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專題十二機械振動與機械波光學(xué) 展示考綱 明晰考向 方法歸納 重點點撥 鎖定考點 高效突破 展示考綱 明晰考向 方法歸納 重點點撥 一 波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系1 已知波的傳播方向判斷質(zhì)點的振動方向 2 已知質(zhì)點的振動方向判斷波的傳播方向當(dāng)已知質(zhì)點振動方向判斷波的傳播方向時 仍應(yīng)用上述方法 只不過是上述方法的逆向思維 二 光的折射和全反射問題的解題技巧1 在解決光的折射問題時 應(yīng)根據(jù)題意分析光路 即畫出光路圖 找出入射角和折射角 然后應(yīng)用公式來求解 找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵 2 發(fā)生全反射時 光必須是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)且入射角等于或大于臨界角 若不符合全反射的條件 則要由折射定律和反射定律確定光的傳播情況 3 在處理光的折射和全反射類型的題目時 根據(jù)折射定律及全反射的條件準(zhǔn)確作出幾何光路圖是基礎(chǔ) 利用幾何關(guān)系 折射定律是關(guān)鍵 鎖定考點 高效突破 考點一 振動和波的綜合問題 含實驗 探究單擺周期與擺長的關(guān)系 典例 單選 一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波 波速為4m s 某時刻波形如圖所示 下列說法正確的是 A 這列波的振幅為4cmB 這列波的周期為1sC 此時x 4m處質(zhì)點沿y軸負方向運動D 此時x 4m處質(zhì)點的加速度為0 思路探究 此時刻x 4m處的質(zhì)點所受回復(fù)力為多少 振動速度怎樣 答案 x 4m處的質(zhì)點處于平衡位置 回復(fù)力為零 振動速度最大 答案 D 以例說法振動和波動問題關(guān)注點 1 介質(zhì)中每個質(zhì)點都做受迫振動 任一質(zhì)點的振動頻率和周期都和波源相同 題組訓(xùn)練 1 振動圖像的應(yīng)用 2014上海卷 質(zhì)點做簡諧運動 其x t關(guān)系如圖 以x軸正向為速度v的正方向 該質(zhì)點的v t關(guān)系是 C B 考點二 光的折射與全反射 含實驗 測定玻璃的折射率 思路探究 a b光射入玻璃時的折射角大小關(guān)系如何 玻璃對a b光的折射率關(guān)系如何 答案 C 以例說法解決光的折射和全反射題目的思路 1 確定研究的光線 該光線可能是入射光線 還有可能是反射光線或折射光線 2 找入射點 確認界面 并畫出法線 3 明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系 若光線由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì) 既有反射光線 又有折射光線 若光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì) 如果入射角大于或等于臨界角 一定發(fā)生全反射 4 根據(jù)反射定律 折射定律作出光路圖 結(jié)合幾何關(guān)系 具體求解 題組訓(xùn)練 1 光的色散現(xiàn)象 2015重慶理綜 虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的 可用白光照射玻璃球來說明 兩束平行白光照射到透明玻璃球后 在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶 光路如圖所示 M N P Q點的顏色分別為 A 紫 紅 紅 紫B 紅 紫 紅 紫C 紅 紫 紫 紅D 紫 紅 紫 紅 解析 1 由題圖可知 射到M點的光線進入玻璃球時的折射角小于射到N點的光線進入玻璃球時的折射角 所以玻璃對射到M點的光的折射率大于玻璃對射到N點的光的折射率 故M點的顏色為紫色 N點的顏色為紅色 同理可得P點的顏色為紅色 Q點的顏色為紫色 所以A項正確 2 光的折射 全反射 2015浙江外國語學(xué)校3月月考 單選 如圖 甲 所示 在平靜的水面下有一個點光源S 它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光 在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域 該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域 周邊為環(huán)狀區(qū)域 且為a光的顏色 見圖 乙 則以下說法中正確的是 A a光的頻率比b光大B 水對a光的折射率比b光大C a光在水中的傳播速度比b光大D 在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中 a光的干涉條紋比b光窄 C 解析 P3應(yīng)同時擋住P1 P2的像 P4應(yīng)擋住P3本身和P1 P2的像 故選項C正確 考點三 光的波動性及電磁波 含實驗 用雙縫干涉測光的波長 典例 單選 下列說法正確的是 A 日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋 屬于折射現(xiàn)象B 通過狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋 屬于干涉現(xiàn)象C 白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的 其原因是不同單色光頻率不同D 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時 往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱折射光的影響 思路探究 薄膜干涉產(chǎn)生的原因是什么 答案 由薄膜的前 后表面的反射光疊加而產(chǎn)生干涉 出現(xiàn)明 暗相間的條紋 解析 肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象 是經(jīng)肥皂膜的上 下兩表面反射后疊加而成的 通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象 白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光 而光的顏色由頻率決定 不同單色光 頻率不同 鏡頭前加裝偏振片以減弱反射光的影響 故選項C正確 答案 C 以例說法光的干涉現(xiàn)象的特點及干涉與衍射的區(qū)分 2 如何區(qū)分干涉和衍射 干涉和衍射雖然都會形成亮 暗相間的條紋 但其本質(zhì)不同 可從是兩束光相遇還是一束光繞過障礙物加以區(qū)分 實際問題中可以從條紋寬度 條紋間距 亮度等方面加以區(qū)分 題組訓(xùn)練 C 2 光的波動性問題 2015綿陽三診 單選 下列說法正確的是 A 水面上的油膜在太陽光照射下呈現(xiàn)彩色 是光的干涉現(xiàn)象B 可利用紫外線消毒是因為它有較強的熱效應(yīng)C 紅光和黃光分別通過同一雙縫干涉裝置 紅光形成的相鄰亮條紋間距小D 觀察者相對于頻率一定的聲源運動時 接收到聲波的頻率與波源頻率相同 A 3 光的波動性及電磁波 2015浙江考前模擬 單選 下列解釋正確的是 A 內(nèi)窺鏡是利用光的折射原理制成的一種醫(yī)療設(shè)備B 雷達是利用電磁波中的長波來測定物體位置的無線電設(shè)備C 肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色是光的折射現(xiàn)象D 微波爐是利用微波使食物中的水分子熱運動加劇 溫度升高 D 解析 光線在內(nèi)窺鏡中發(fā)生全反射 故內(nèi)窺鏡是利用光的全反射原理制成的一種醫(yī)療設(shè)備 選項A錯誤 雷達是利用電磁波中的微波來測定物體位置的 選項B錯誤 肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色是因為光的干涉現(xiàn)象 選項C錯誤 微波爐是利用微波的頻率與食物中的水分子固有頻率相同 從而使水分子熱運動加劇 溫度升高 選項D正確