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1、金 太 阳 教 育热点、重点、难点专题导航解题精要解题精要 专题导航 热点、重点、难点闽清一中闽清一中 方友亭方友亭金 太 阳 教 育从近几年福建高考试题来看,本专题内容是每年高考的必考内容.其中命题概率较高的是简谐运动和简谐波的特点及图象、光的折射和解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育全反射问题.对振动和波动的考查特点是试题信息容量大、综合性强,一道试题往往考查多个概念和规律,特别是通过波的图象综合考查理解能力、推理能力和空间想象能力,如2010年高考福建理综卷第15题,2009年高考福建理综卷第17题;对光学的考查则多将光的本性和几何光学的知识结合起来进行考查,如2011

2、年高考福建理综卷第14题,2009年高考福建理综解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育卷第13题;对电磁振荡和狭义相对论的考查很少出现.预计在2012年的高考中对本部分内容仍以上述热点为主,难度中等或中等偏下,其中对振动图象、波动图象、光的折射定律等考查的概率较大.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育在复习振动部分时,应着重复习两种常见解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育的运动形式机械振动和机械波的特点和规律,以及它们之间的联系和区别.对于这两种运动形式,既要认识到它们的共同点运动的周期性,如振动物体的位移、速度、加速度、回复力、动能等都是周

3、期性变化的;更重要的是搞清它们的区别,振动研究的是一个孤立质点的运动规律,而波动研究的是在波的传播方向上参与波动的一系列质点的运动规律.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育另外,单摆周期公式的应用、对波的本质的理解和波动问题的多解性,在复习时也应给予一定的注意.在复习光学部分时,应注意对全反射、临界角、光的折射、光的干涉和衍射及光的偏振等基本概念、基本规律的理解和掌握,以及通过作光路图、综合几何关系的计算来掌握对基本规律的运用.预计随着高考的不断改革和深解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育化,试题灵活性会有所加强,会更注重对物理规律的理解和对物理现象、物理情

4、境的分析的考查.因此,在复习时应加强对实际生活中常见光现象的认识,把涉及的物理问题模型化,把考查的问题与基本的知识联系起来,学会用已有的知识分析解决实际问题.金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育1.回复力:F=-kx,其中x表示物体偏离平衡位置的位移.此式一方面揭示了做简谐运动的物体的动力学特征,另一方面提供了判断物体是否做简谐运动的依据.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.振动规律(1)方向规律:始终存在两个方向相反的关系(a与x、F与x),且a、F的方向总是指向平衡位置.(2)大小变化规律:物理量可划分为两个阵容(x、a、F、Ep)

5、与(v、p、Ek),在同一阵容内物理量大小变化的趋势总是相同,不同阵容间物理量大小变化的趋势总是相反.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育3.特点:(1)对称性:位移大小、速度大小、加速度大小、运动时间关于平衡位置对称相等.(2)守恒性:满足机械能守恒,振幅A不变.(3)周期性:呈正(余)弦规律变化,其周期与振幅无关,被称之为固有周期.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育4.描述量:(1)振幅(A)是描述振动强弱的物理量.(2)周期(T)和频率(f)都是描述振动快慢的物理量,它们的关系是:T=.1f金 太 阳 教 育5.简谐运动的图象(1)从平衡位置处开始计

6、时,函数表达式为x=Asin t,图象如图甲所示.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例1 (2010年高考全国理综卷)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.t=0时刻振子的位移x=-0.1 m;t=s时刻x=0.1 m;t=4 s时刻x=0.1 m.该振子的振幅和周期可能为()A.0.2 m,s B.0.2 m,8 sC.0.1 m,sD.0.1 m,8 s438383解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【解析】在t=s和t=4 s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍,4 s-s=nT,当n=1时T=s.在 s(半个周期)内振子的位

