高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十二課件（打包8套）[新人教版].zip

高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十二課件（打包8套）[新人教版].zip,新人教版,高考物理一輪總復(fù)習(xí),專題十二課件打包8套[新人教版],高考,物理,一輪,復(fù)習(xí),專題,十二,課件,打包,新人 專題十二 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 第1講機(jī)械振動(dòng) 一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1 定義 物體在跟位移大小成正比并且總是指向平衡位置 的 作用下的振動(dòng) 回復(fù)力 2 平衡位置 物體在振動(dòng)過(guò)程中回復(fù)力為 的位置 3 回復(fù)力 零 平衡位置 平衡位置 1 定義 使物體返回到 的力 2 方向 總是指向 3 來(lái)源 屬于效果力 可以是某一個(gè)力 也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力 4 兩個(gè)典型的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)模型 基礎(chǔ)檢測(cè) 1 彈簧振子在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 在振子向著平 衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 A 振子所受的回復(fù)力逐漸增大B 振子離開平衡位置的位移逐漸增大C 振子的速度逐漸增大D 振子的加速度逐漸增大答案 C 二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和圖象1 從平衡位置開始計(jì)時(shí) 函數(shù)表達(dá)式為x 圖象如圖12 1 1甲所示 Asin t 圖12 1 12 從最大位移處開始計(jì)時(shí) 函數(shù)表達(dá)式為x 圖象如圖乙所示 Acos t 3 圖象的意義 反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律 隨時(shí)間的延長(zhǎng)而延伸 圖象不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡 三 受迫振動(dòng)和共振 1 受迫振動(dòng) 驅(qū)動(dòng)力 等于 大 1 定義 質(zhì)點(diǎn)在 作用下的運(yùn)動(dòng) 2 特點(diǎn) 受迫振動(dòng)的周期和頻率 驅(qū)動(dòng)力的周期和頻率 2 共振 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的周期和頻率等于物體的固有周期和頻率時(shí) 受迫振動(dòng)的振幅最 這種現(xiàn)象叫共振 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 多選 2015年山東卷 如圖12 1 2所示 輕彈簧上端固定 下端連接一小物塊 物塊沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 以豎直向上為正方向 物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y 0 1sin 2 5 t m t 0時(shí)刻 一小球從距物塊h高處自由落下 t 0 6s時(shí) 小球恰好與物塊處于同一高度 取重力加速度的大小為g 10m s2 以下判斷正確的 是 圖12 1 2 A h 1 7mB 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0 8sC 0 6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0 2mD t 0 4s時(shí) 物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反 答案 AB 考點(diǎn)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征 重點(diǎn)歸納 1 力學(xué)特征 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力滿足F kx 位移x與回復(fù)力的方向相反 由牛頓第二定律知 加速度a與位移的大小成正比 方向相反 2 運(yùn)動(dòng)特征 當(dāng)v a同向 即v F同向 也就是v x反向 時(shí) v一定增大 當(dāng)v a反向 即v F反向 也就是v x同向 時(shí) v一定減小 當(dāng)物體靠近平衡位置時(shí) a F x都減小 v增大 當(dāng)物體遠(yuǎn)離平衡位置時(shí) a F x都增大 v減小 3 能量特征 對(duì)彈簧振子和單擺來(lái)說(shuō) 振幅越大 能量越大 在振動(dòng)過(guò)程中 動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 機(jī)械能守恒 5 對(duì)稱性特征 1 速率的對(duì)稱性 物體在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩位置具有 相等的速率 2 時(shí)間的對(duì)稱性 物體通過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩段位移的時(shí)間相等 在振動(dòng)過(guò)程中 物體通過(guò)任意兩點(diǎn)A B的時(shí)間與逆向通過(guò)這兩點(diǎn)的時(shí)間相等 3 加速度的對(duì)稱性 物體在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩位置具 有等大 反向的加速度 典例剖析 例1 2013年新課標(biāo)卷 如圖12 1 3所示 一輕彈簧一端固定 另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子 該物塊是由a b兩個(gè)小物塊粘在一起組成的 物塊在光滑水平面上左右振動(dòng) 振幅為A0 周期為T0 當(dāng)物塊向右通過(guò)平衡位置時(shí) a b之間的粘膠脫開 以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T 則A A0 填 或 圖12 1 3 思維點(diǎn)撥 由題意可知 a b脫離后 b做勻速直線運(yùn)動(dòng) a做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 故簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量減小 振幅減小 周期變小 答案 考點(diǎn)練透 1 多選 某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式 A 第1s末與第3s末的位移相同B 第1s末與第3s末的速度相同C 第3s末至第5s末的位移方向都相同D 第3s末至第5s末的速度方向都相同 解析 答案 AD 和t 3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同 A正確 圖D51 如圖D51所示 作出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 由圖象可以看出 第1s末和第3s末的速度方向不同 B錯(cuò)誤 由圖象可知 第3s末至第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向與第4s末至第5s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反 而速度的方向相同 故C錯(cuò)誤 D正確 考點(diǎn)2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的應(yīng)用 重點(diǎn)歸納 由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象可讀出以下信息 1 振幅 周期和頻率 2 某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移 3 某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)回復(fù)力 加速度 速度的方向 4 比較不同時(shí)刻回復(fù)力 加速度的大小 5 比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 勢(shì)能的大小 典例剖析例2 多選 2014年甘肅張掖三診 如圖12 1 4所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲 乙的振動(dòng)圖象 則下列說(shuō)法中正確的是 圖12 1 4 A 甲 乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等B 甲擺的振幅比乙擺大C 甲擺的機(jī)械能比乙擺大D 在t 0 5s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺E 由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?