù)力F、加速度a與位移x的方向相反，而v與位移x的方向可能相同，也可能相反。(2)振動質(zhì)點來回通過相同的兩點間的時間相等，即tBC＝tCB，質(zhì)點經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的等長的兩線段時間相等，即tBC＝tB’C’，如圖所示。4．簡諧運動的周期性:(1)做簡諧運動的物體，描述它的物理量x、F、a、v、Ek、Ep等都隨時間做周期性變化。x、F、a、v的變化周期為T，由于能量是標(biāo)量，動能Ek、勢能Ep的變化周期為。(2)振動物體在一周期內(nèi)通過的路程為4A(A為振幅)，半周期內(nèi)通過的路程為2A，但內(nèi)通過的路程可能大于A，也可能等于A，還可能小

4、于A，這與計時起點位置有關(guān)。5.波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法:(1)“上下坡”法：沿波的傳播速度的正方向看，“上坡”的點向下振動，“下坡”的點向上振動，簡稱“上坡下，下坡上”。(2)同側(cè)法：在波的圖象上的某一點，沿縱軸方向畫出一個箭頭表示質(zhì)點振動方向，并設(shè)想在同一點沿x軸方向畫個箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(cè)。(3)“帶動法”：若判斷某點的振動方向，可在該點靠近波源的一側(cè)取一相鄰的點，若此相鄰的點在所研究的點的上方，則該質(zhì)點向上振，在下方，向下振，這是因為該點是在與其相鄰的離波源較近一側(cè)相鄰點的帶動下振動的。6．

5、巧解波動圖象與振動圖象相結(jié)合的問題:求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法。(1)分清振動圖象與波動圖象。此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象。(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級。(3)找準(zhǔn)波動圖象對應(yīng)的時刻。(4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點。7．波的多解問題的求解策略:解決波的多解問題時，要注意分析是哪種情況引起的多解，一般來說有下列幾種情況：(1)如果是波的周期性引起的多解，則寫出時間與周期的關(guān)系式或距離與波長的關(guān)系式進(jìn)行求解。(2)如果是由于雙向性，則應(yīng)

6、分兩種情況進(jìn)行討論。,對于有限制條件的問題，要在解出通式以后再限制解，這樣可避免漏解。8.光的折射：(1)折射率反映了介質(zhì)改變光傳播方向程度的大小。其表達(dá)式為n＝sinθ1/sinθ2＝c/v，一般情況下，求折射率問題要畫出規(guī)范的光路圖，找到光在一個介面處的入射角和折射角。(2)當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時，如果入射角大于臨界角，光要發(fā)生全反射。解決此類問題時，首先要根據(jù)n＝1/sinC求C（臨界角）。(3)對幾何光學(xué)問題，做好規(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，然后利用幾何知識求解。9.光的

7、干涉和衍射：(1)雙縫干涉和單縫衍射都是疊加的結(jié)果，只是干涉條紋是有限的幾束光的疊加，而衍射條紋是極多且復(fù)雜的相干光的疊加。在雙縫干涉實驗中，光在通過其中的三個狹縫時，都發(fā)生了衍射而形成三個線光源。所以，一般干涉現(xiàn)象中既有干涉又有衍射。(2)單縫衍射時，照射光的波長越長，中央亮紋越寬，所以衍射和干涉都能使白光發(fā)生色散現(xiàn)象，且中央白光的邊緣均呈紅色。(3)干涉和衍射的圖樣有相似之處，都是明暗相間的條紋，只是干涉條紋中條紋寬度和亮紋亮度基本相同，衍射條紋中條紋寬度和亮紋亮度均不等，中央亮紋最寬最亮。10.光的偏振：(1)光的偏振充分說明光是橫波，

8、只有橫波才有偏振現(xiàn)象。(2)偏振光的產(chǎn)生方式：自然光通過起偏器，通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一個偏振片的作用是把自然光變?yōu)槠窆猓衅鹌?，第二個偏振片的作用