7、移可能是从x=-0.1 m处先运动到正(或负)的最大位移处,再返回到与平衡位置对称的x=0.1 m处,故振幅可以为大于0.1 m的任意值,故A正确;也可能是由负的最大变为正的最大,所以振幅可能是0.1 m,C正确;第二种情况是此时间差不是周期的整数倍,则(-0)s+(4-)s=nT+,当n=0时,T=8 s,且由于t2是t1的2倍,振幅可以是该位移的2倍,为0.2 m.如图所示,故选项B正确.【答案】ABC 利用简谐运动的周期性和对称性解题应注意两点:4343834343432T解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育周期性.做简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后,能回到原来的

8、状态.因此在处理实际问题时,要注意多解的可能性或需要写出解答结果的通式.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育对称性.做简谐运动的物体具有相对平衡位置的对称性,例如:在平衡位置两侧对称点的位移大小、速度大小、加速度大小都相等.例2 劲度系数为20 N/cm的弹簧振子,它的振动图象如图所示,在图中A点对应的时刻()A.振子所受的弹力大小为0.5 N,方向指向x轴的负方向B.振子的速度方向指向x轴的正方向C.在04 s内振子做了1.75次全振动解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育D.在04 s内振子通过的路程为0.35 cm,位移为零【解析】由图可知A在t轴上方,

9、位移x=0.25 cm,所以弹力F=-kx=-5 N,弹力大小为5 N,方向指向x轴负方向,选项A错误;由图可知,此刻质点的位移为0.25 cm,之后A的正向位移增大,即振子的速度方向指向x轴的正方向,选项B正确;由图可知,周期T=2 s,振子在04 s内完成两次全振动,选项C错误;由于t=0时刻和t=4 s时刻振子都在最大位移处,所以04 s内振子的位移为零,又由于振幅为0.5 cm,在04 s内振子完成了2次全振动,所以这段时间内通过的路程为240.50 cm=4 cm,选项D错误.【答案】B 分析该类试题可关注以下三点:解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育振子的初始位置

10、及运动方向;解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育振子位移的大小、方向及变化趋势;金 太 阳 教 育由运动图象确定位移和路程.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育1.单摆模型(1)单摆:将一条不可伸长、质量可忽略的细线下端拴一可视为质点的小球,上端固定组成的装置.(2)单摆振动可看做简谐运动的条件:摆角很小(小于5).(3)单摆振动的回复力由重力沿切线方向的分力提供.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.单摆周期公式T=2(1)单摆的周期与振幅和质量无关.(2)l等效摆长:摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离.(3)g等效重力加速度:与单摆所处的

11、物理环境有关.lg解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育在不同星球表面:g=,式中R为星球半径,M为星球质量.2GMR解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育单摆处于超重或失重状态下的等效重力加速度分别为g=g0+a、g=g0-a.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育不论悬点如何运动或是受别的作用力,等效加速度g的取值总是在单摆不振动时,摆线的拉力F与摆球质量的比值,即等效重力加速度g=.Fm解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育3.阻尼振动:振动系统受阻力的作用时,我们说振动受到了阻尼,系统克服阻尼的作用要做功,消耗机械能,因而

12、振幅减小,最后停下来,这种振幅逐渐减小的振动叫做阻尼振动.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育4.受迫振动:振动系统在驱动力作用下所做的振动叫做受迫振动.受迫振动的频率与固有频率无关,总等于驱动力的频率.金 太 阳 教 育5.共振:驱动力的频率f等于系统的固有频率f0时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振.例3 有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2-L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是 (选填“A”或“B”).另外,

13、在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比=.abLL解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【解析】由单摆的周期公式T=2可知,T2,北京的重力加速度比南京的大,去北大的同学对应的图线是B,由L=,得LT2,=.Lg1g22gT4abLL49解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【答案】B 正确理解图象的斜率所代表的物理意义是解本题的关键.49解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例4 图示为一单摆的共振曲线,则该单摆的摆长约为多少?共振时摆球最大速度的大小是多少?(g取10 m/s2)【解析】由题