答案 ABD備考策略 物理圖象是表示物理規(guī)律的重要方法 正確理解并運(yùn)用物理圖象解題可使解題過(guò)程簡(jiǎn)單 因此 在復(fù)習(xí)過(guò)程中 應(yīng)對(duì)物理圖象給予足夠的重視 乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等 但不知道擺長(zhǎng)是多少 不能計(jì)算出重力加速度g 故A B正確 E錯(cuò)誤 兩單擺的質(zhì)量未知 所以兩單擺的機(jī)械能無(wú)法比較 故C錯(cuò)誤 在t 0 5s時(shí) 乙擺有負(fù)向最大位移 即有正向最大加速度 而甲擺的位移為零 加速度為零 故D正確 故選ABD 考點(diǎn)練透 2 如圖12 1 5甲所示 彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置 在A B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 取向右為正方向 振子的位移x隨時(shí) 間t的變化如圖乙所示 下列說(shuō)法正確的是 圖12 1 5A t 0 8s時(shí) 振子的速度方向向左B t 0 2s時(shí) 振子在O點(diǎn)右側(cè)6cm處C t 0 4s和t 1 2s時(shí) 振子的加速度完全相同D t 0 4s到t 0 8s的時(shí)間內(nèi) 振子的速度逐漸減小答案 A 第2講 機(jī)械波 一 機(jī)械波1 定義 在介質(zhì)中的傳播叫做機(jī)械波 2 形成條件 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械振動(dòng) 介質(zhì) 1 有發(fā)生 的波源 2 有傳播 3 分類 垂直 波峰 波谷 同一直線 密部 疏部 1 橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互 的波 有 凸部 和 凹部 2 縱波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在 上的波 有 和 4 傳播特點(diǎn) 形式 能量 遷移 波源 4A 1 機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的 和 質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 并不隨波 2 介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同 振動(dòng)周期和頻率都與 的振動(dòng)周期和頻率相同 3 一個(gè)周期內(nèi) 質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng) 通過(guò)的路程為 位移為零 二 波長(zhǎng) 波速和波的圖象1 波長(zhǎng) 波速 頻率及其關(guān)系 1 波長(zhǎng) 在波動(dòng)中 總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間 的距離 振動(dòng)相位 介質(zhì)本身 波源 2 波速v 波在介質(zhì)中的傳播速度 由 的性質(zhì) 決定 f 3 頻率f 由 決定 等于波源的振動(dòng)頻率 4 波長(zhǎng) 波速和頻率的關(guān)系 v 2 波的圖象 平衡位置 位移 各質(zhì)點(diǎn) 1 坐標(biāo)軸 橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的 縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的 2 意義 表示在波的傳播方向上 某時(shí)刻 離開平衡位置的位移 3 圖象 4 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較 基礎(chǔ)檢測(cè) 1 2013年北京卷 一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波 波速為4m s 某時(shí)刻波形如圖12 2 1所示 下列說(shuō)法正確的是 圖12 2 1 A 這列波的振幅為4cmB 這列波的周期為1sC 此時(shí)x 4m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D 此時(shí)x 4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0答案 D 三 波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng) 1 波的干涉 相同 加強(qiáng)區(qū) 減弱區(qū) 1 條件 兩列波的頻率必須 2 現(xiàn)象 形成 和 相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣 2 波的衍謝 小 相差不多 繞過(guò)障礙物 1 條件 障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng) 或 2 現(xiàn)象 波能夠 或孔繼續(xù)向前傳播 3 多普勒效應(yīng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 頻率 不變 變化 1 條件 聲源和觀察者之間有 2 現(xiàn)象 觀察者感到 發(fā)生變化 3 實(shí)質(zhì) 聲源頻率 觀察者接收到的頻率 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 下列物理現(xiàn)象 在春天里一次閃電過(guò)后 有時(shí)雷聲轟鳴不絕 聞其聲而不見其人 學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音 當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們疾 駛而來(lái)時(shí) 我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高 分別屬于波的 A 反射 衍射 干涉 多普勒效應(yīng)B 折射 衍射 多普勒效應(yīng) 干涉C 反射 折射 干涉 多普勒效應(yīng)D 衍射 折射 干涉 多普勒效應(yīng)答案 A 考點(diǎn)1波的傳播規(guī)律和波動(dòng)圖象的應(yīng)用 重點(diǎn)歸納 1 從波動(dòng)圖象可以獲取的信息 如圖12 2 2所示 圖12 2 2 1 直接讀取振幅A和波長(zhǎng) 以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移 2 確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向 并能比較其大小 3 結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì) 點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向 典例剖析例1 多選 2016年湖北龍泉中學(xué) 宜昌一中聯(lián)考 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播 t 0時(shí)刻的波形如圖12 2 3中實(shí)線所示 t 0 1s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示 波源不在坐標(biāo)原點(diǎn)O P是傳播介質(zhì)中離坐標(biāo)原點(diǎn)xP 2 5m處的一個(gè)質(zhì)點(diǎn) 則 以下說(shuō)法正確的是 圖12 2 3 A 質(zhì)點(diǎn)P的振幅為0 1mB 波的頻率可能為7 5Hz C 波的傳播速度可能為50m s D 在t 0 1s時(shí)刻與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)一定沿x軸正方 向運(yùn)動(dòng) E 在t 0 1s時(shí)刻與P相距5m處的質(zhì)點(diǎn)可能是向上振動(dòng) 也可能是向下振動(dòng) 思維點(diǎn)撥 解答本類題目 要熟悉波的傳播規(guī)律 注意波 的傳播方向和傳播距離或所用的時(shí)間 答案 ACE備考策略 1 熟悉波的傳播規(guī)律 2 由波形圖求出波長(zhǎng) 根據(jù)波的傳播方向求出周期及波速大小通式 3 要抓住波的周期性 確定周期與時(shí)間 或者傳播距離與波長(zhǎng) 的關(guān)系 考點(diǎn)練透 1 多選 