14、意知,当单摆共振时频率f=0.5 Hz,即f固=0.5 Hz,振幅A=8 cm=0.08 m由T=2得L=1.0 mLg22g4f解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育根据机械能守恒定律可得:m=mgL(1-cos),且(1-cos)=2sin2=解得:vm=A=0.25 m/s.【答案】1.0 m 0.25 m/s 这是一道通过共振曲线所给信息并结合单摆振动规律进行推理和综合分析的题目.简谐运动的能量E=kA2,对于单摆k=,根据机械能守恒定律就易得到:m=kA2=,解得vm=A=0.25 m/s.122mv2222ALgL12mgL122mv12122mgALgL解题精要

15、专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育金 太 阳 教 育1.波的形成和传播特点(1)波的形成:机械振动在介质中传播,形成机械波.(2)传播特点:传播振动形式、传播能量、传播信息,质点不随波迁移.(3)分类:横波和纵波.(4)波速、频率和波长的关系:v=f.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.振动图象与波动图象的比较解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育金 太 阳 教 育例5 (2011年高考海南物理卷)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介

16、质中x=2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5t)cm.关于这列简谐波,下列说法正确的是()A.周期为4.0 s B.振幅为20 cmC.传播方向沿x轴正向 D.传播速度为10 m/s【解析】根据P点的振动方程可以知道,此时P点正在向上振动,则波是沿x轴正方向传播的,C项正确;根据振动方程还可知道振幅为1解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育0 cm,B项错误;根据振动方程还可知道周期T=0.4 s,A项错误;从波动图上可知波长为4 m,则传播速度v=m/s=10 m/s,D项正确.【答案】CD 波动与振动问题的综合是选修3-4中考查的高频点,此类问题

17、往往涉及图象问题.25T40.4解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育3.由t时刻的波形画出t+t时刻的波形图(1)平移法:先算出经t时间波传播的距离x=vt,再把波形沿波的传播方向平移x.当x,即x=n+x时,可采取去整(n)留零(x)的方法,只需平移x即可.(2)特殊点法:在波形上找特殊点,如过平衡位置的点或与它相邻的波峰和波谷等,判断出这些点经过t后的位置,画出相应的正弦曲线或余弦曲线即可.例6 (2009年高考福建理综卷)图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则()解

18、题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育甲乙A.t=0.15 s时,质点Q的加速度达到正向最大B.t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 m金 太 阳 教 育D.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm【解析】由y-t图象知,周期T=0.2 s,t=0.10 s时,Q点在平衡位置沿y轴负方向运动,可以推断波沿x轴负方向传播,所以C错.从t=0.10 s到t=0.15 s,t=0.05 s=,质点Q从图甲所示的位置振动到达负向最大位移处,又加速度方向与位移方向相反,大小与位移的大小成

19、正比,所以此时Q的加速度达到正向最大,而P点从图甲所示位置运动时正在由正向最大位移处向平衡位置运动的途中,速度沿y轴负方向,所以A、B都对.振动的质点在t=T内,质点运动的路程为4A;在t=内,质点运动的路程为2A;但在t=内,质点运动的路程不一定是A;在t=内,质点运动的路程也不一定是3A.本题中从t=0.10 s到t=0.25 s内,t=0.15 s=4T4T4T2T4T34T解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育,P点的起始位置既不是平衡位置,又不是最大位移处,所以在时间内的路程不是30 cm,D错.【答案】AB 本题考查对机械运动和机械波的传播规律的理解与应用,特别是波

20、的传播方向与介质振动方向的关系,以及振动周期性的综合应用,难度中等,对综合分析问题的能力要求较高.34T34T解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育4.质点振动方向与波传播方向的互判解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例7 北京时间2011年3月11日13点46分,日本本州岛附近海域发生里氏9.0级地震,震中位于宫城县以东太平洋海域,震源深度10公里,东京有强烈震感.地震波既有横波,也有纵波.如图甲所示为一列横波在t=20 s时的波形图

21、,如图乙所示是这列波中P点的振动图象,那么该波的传播速度和传播方向是()A.v=25 m/s,向左传播B.v=50 m/s,向左传播C.v=25 m/s,向右传播解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育D.v=50 m/s,向右传播【解析】从图乙得出质点振动的周期T=2 s,从图甲得出波的波长=100 m,波传播的速度v=m/s=50 m/s.t=20 s时质点P的振动情况与t=0时的振动情况相同,质点P的位移为零,速度方向向上,从甲图可以得出,质点P向上振动,波向左传播,选项A、C、D错误,选项B正确.【答案】B 由振动图象知道质点P在t=0时刻的振动方向,然后再结合波形图象来