2016年云南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考 如圖12 2 4所示 一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波 實(shí)線為t 0時(shí)刻的 波形圖 虛線為t 0 6s時(shí)的波形圖 波的周期T 0 6s 則 圖12 2 4 A波的周期為2 4sB 波速為10m s C 在t 0 9s時(shí) P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng) D 從t 0 6s起的0 4s內(nèi) P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為0 4mE 在t 0 5s時(shí) Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置 答案 BDE 考點(diǎn)2波的干涉 衍射 多普勒效應(yīng) 重點(diǎn)歸納 波的干涉現(xiàn)象中加強(qiáng)點(diǎn) 減弱點(diǎn)的兩種判斷方法 1 公式法 某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱 取決于該點(diǎn)到兩相干波源 的距離之差 r 當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí) 若 r n n 0 1 2 則振動(dòng)加強(qiáng) 當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí) 若 r n n 0 1 2 則振動(dòng)減弱 2 圖象法 在某時(shí)刻波的干涉的波形圖上 波峰與波峰 或波谷與波谷 的交點(diǎn) 一定是加強(qiáng)點(diǎn) 而波峰與波谷的交點(diǎn)一定是減弱點(diǎn) 各加強(qiáng)點(diǎn)或減弱點(diǎn)各自連接而成以兩波源為中心向外輻射的連線 形成加強(qiáng)線和減弱線 兩種線互相間隔 加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間 典例剖析例2 多選 2014年大綱卷 兩列振動(dòng)方向相同 振幅分別為 A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇 下列說(shuō)法正確的是 A 波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為 A1 A2 B 波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移始終為A1 A2C 波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D 波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅 解析 空間某一質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波同時(shí)在該點(diǎn)引起位移的矢量和 對(duì)于相干波源在某一點(diǎn)是加強(qiáng)點(diǎn) 說(shuō)明兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終一致 但該質(zhì)點(diǎn)的位移不是始終不變的 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 波峰和波谷相遇處的點(diǎn)是減弱點(diǎn) 兩列波在該點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反 但其合位移不一定總小于加強(qiáng)點(diǎn)的位移 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 加強(qiáng)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為A1 A2 減弱點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為 A1 A2 選項(xiàng)A D正確 答案 AD 考點(diǎn)練透 2 2013年山東卷 如圖12 2 5所示 在某一均勻介質(zhì)中 A B是振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)波源 其簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式均為x 0 1sin 20 t m 介質(zhì)中P點(diǎn)與A B兩波源間的距離分別為4m和5m 兩波源形成的簡(jiǎn)諧橫波分別沿AP BP方向傳播 波速都是10m s 圖12 2 5 1 求簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng) 2 P點(diǎn)的振動(dòng) 填 加強(qiáng) 或 減弱 易錯(cuò)點(diǎn)波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判 1 互判方法 2 求解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問(wèn)題可采用 一分 一 看 二找 的方法 1 分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象 看清橫坐標(biāo) 2 看清橫 縱坐標(biāo)的單位 尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí) 3 找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻 4 找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn) 例3 多選 2014年新課標(biāo)卷 如圖12 2 6甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t 2s時(shí)的波形圖 圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x 1 5m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 P是平衡位置為x 2m的質(zhì)點(diǎn) 下列說(shuō)法正確的是 圖12 2 6 A 波速為0 5m sB 波的傳播方向向右C 0 2s時(shí)間內(nèi) P運(yùn)動(dòng)的路程為8cmD 0 2s時(shí)間內(nèi) P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E 當(dāng)t 7s時(shí) P恰好回到平衡位置 答案 ACE 備考策略 解答本類題目 要正確理解振動(dòng)和波的傳播之間的關(guān)系 理解波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的含義 能從圖象中獲取周期 波長(zhǎng)等信息 從而判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和判斷傳播方向 觸類旁通 多選 2014年新課標(biāo)卷 如圖12 2 7甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t 0 10s時(shí)刻的波形圖 P是平衡位置在x 1 0m處的質(zhì)點(diǎn) Q是平衡位置在x 4 0m處的質(zhì)點(diǎn) 圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振 動(dòng)圖象 下列說(shuō)法正確的是 圖12 2 7 A 在t 0 10s時(shí) 質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng) B 在t 0 25s時(shí) 質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相 同 C 從t 0 10s到t 0 25s 該波沿x軸負(fù)方向傳播了6mD 從t 0 10s到t 0 25s 質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cmE 質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y 0 10sin10 t 國(guó)際單位 制 第3講光的折射全反射 1 折射定律 折射 入射 兩側(cè) 正比 1 內(nèi)容 光線與 光線 法線處在同一平面內(nèi) 折射光線與入射光線分別位于法線的 入射角的正弦與折射角的正弦成 2 表達(dá)式 n12 式中n12是比例常數(shù) 一 折射定律折射率 2 折射率 1 定義 光從 射入某種介質(zhì) 的正弦與 折射角的正弦之比 叫做介質(zhì)的折射率 2 定義式 n 折射率由介質(zhì)本身的 和光的 決定 3 計(jì)算式 