22、确定波的传播方向.T1002解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育5.波的图象问题中的多解性讨论机械波在传播过程中,存在时间和空间的周期性,传播方向的双向性及质点振动方向的不确定性,构成波动问题求解的多值性.(1)机械波在一个周期内不同时刻图象的形状是不同的,但在相隔时间为周期整数倍的不同时刻的波形则是相同的,机械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间、速度等物理量具有多值与之对应,可分别表示为:传播距离x0=n+x,传播时间t=nT+t,传播速度v=.(2)波的传播方向的双向性形成多解机械波传播时,可以沿x轴正方向传播,也可以沿x轴负方向传播,由于波传播方向的双向性,使波动

23、问题中相关物理量也具有多值性.0 xtnxnTt解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育(3)波形的隐含性形成多解在波动问题中,往往只给出完整波形的一部分,或给出几个特殊点,而其余信息均处于隐含状态.这样,波形就有多种情况,形成相关波动问题的多解.例8 (2010年高考福建理综卷)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02 s时刻的波形如图中虚线所示.若该波的周期T大于0.02 s,则该波的传播速度可能是()解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育A.2 m/sB.3 m/sC.4 m/sD.5 m/s【解析】由题图可知,该波的波长=8 cm.若波

24、沿x轴正方向传播,则波在t=0.02 s(tT)的时间内传播的距离s=2 cm,其波速v=1 m/s;若波沿x轴负方向传播,则波在t=0.02 s(tT)的时间内传播的距离s=6 cm,其波速v=3 m/s.【答案】B 已知两时刻的波形来确定周期和波速要注意多解性:波的传播方向的双向性,在一维的情况下,机械波既可沿x轴正方向传播,又可沿x轴负方向传播;波具有空间周期性,即波传播n个,原有的波形保持不变.14st34 st金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育1.波的干涉(1)产生条件:两列波波源的频率相同、振动情况相同.(2)现象:在叠加区域内振动加强区与振动

25、减弱区相间地、稳定地排列.(3)解释:振动加强点是波峰与波峰、波谷与波谷的相遇点;振动减弱点是波峰与波谷的相遇点;加强区永远是加强区,减弱区永远是减弱区,加强区内各点的振动位移不一定比减弱区内各点的振动位移大.当两振源同相位时解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育振动加强点:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即s=n(n=0,1,2).解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育振动减弱点:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍,即s=(2n+1)(n=0,1,2).2解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.波的衍射(1)定义:波绕过障碍物继

26、续传播的现象.(2)发生明显的衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多.例9 关于波动,下列说法正确的是()A.各种波均会发生偏振现象B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D.已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【解析】本题考查波动的基本概念和基本理论.偏振现象只有横波才有,A错;用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹,B对;波传播过程中,介质中质点不随波迁移,C错;地震波的纵波速度大于横波速度,可用于横波的预警,D对

27、.【答案】BD 此题要求学生掌握干涉、衍射、偏振等现象发生的条件,并分清介质中质点的运动速度与波的传播速度的区别.金 太 阳 教 育例10 (2010年高考海南物理卷)如图甲所示为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示.报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫.为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消.已知空气中声速为340 m/s.若报告人声音的频率为136 Hz,问讲台上这样的位置有多少个?甲解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【解析】相应于

28、声频f=136 Hz的声波的波长=2.5 m式中v=340 m/s是空气中的声速,在图乙中,O是AB的中点,P是OB上任一点,将S1P-S2P表示为S1P-S2P=k 乙vf2解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育 当两个振源同相位时,若波程差为半波长的奇数倍时,振动减弱;若波程差等于波长整数倍时,振动加强.解题精要 专题导航 热点、重点、难点【答案】4金 太 阳 教 育1.光的折射定律:(1)内容: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:=n,式中n是比例常数.(3)光的折射现象中,光路是可

29、逆的.(4)折射率12sinsin解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育物理意义:折射率反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时偏折程度大,反之偏折程度小.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育定义式:n=,不能说n与sin 1成正比、与sin 2成反比.折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定.12sinsin金 太 阳 教 育计算公式:n=,任何介质的折射率总大于1,故vc.cv解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.全反射(1)条件:光从光密介质射向光疏介质;入射角大于等于临界角.(2)临界角:折射角等于90时的入射角,用

30、C表示,sin C=.1n解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例11 如图甲所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,A=30,C=90.三棱镜材料的折射率n=,一束与BC面成=30角的光线射向BC面,试通过计算说明BC面的折射光线到达AC面上能否发生全反射.【解析】画出光路图,如图乙所示,由折射定律:乙3解题精要 专题导航 热点、重点、难点甲金 太 阳 教 育【答案】能发生全反射 正确画出光路图是解答本题的关键.金 太 阳 教 育例12 如图甲所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角AOB=60,一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰好平行于OB

31、.(1)求介质的折射率.(2)折射光线中恰好射到M点的光线是否发生全反射.【解析】依题意作出光路图如图乙所示.乙甲解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【答案】(1)(2)不会发生全反射 解题关键是掌握半圆形介质中光的折射和全反射,圆弧形介面的法线是过该点和圆心的直线.3解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育1.光的干涉两列光波在空间相遇时发生叠加,在某些区域总加强,在另外一些区域总减弱,从而出现明暗相间的条纹的现象叫做光的干涉.双缝干涉条纹是等间距的,相邻明纹(或暗纹)间的距离与波长成正比,即x=.利用双缝干涉可以测光的波长,利用薄膜干涉可检查精密元件的平整度

32、.Ld解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.光的衍射光在遇到障碍物时,偏离直线传播的方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射.光发生明显衍射现象的条件是孔或障碍物的尺寸比光波波长小,或者跟波长相差不多.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育3.衍射与干涉的比较金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育4.干涉与衍射的本质:光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果,从本质上讲,衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理.在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹.解题精要 专题导航 热

33、点、重点、难点金 太 阳 教 育5.光的偏振在跟光的传播方向垂直的平面内,光在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光.只有横波才具有偏振现象,所以光的偏振现象说明光波是横波.由自然光获得偏振光的方法是:(1)让自然光通过偏振片;(2)让自然光在介质表面以适当的角度入射,相互垂直的反射光和折射光都是偏振光.立体电影、消除车灯眩光等都利用了偏振的原理.例13 下列有关光现象的说法正确的是()A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育间距一定变大B.透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹,这是光

34、的色散现象C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【解析】在双缝干涉实验中,条纹间距d与入射光波长成正比,所以入射光由紫光改为红光时波长增长,条纹间距d变大,A项正确;透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹,这是光通过窄缝产生的衍射现象,B错误;频率相同是产生干涉的必要条件,所以C错误;在镜头前加装偏振片是为减弱玻璃反射的金 太 阳 教 育光对拍摄的负面影响,所以D错误.【答案】A 对于光的本性的复习,应按照人们对光的本性认识过程来进行.通过光的干涉和衍射,了解光具有波动性,了解光的波动性在科学技术中的应用

35、,也体会学习物理学科的科学研究方法.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例14 如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2的距离之差为2.110-6 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验.(1)已知A光在折射率n=1.5的介质中的波长为410-7 m.用A光做实验时,P点是亮条纹还是暗条纹?(2)已知B光在某种介质中的波长为3.1510-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37.用B光做实验时,P点是亮条纹还是暗条纹?(sin 37=0.6,cos 37=0.8)(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏

36、上能观察到的现象.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【解析】(1)设A光在空气中的波长为1,在介质中的波长为2,由n=得:1=n2=610-7 m根据光程差=2.110-6 m,所以N1=3.5即从S1和S2到P点的光程差是波长1的3.5倍,所以P点为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系sin C=得:n=由此可知,B光在空气中的波长3为:3=n介=3.1510-7 m=5.2510-7 m光程差和波长的关系为:121672.1 106 101n1sin375353解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育N2=4,可见,用B光作光源,P点为亮条纹.(3)光屏