n 因v c 故任何介質(zhì)的折射率總 1 4 意義 反映了介質(zhì)的 折射率大 說(shuō)明光 從真空射入到該介質(zhì)時(shí) 反之偏折小 5 光密介質(zhì)和光疏介質(zhì) 兩種介質(zhì)相比較 折射率大的為 光密介質(zhì) 折射率小的為光疏介質(zhì) 入射角 真空 光學(xué)性質(zhì) 頻率 大于 偏折大 光學(xué)特性 基礎(chǔ)檢測(cè) 1 2014年新課標(biāo)卷 一厚度為h的大平板玻璃水平放置 其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面 在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片 圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上 已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線 不考慮反射 求平板玻璃的折射率 圖D52 二 全反射 1 定義 光從 介質(zhì)射入光疏介質(zhì) 當(dāng) 增大到某一角度時(shí) 折射光線將 只剩下 的現(xiàn)象 2 條件 光從 介質(zhì)射向光疏介質(zhì) 入射角 臨界角 3 臨界角 折射角等于90 時(shí)的入射角 若光從光密介質(zhì) 折射率為n 射向真空或空氣時(shí) 發(fā)生全反射的臨界角為C 則sinC 介質(zhì)的折射率越 發(fā)生全反射的臨界角越 4 應(yīng)用 光導(dǎo)纖維 光密 入射角 消失 反射光線 光密 大于或等于 大 小 基礎(chǔ)檢測(cè) 圖12 3 1 圖D53 考點(diǎn)1折射定律及折射率的應(yīng)用 重點(diǎn)歸納 平行玻璃磚 三棱鏡和圓柱體 球 對(duì)光線的控制作用 典例剖析 例1 2013年海南卷 如圖12 3 2所示 三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC A 30 AC平行于光屏MN 與光屏的距離為L(zhǎng) 棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1 對(duì)紫光的折射率為n2 一束很細(xì)的白光由棱鏡的側(cè)面A B垂直射入 直接到達(dá)A C面并射出 畫出光路示意圖 并標(biāo)出紅光和紫光射在光屏上的位置 求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離 圖12 3 2 思維點(diǎn)撥 光的顏色是由光的頻率決定的 同一種介質(zhì)對(duì)不同頻率的光的折射率不同 光的頻率越大 則折射率越大 解 光路如圖12 3 3所示 圖12 3 3 紅光和紫光在AC面的入射角相同 設(shè)為i 折射角分別為r1和r2 它們射到屏上的位置離O點(diǎn)的距離分別為d1和d2 由折射角定律得 備考策略 解決光的折射問(wèn)題的思路 1 根據(jù)題意畫出正確的光路圖 2 利用幾何關(guān)系確定光路中的邊 角關(guān)系 要注意入射角 折射角均以法線為標(biāo)準(zhǔn) 3 利用折射定律 折射率公式求解 注意 在折射現(xiàn)象中 光路是可逆的 考點(diǎn)練透 1 2014年北京卷 以往 已知材料的折射率都為正值 n 0 現(xiàn)已有針對(duì)某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料 其折射率可以為負(fù)值 n 0 稱為負(fù)折射率材料 位于空氣中的這類材料 入射 角i與折射角r依然滿足 sinisinr n 但是折射光線與入射光線位 于法線的同一側(cè) 此時(shí)折射角取負(fù)值 現(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負(fù)折射率材料 一束電磁波從其上表面射入 下表面射出 若該材料對(duì)此電磁波的折射率n 1 下列各圖中正確反 映電磁波穿過(guò)該材料的傳播路徑的示意圖是 答案 B 考點(diǎn)2全反射 重點(diǎn)歸納 求解全反射問(wèn)題的一般方法 1 確定光是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì) 3 根據(jù)題設(shè)條件 判定光在傳播時(shí)是否發(fā)生全反射 4 如發(fā)生全反射 畫出入射角等于臨界角時(shí)的臨界光路 圖 5 運(yùn)用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分 析 判斷 運(yùn)算 解決問(wèn)題 典例剖析 例2 2013年新課標(biāo)卷 如圖12 3 4所示為一光導(dǎo)纖維 可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲 的示意圖 玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng) 折射率為n AB代表端面 已知光在真空中的傳播速度為c 圖12 3 4 1 為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?求光 線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件 2 求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng) 時(shí)間 思維點(diǎn)撥 光由AB面進(jìn)入玻璃絲發(fā)生折射 由玻璃絲進(jìn)入空氣時(shí) 如果滿足入射角大于或等于臨界角 則發(fā)生全反射 否則再次折射 要求光在玻璃絲中的時(shí)間 畫出光路圖 結(jié)合幾何關(guān)系 求出光在玻璃絲中傳播的距離即可求得 圖12 3 5 考點(diǎn)練透 圖12 3 6 圖D54 圖D55 第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論 一 光的干涉1 條件 兩列光的 相同 振動(dòng)方向 且 具有恒定的相位差 就能產(chǎn)生干涉 頻率 相同 2 干涉圖樣 1 楊氏雙縫干涉 如圖12 4 1所示 圖12 4 1 白 單色光 等間距的 的條紋 中央為明條紋 當(dāng)光源S1 S2發(fā)出的光到屏上P點(diǎn)的路程差r2 r1 k 0 1 2 時(shí) 光屏上出現(xiàn)明條紋 當(dāng)光的路程差r2 r1 k 0 1 2 時(shí) 光屏上出現(xiàn)暗條紋 白光 光屏上出現(xiàn)彩色條紋 且中央亮條紋是 色 相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距離 x 明暗相間 k 2 薄膜干涉 相干光 如圖12 4 2所示 照射到透明薄膜上的光 從薄膜的前表面AA 和后表面BB 反射回來(lái)的兩列光波 圖12 4 2 圖樣特點(diǎn) 單色光 照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋 兩列光波的路程差 r等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍 即 r n 1 2 3 薄膜上出現(xiàn)明條紋 路程差 r等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 即 r n 0 1 2 3 薄膜上出現(xiàn)暗條紋 白光 形成 色條紋 n 彩 基礎(chǔ)檢測(cè) 1 2014年江蘇卷 某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 在屏上觀察到圖12 4 3甲所示的條紋 僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后 觀察到的條紋如圖乙所示 他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是 圖12 4 3A 減小光源到單縫的距離B 減小雙縫之間的距離C 減小雙縫到光屏之間的距離D 換用頻率更高的單色光源答案 B 二 光的衍射1 發(fā)生明顯衍射的條件 只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng) 甚至比光的波長(zhǎng) 的時(shí)候 才會(huì)發(fā)生明顯的 衍射現(xiàn)象 相差不多 小 2 衍射條紋的特點(diǎn) 1 單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較 亮 寬 明暗相間 越弱 越小 白 變暗 變小 紫 紅 亮斑 明暗相間 越弱 越小 減小 彩 2 泊松亮斑 圓盤衍射 當(dāng)光照到 填 透明 或 不透明 的半徑很小的小圓盤上時(shí) 在圓盤的陰影中心出現(xiàn) 在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán) 三 光的偏振現(xiàn)象 亮斑 1 偏振 強(qiáng)度 光波只沿 的方向的振動(dòng) 2 自然光太陽(yáng) 電燈等普通光源發(fā)出的光 包括在垂直于傳播方向上沿 振動(dòng)的光 