37、上仍出现明暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.【答案】(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)略 解答该题时应注意以下三点:3672.1 105.25 10金 太 阳 教 育先计算出A、B两种光在空气中的波长;解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育由路程差与波长的关系作出判断;解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育单缝时产生衍射现象.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育1.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁波.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳

38、 教 育2.对电磁波的理解(1)电磁波可以在真空中传播,即电磁波的传播不需要介质.(2)电磁波是横波,电磁波中的电场分量跟磁场分量相互垂直,与传播方向垂直.(3)不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越小.金 太 阳 教 育3.电磁波谱的分析与应用解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例15 关于电磁波谱,下列说法中正确的是()A.红外线比红光波长长,它的热作用很强B.X射线就是伦琴射线,它是阴极发出的高速电子流C.无线电波、红外线、紫外线都能产生偏振现象D.紫外线的波长比伦琴射线长,它的显著作用

39、是荧光作用【解析】在电磁波谱中,红外线的波长比可见光长,而红光属于可见光,故选项A正确;X射线就是伦琴射线,是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波,故B项错;电磁波是横波,都能产生偏振现象,选项C正确;紫外线的显著作用是荧光作用,而伦琴射线的显著作用是穿透作用,且伦琴射线频率更高,故选项D正确.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育【答案】ACD 解题关键是对电磁波谱中各种电磁波的产生机理,波长、频率关系,特性及应用有一定的认识.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育例16 关于电磁波与声波,下列说法正确的是()A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需

40、要介质B.由空气进入水中时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大C.由空气进入水中时,电磁波的波长变小,声波的波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的,与频率无关【解析】可以根据电磁波和声波的特点进行分析,选项A、B均与事实相符,所以选项A、B正确.根据=知,由空气进入水中时,电磁波的传播速度变小,频率不变,波长变小;声波的传播速度变大,频vf金 太 阳 教 育率不变,波长变大,所以选项C正确.电磁波在介质中的传播速度与介质有关,也与频率有关,在同一种介质中,频率越大,波速越小,所以选项D错误.【答案】ABC 电磁波在真空中的传播速度c=3108 m/s.a.不同频率的电

41、磁波在同一介质中传播时,传播速度不同.频率越高,波速越小;频率越低,波速越大.b.在真空中传播时,不同频率的电磁波的传播速度相同,即v=c.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育电磁波与机械波不同,同一种类的机械波在介质中的传播速度只与介质有关,电磁波在介质中的传播速度与介质和频率均有关.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育1.狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育2.光速不变原理:真空中的光速在不同惯性系中都是相同的.解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育3.时间、

42、空间的相对性:(1)t=(2)l=l0.2tv1()c21()vc金 太 阳 教 育4.相对论质量关系:m=.021()mvc解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育5.质能方程:E=mc2.例17 关于相对论,下列说法正确的是()A.爱因斯坦认为运动的时钟会变慢B.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度短C.坐在高速离开地球的火箭里的人认为地球上的人新陈代谢变慢了D.相对论认为:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系【解析】根据光速不变原理可知D正确;根据相对论时间间隔的相解题精要 专题导航 热点、重点、难点金 太 阳 教 育对性可知:当地面上的人观察以速度v前进的火车时,会发现火车上的时间进程变慢了;高速离开地球的火箭里的人看到地球上的人是高速远离火箭的,所以他觉得地球上的人新陈代谢变慢了,C正确;火车上的观察者观察到火车上时钟的时间进程是不变的,所以A错误.根据相对论长度的相对性可知,相对于地面以速度v运动的物体,在地面上的人看,沿着运动方向上的长度变短了,所以B正确.【答案】BCD 本题考查“狭义相对论”的基本假设和结论,目的在于让学生对新增知识点有一个初步的了解,考查学生的理解、记忆能力.解题精要 专题导航 热点、重点、难点