而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的 都相同 這種光叫做自然光 不透明 某一特定 一切方向 3 偏振光 在 于傳播方向的平面上 只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光 只有 波才有偏振現(xiàn)象 自然光通過(guò) 后 就得到了偏振光 垂直 橫 偏振片 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是 A 用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息 這是光的衍射的應(yīng)用B 太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜 這是光的干涉的結(jié)果C 在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物 可使景像更清晰D 透過(guò)平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時(shí)能看到彩色條紋 這是光的色散現(xiàn)象答案 C 四 電磁場(chǎng) 電磁波 電磁波譜1 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生 變化的電場(chǎng)能 夠在周圍空間產(chǎn)生 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 2 電磁場(chǎng)變化電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng) 變化磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng) 變化的 和 總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整 的整體 這就是電磁場(chǎng) 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 3 電磁波 介質(zhì) 相同 不同 高 小 f 1 電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)的傳播 形成電磁波 2 電磁波的傳播不需要 可在真空中傳播 在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是 的 都等于光速 3 不同頻率的電磁波 在同一介質(zhì)中傳播 其速度是 的 頻率越 波速越 v f是電磁波的頻率 4 電磁波譜 五 狹義相對(duì)論的基本假設(shè) 質(zhì)速關(guān)系 質(zhì)能關(guān)系 1 狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè) 1 狹義相對(duì)性原理 在不同的慣性參考系中 一切物理規(guī) 律都是 的 相同 相同 2 光速不變?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是 的 光速與光源 觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系 2 相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系 1 物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而 物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系 2 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量總要 靜止時(shí)的質(zhì)量m0 增大 大于 3 相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系 用m表示物體的質(zhì)量 E表示它具有的能量 則愛(ài)因斯坦 質(zhì)能方程為 E mc2 考點(diǎn)1光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象 重點(diǎn)歸納 光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象的比較 考點(diǎn)練透 1 一束白光在真空中通過(guò)雙縫后在屏上觀察到干涉條紋 除中央白色亮紋外 兩側(cè)還有彩色條紋 其原因是 A 各色光的波長(zhǎng)不同 因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同B 各色光的速度不同 因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同C 各色光的強(qiáng)度不同 因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同D 上述說(shuō)法都不正確答案 A 考點(diǎn)2電磁場(chǎng) 電磁波和相對(duì)論 重點(diǎn)歸納 1 波長(zhǎng)不同的電磁波 表現(xiàn)出不同的特性 其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波和紅外線等 易發(fā)生干涉 衍射現(xiàn)象 波長(zhǎng)較短的紫外線 X射線 射線等 穿透能力較強(qiáng) 2 電磁波譜中 相鄰兩波段的電磁波的波長(zhǎng)并沒(méi)有很明顯的界線 如紫外線和X射線 X射線和 射線都有重疊 但它們產(chǎn)生的機(jī)理不同 3 電磁波與機(jī)械波不同 機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度只與介質(zhì)有關(guān) 電磁波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)和頻率均有關(guān) 考點(diǎn)練透 2 2014年四川卷 電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域 下列關(guān) 于電磁波的說(shuō)法符合實(shí)際的是 A 電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B 常用的遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)C 根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度D 光在真空中運(yùn)動(dòng)的速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同答案 C 3 多選 下列關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是 A 分別用紅光和紫光在同一裝置上做干涉實(shí)驗(yàn) 相鄰紅光干涉條紋間距小于相鄰紫光干涉條紋間距B 雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的衍射現(xiàn)象C 水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象D 醫(yī)學(xué)上用光導(dǎo)纖維制成內(nèi)窺鏡 用來(lái)檢查人體內(nèi)臟器官的內(nèi)部 它利用了光的全反射原理 答案 CD 專題提升十二機(jī)械波的多解問(wèn)題 突破一 由波的傳播雙向性和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的雙向性引起的多解問(wèn)題 由于題目沒(méi)有明確給出波的傳播方向或某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方 向 所以 在解答這類問(wèn)題時(shí)就要進(jìn)行討論分析 從而產(chǎn)生多解 例1 2015年山東濟(jì)寧一中期末 一列橫波在x軸上傳播 a b是x軸上相距sab 6m的兩質(zhì)點(diǎn) t 0時(shí) b點(diǎn)正好到達(dá)最高點(diǎn) 且b點(diǎn)到x軸的距離為4cm 而此時(shí)a點(diǎn)恰好經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng) 已知這列波的頻率為25Hz 1 求經(jīng)過(guò)時(shí)間1s a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程 2 質(zhì)點(diǎn)a b在x軸上的距離大于一個(gè)波長(zhǎng) 求該波的波速 突破二由波的周期性引起的多解問(wèn)題 波的周期性包括時(shí)間和空間兩個(gè)方面的周期性 時(shí)間的周期性表現(xiàn)為題目所給時(shí)間段和波的傳播周期之間的關(guān)系 空間的周期性表現(xiàn)為題目所給兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)之間的關(guān)系 例2 2015年江西南昌模擬 如圖Z12 1所示實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1 0時(shí)刻的波形 虛線是這列波在t2 0 5s時(shí)刻的波形 這列波的周期T符合 3T t2 t1 4T 問(wèn) 1 若波速向右 波速多大 2 若波速向左 波速多大 3 若波速大小為74m s 波速方向如何 圖Z12 1 實(shí)驗(yàn)十三探究單擺的運(yùn)動(dòng)用單擺測(cè)定 重力加速度 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 圖S13 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)會(huì)用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?2 能正確熟練地使用秒表 實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)擺角小于 時(shí) 單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 其運(yùn)動(dòng)周期為T 與擺角的大小及擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān) 由此得到g 因此 只要測(cè)出擺長(zhǎng)l和振動(dòng)周期T 就可以求出當(dāng) 地的重力加速度g的值 5 實(shí)驗(yàn)器材帶孔小鋼球一個(gè) 細(xì)絲線一條 長(zhǎng)約1m 毫米刻度尺一把 帶鐵夾的鐵架臺(tái) 秒表 游標(biāo)卡尺 實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)步驟 1 讓細(xì)線的一端穿過(guò)金屬小球的小孔 然后打一個(gè)比小孔 大一些的線結(jié) 做成單擺 2 把細(xì)線的上端用鐵夾固定在 上 把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊 使鐵夾伸到桌面以外 讓擺球自然下垂 在 處作上標(biāo)記 如實(shí)驗(yàn)原理圖S13 1所示 3 用 量出擺線長(zhǎng)度l 用 測(cè)出擺球的直徑 即得出金屬小球半徑r 計(jì)算出擺長(zhǎng)l 鐵架臺(tái) 單擺平衡 毫米刻度尺 游標(biāo)卡尺 位置 l r 1 tN N 6 改變擺長(zhǎng) 重做幾次實(shí)驗(yàn) 計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的重力加速度值 求出它們的平均值 該平均值即為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?7 將測(cè)得的重力加速度值與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎迪啾容^ 分析產(chǎn)生誤差的可能原因 數(shù)據(jù)處理 圖S13 2 實(shí)驗(yàn)分析誤差分析 1 系統(tǒng)誤差的主要來(lái)源 懸點(diǎn)不固定 球 線不符合要求 振動(dòng)的圓錐擺不是在同一豎直平面內(nèi)的振動(dòng)等 2 偶然誤差主要來(lái)自時(shí)間的測(cè)量上 因此 要從擺球通過(guò) 平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí) 不能多記或漏記振動(dòng)次數(shù) 基礎(chǔ)檢測(cè) 圖S13 3 1 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑 示數(shù)如圖乙所示 讀數(shù)為 mm 2 以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法 其中正確的有 A 擺線要選擇細(xì)些的 伸縮性小些的 并且盡可能長(zhǎng)一些B 擺球盡量選擇質(zhì)量大些 體積小些的C 為了使擺的周期大一些 以方便測(cè)量 開始時(shí)拉開擺球 使擺線相距平衡位置有較大的角度 答案 1 18 6 2 ABE 考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作 重點(diǎn)歸納 1 強(qiáng)調(diào)在同一平面內(nèi)振動(dòng)且擺角小于10 2 選擇在擺球擺到平衡位置處開始計(jì)時(shí) 并數(shù)準(zhǔn)全振動(dòng)的次 數(shù) 3 小球自然下垂時(shí) 用毫米刻度尺量出懸線長(zhǎng)l 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑 然后算出擺球的半徑r 則擺長(zhǎng)l l r 4 選用一米左右的細(xì)線 典例剖析例1 某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素 1 他組裝單擺時(shí) 在擺線上端的懸點(diǎn)處 用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線 再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊 如圖S13 4 所示 這樣做的目的是 填字母代號(hào) A 保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變B 可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C 需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D 保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng) 圖S13 4 2 他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下 用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L 0 9990m 再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑 結(jié)果如圖S13 5所示 則該擺球的直徑為 mm 單擺擺長(zhǎng)為 m 圖S13 5 3 下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程 圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始 A B C均為30次全振動(dòng)的圖象 已知sin5 0 087 sin15 0 26 這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是 填字母代號(hào) C D B A 答案 1 AC 2 12 00 9930 3 A 考點(diǎn)2數(shù)據(jù)處理與誤差分析 重點(diǎn)歸納 典例剖析 例2 2015年四川成都摸底 在 用單擺測(cè)定重力加速度 的實(shí)驗(yàn)中 某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量單擺的周期時(shí) 從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí) 且記數(shù)為1 到第n次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)所用的時(shí)間為t 在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí) 先用毫米刻度尺測(cè)得懸掛擺球后的擺線長(zhǎng)為l 再用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d 1 該單擺的擺長(zhǎng)為 2 該單擺的周期為 3 用上述物理量的符號(hào)寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 某同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測(cè)得的重力加速度的值總是偏 大 其原因可能是下述原因中的 A 單擺的懸點(diǎn)未固定緊 擺動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng) 使擺線增長(zhǎng)了B 把n次擺動(dòng)的時(shí)間誤記為 n 1 次擺動(dòng)的時(shí)間C 以擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算D 以擺線長(zhǎng)與擺球的直徑之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算 考點(diǎn)練透 1 如果測(cè)得的g值偏小 可能的原因是 填寫代號(hào) A 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí) 忘記了擺球的半徑B 擺線上端懸點(diǎn)未固定 振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng) 使擺線長(zhǎng)度增加了C 開始計(jì)時(shí)時(shí) 秒表過(guò)早按下D 實(shí)驗(yàn)中誤將39次全振動(dòng)次數(shù)記為40次 2 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中 測(cè)量6種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng) 周期 記錄表格如下 以l為橫坐標(biāo) T2為縱坐標(biāo) 作出T2 l圖線 并利用此圖 線求重力加速度g 9 86m s2 答案 1 ABC 2 如圖D56所示 圖D56 實(shí)驗(yàn)十四測(cè)定玻璃的折射率 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 測(cè)定玻璃的折射率 2 學(xué)會(huì)用插針?lè)ù_定光路 實(shí)驗(yàn)原理 插針?lè)?甲 乙 圖S14 1 實(shí)驗(yàn)器材木板 白紙 玻璃磚 大頭針 圖釘 量角器 三角板 鉛筆實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)步驟 1 用圖釘把白紙固定在木板上 2 在白紙上畫一條直線aa 并取aa 上的一點(diǎn)O為入射點(diǎn) 作過(guò)O點(diǎn)的法線NN 3 畫出線段AO作為 并在AO上插上P1 P2 兩枚大頭針 入射光線 4 在白紙上放上 使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與直線 aa 并畫出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線bb 5 眼睛在bb 的一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察兩枚大頭針P1 P2并調(diào)整視線方向 使 的像擋住 的像 然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3 使P3擋住 的像 再插上P4 使P4擋住 和 的像 6 移去玻璃磚 拔去大頭針 由大頭針 的針孔位置確定出射光線O B及出射點(diǎn)O 連接O O 得線段OO 玻璃磚 對(duì)齊 P2 P1 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P4 7 用量角器測(cè)量入射角 1和折射角 2 并查出其正弦值sin 1和sin 2 數(shù)據(jù)處理 基礎(chǔ)檢測(cè) 多選 2015年北京卷 測(cè)定玻璃的折射率 的實(shí)驗(yàn)中 在白紙上放好玻璃磚 aa 和bb 分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面 如圖S14 2所示 在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2 用 表示大頭針的位置 然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀 圖S14 2 察 并依次插上大頭針P3和P4 在插P3和P4時(shí) 應(yīng)使 A P3只擋住P1的像B P4只擋住P2的像 C P3同時(shí)擋住P1 P2的像 D P4同時(shí)擋住P3和P1 P2的像答案 CD 考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)原理和基本操作 重點(diǎn)歸納 1 玻璃磚應(yīng)選用厚度 寬度較大的 2 大頭針要插得豎直 且間隔要大些 3 入射角不宜過(guò)大或過(guò)小 一般在15 75 之間 4 玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn) 不能用玻璃磚界面代替直尺畫 界線 5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 玻璃磚和白紙的相對(duì)位置不能改變 典例剖析 例題 測(cè)定玻璃的折射率 實(shí)驗(yàn)中 在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩枚大頭針A B 在另一側(cè)再豎直插兩枚大頭針C D 在插入第四個(gè)大頭針D時(shí) 應(yīng)使它 如圖S14 3所示是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡 其中直線a a 是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊 根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n 計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字 圖S14 3 答案 擋住C及A B的像1 8 圖S14 4 考點(diǎn)練透 1 在 測(cè)定玻璃的折射率 實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)經(jīng)正確操作插 好了4枚大頭針 如圖S14 5甲所示 圖S14 5 1 在圖S14 6中畫出完整的光路圖 圖S14 6 2 對(duì)你畫出的光路圖進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算 求得該玻璃磚的折 射率n 保留3位有效數(shù)字 3 為了觀測(cè)光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象 某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn) 經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針 如圖乙所示 圖中P1和P2是同一入射光線的2枚大頭針 其對(duì)應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和 填 A 或 B 答案 1 如圖D57所示 2 1 51 0 03范圍內(nèi)都可 3 A 圖D57 考點(diǎn)2數(shù)據(jù)處理與誤差分析 考點(diǎn)練透 2 如圖S14 7所示 某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率 在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1 P2確定入射光線 并讓入射光線過(guò)圓心O 在玻璃磚 圖中實(shí)線部分 另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3 使P3擋住P1 P2的像 連接OP3 圖中MN為分界線 虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱 B C分別是入射光線 折射光線與圓的交點(diǎn) AB CD均垂直于法線并分別交法線于A D點(diǎn) 圖S14 7 1 設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1 AO的長(zhǎng)度為l2 CD的長(zhǎng)度為l3 DO的長(zhǎng)度為l4 為較方便地表示出玻璃磚的折射率 需用刻度尺測(cè)量 則玻璃磚的折射率可表示為 2 該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度 由此測(cè)得玻璃磚的折射率將 填 偏大 偏小 或 不變 實(shí)驗(yàn)十五用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件 2 觀察白光和單色光的雙縫干涉圖樣 3 測(cè)定單色光的波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)原理 圖S15 1實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀 由光具座 光源 濾光片 單縫 雙縫 遮光筒 毛玻璃屏 測(cè)量頭組成 學(xué)生電源 導(dǎo)線 刻度尺 實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)步驟 1 觀察干涉條紋 遮光筒 毛玻璃屏 1 將光源 依次安放在光具座上 如圖S15 2所示 圖S15 2 2 接好光源 打開開關(guān) 使燈絲正常發(fā)光 3 調(diào)節(jié)各器件的高度 使光源發(fā)出的光能沿 到達(dá) 光屏 軸線 雙縫 單縫 軸線 平行 4 安裝 和 中心大致位于遮光筒的 上 使雙縫與單縫的縫 二者間距約5 10cm 這時(shí) 可觀察白光的干涉條紋 濾光片 毛玻璃屏 5 在單縫和光源間放上 6 用刻度尺測(cè)量雙縫到 的距離L d是已知的 7 重復(fù)測(cè)量 2 測(cè)定單色光的波長(zhǎng) 干涉 手輪上 1 1 安裝測(cè)量頭 調(diào)節(jié)至可清晰觀察到 條紋 2 使分劃板 對(duì)齊某條亮條紋的中央 記下 的讀數(shù)a1 將該條紋記為第 條亮紋 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪 使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的 記下此時(shí)手輪上 的讀數(shù)a2 將該條紋記為第 條亮紋 中央 n 中心刻線 數(shù)據(jù)處理 1 條紋間距 x 觀察單色光的干涉條紋 2 波長(zhǎng) 3 計(jì)算多組數(shù)據(jù) 求 的平均值 實(shí)驗(yàn)分析誤差分析 1 雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差 2 測(cè)條紋間距 x帶來(lái)的誤差 干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度 誤認(rèn)為 x為亮 暗 條紋的寬度 分劃板刻線與干涉條紋不平行 中心刻線沒(méi)有恰好位于 條紋中心 測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確 此間距中的條 紋數(shù)未數(shù)清 基礎(chǔ)檢測(cè) 2015年湖北八校聯(lián)考 在 用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 的實(shí)驗(yàn)中 請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題 1 如圖S15 3中甲 乙兩圖所示都是光的條紋形狀示意圖 其中干涉圖樣是 圖S15 3 甲 2 將下表中的光學(xué)元件放在圖S15 3丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置 并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng) 將白光光源C放在光具座最左端 依次放置其他光學(xué)元件 由左至右 表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為 填寫元 件代號(hào) CEDBA 3 已知該裝置中雙縫間距d 0 50mm 雙縫到光屏的距離L 0 50m 在光屏上得到的干涉圖樣如圖S15 4甲所示 分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖乙所示 則其示數(shù)為 mm 在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示 由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形 成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為 m 111 10 圖S15 4 考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 重點(diǎn)歸納 1 保證燈絲 單縫 雙縫 測(cè)量頭與遮光筒共軸 2 保持單縫和雙縫平行 典例剖析 例1 現(xiàn)有毛玻璃屏A 雙縫B 白光光源C 單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件 要把它們放在如圖S15 5所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置 用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng) 圖S15 5 1 將白光光源C放在光具座最左端 依次放置其他光學(xué)元件 由左至右 表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C A 2 本實(shí)驗(yàn)的步驟有 取下遮光筒左側(cè)的元件 調(diào)節(jié)光源高度 使光束能沿遮 光筒的軸線把屏照亮 按合理的順序在光具座上放置各光學(xué)元件 并使各元件 的中心位于遮光筒的軸線上 用刻度尺測(cè)量雙縫到屏的距離 用測(cè)量頭 其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器 測(cè)量數(shù)條亮紋間的 距離 在操作步驟 時(shí)還應(yīng)注意 和 解析 1 濾光片E可以從白光中選出單色紅光 單縫D是獲取線光源 雙縫B是獲得相干光源 最后成像在毛玻璃屏A上 所以排列順序?yàn)?C E D B A 2 在操作步驟 時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有 放置單縫 雙縫時(shí) 必須使縫平行 單縫 雙縫間的距離要適當(dāng) 要保證光源 濾光片 單縫 雙縫和光屏的中心在同一軸線上 答案 1 ED B 單縫和雙縫間距離 2 旋轉(zhuǎn)單縫 雙縫時(shí) 必須使縫平行要適當(dāng) 考點(diǎn)練透 1 2015年山西太原模擬 1 如圖S15 6所示 在 用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)中 光具座上放置的光學(xué)元件依次為 光源 遮光筒 光屏 對(duì)于某種單色光 為增加相鄰亮紋 暗紋 間的距離 可采取 或 的方法 圖S15 6 2 如果將燈泡換成激光光源 該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成 這時(shí) 可以去掉的部件是 填數(shù)字代號(hào) 3 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪 使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮條紋 讀下手輪的讀數(shù)如圖S15 7甲所示 繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪 使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第10條亮條紋 讀下手輪的讀數(shù)如圖乙所示 則相鄰兩亮條紋的間距是 mm 圖S15 7 4 如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0 30mm 雙縫和光屏之間的距離是900mm 則待測(cè)光的波長(zhǎng)是 m 計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 答案 1 濾光片 單縫 雙縫 增加雙縫到光屏間的距離 或選用較長(zhǎng)的遮光筒 減小雙縫之間的距離 2 3 1 610 4 5 37 10 7 考點(diǎn)2數(shù)據(jù)處理與誤差分析 典例剖析 例2 2015年新課標(biāo)卷 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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 x2 填 或 若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630nm 雙縫到屏幕的距離為1m 測(cè)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 考點(diǎn)練透 2 2015年福建廈門聯(lián)考 在 用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 的 實(shí)驗(yàn)中 實(shí)驗(yàn)裝置如圖S15 8所示 圖S15 8 1 某同學(xué)以線狀白熾燈為光源 對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)并觀 察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后 總結(jié)出以下幾點(diǎn) A 燈絲與單縫和雙縫必須平行放置B 干涉條紋與雙縫垂直 C 干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D 干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān) 以上幾點(diǎn)中 你認(rèn)為正確的是 2 當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某條紋的中心時(shí) 手 輪上的示數(shù)如圖S15 9甲所示 該讀數(shù)為 mm 圖S15 9 3 如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上 如圖乙所示 則在這種情況下來(lái)測(cè)量干涉條紋的間距 x時(shí) 測(cè)量值 實(shí)際值 填 大于 小于 或 等于 答案 1 濾光片 單縫 雙縫 增加雙縫到光屏間的距離 或選用較長(zhǎng)的遮光筒 減小雙縫之間的距離 2 3 1 610 4 5 37 10 7