高中物理选修34知识点整理Word格式.docx
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④一个周期内,振子的路程一定为4A(A为振幅);
半个周期内,振子的路程一定为2A;
四分之一周期内,振子的路程不一定为A
每经一个周期,振子一定回到原出发点;
每经半个周期一定到达另一侧的关于平衡位置的对称点,且速度方向一定相反
B、振幅与位移的区别:
⑴位移是矢量,振幅是标量,等于最大位移的数值
⑵对于一个给定的简谐运动,振子的位移始终变化,而振幅不变
思考:
1、平衡位置的合力一定为0吗?
(单摆)
2、弹簧振子在对称位置弹性势能相等吗?
(竖直弹簧振子)
3、人的来回走动、拍皮球时皮球的运动是振动吗?
考点81单摆的周期与摆长的关系(实验、探究)要求:
Ⅰ
1)单摆的等时性(伽利略);
即周期与摆球质量无关,在振幅较小时与振幅无关
2)单摆的周期公式(惠更斯)(l为摆线长度与摆球半径之和;
周期测量:
测N次全振动所用时间t,则T=t/N)
3)数据处理:
(1)平均值法;
(2)图象法:
以l和T2为纵横坐标,作出的图象(变非线性关系为线性关系);
4)振动周期是2秒的单摆叫秒摆
摆钟原理:
钟面显示时间与钟摆摆动次数成正比
考点82受迫振动和共振要求:
受迫振动:
在周期性外力作用下、使振幅保持不变的振动,又叫无阻尼振动或等幅振动。
f迫=f策,与f固无关。
A迫与∣f策—f固∣有关,∣f策—f固∣越大,A迫越小,∣f策—f固∣越小,A迫越大。
当驱动力频率等于固有频率时,受迫振动的振幅最大(共振)
共振的防止与应用
考点83机械波横波和纵波横波的图象要求:
1)机械波
⑴产生机械波的条件:
振源,介质——有机械振动不一定形成机械波
有机械波一定有机械振动
⑵机械波的波速由介质决定,同一类的不同机械波在同一介质中波速相等。
与振源振动的快慢无关
⑶机械波传递的是振动形式(由振源决定)、能量(由振幅体现)、信息
2)机械波可分为横波与纵波
横波:
质点的振动方向与波的传播方向垂直。
特点:
有波峰、波谷.
只能在固体中传播(条件:
剪切形变),为方便将水波认为是横波
纵波:
质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上.特点:
有疏部、密部.
气体、液体只能传递纵波
3)波的独立传播与叠加
4)次声波与超声波
次声波:
频率小于20Hz,波长长,易衍射,传播距离远,研究与应用刚起步
超声波:
频率大于20000Hz,波长短,直线传播效果好(声纳),穿透能力强(几厘米厚的金属)。
应用广泛:
声纳、B超、雷达、探伤、超声加湿、制照相乳胶
5)横波图象:
表示某一时刻各个质点离开平衡位置位移情况。
后一质点的振动总是重复前一质点的振动;
特别要能判断质点振动方向或波的传播方向。
(1)周期性、方向性上引起的多解可能性;
(2)波传播的距离与质点的路程是不同的。
6)波动图象表示“各个质点”在“某一时刻”的位移,振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。
考点84波长、频率(周期)和波速的关系要求:
(由介质决定,f由波源决定)
①波形向前匀速平移,质点本身不迁移,x可视为波峰(波谷)移动的距离
②在波的图象中,无论时间多长,质点的横坐标一定不变
③介质中所有质点的起振位置一定在平衡位置,且起振方向一定与振源的起振方向相同
④注意双向性、周期性
⑤注意坐标轴的单位(是m,还是cm;
有无×
10-n等等)
注意同时涉及振动和波时,要将两者对应起来
关于振动与波
⑴质点的振动方向判断:
振动图象(横轴为时间轴):
顺时间轴“上,下坡”
波动图象(横轴为位移轴):
逆着波的传播方向“上,下坡”
共同规律:
同一坡面(或平行坡面)上振动方向相同,否则相反
⑵一段时间后的图象
a、振动图象:
直接向后延伸
b、波动图象:
不能向后延伸,而应该将波形向后平移
⑶几个物理量的意义:
周期(频率):
决定振动的快慢,进入不同介质中,T(f)不变
振幅:
决定振动的强弱
波速:
决定振动能量在介质中传播的快慢
⑷几个对应关系
①一物动(或响)引起另一物动(或响)———受迫振动→共振(共鸣)
②不同位置,强弱相间———干涉(要求:
两波源频率相同)
干涉:
a、振动加强区、减弱区相互间隔;
b、加强点始终加强(注意:
加强的含义是振幅大,千万不能误认为这些点始终位于波峰或波谷处)、减弱点始终减弱.
c、判断:
若两振源同相振动,则有加强点到两振源的路程差为波长的整数倍,减弱点到两振源的路程差为半波长的奇数倍.
③绕过障碍物———衍射(要求:
缝、孔或障碍物的尺寸与波长差不多或小于波长)
缝后的衍射波的振幅小于原波
★波的多解题型
⑴方向的多解:
考虑是否既可以向左,也可以向右
⑵波形的多解:
★几种典型运动
不受力:
静止或匀速直线运动
几种最简单的运动
最简单的运动:
匀速直线运动
最简单的变速运动:
匀变速直线运动
最简单的振动:
简谐运动
考点85波的反射和折射波的衍射和干涉要求:
1.波面(波阵面):
振动状态总是相同的点的集合;
波线:
与波面垂直的那些线。
2.惠更斯原理:
介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波的包迹就是新的波面;
3.
(1)互不干扰原理;
(2)叠加原理。
反射、折射、干涉:
Δx=kλ处,振动加强;
Δx=(2k+1)λ/2处,振动减弱。
(3)衍射(产生明显衍射现象的条件)
4.波的干涉:
(1)频率相同
(2)现象:
加强区与减弱区相互间隔(加强区永远加强,减弱区永远减弱)
考点86多普勒效应要求:
(1)现象:
由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率(音调)发生变化的现象。
结论:
波源远离现察者,观察者接收频率减小;
波源靠近观察者,观察者接收频率增大。
(2)应用:
A、利用发射波和接受波频率的差异,制成测定运动物体速度的多普勒测速仪。
B、利用向人体血液发射和接收的超声波频率的变化,制成测定人体血流速度的“彩
考点87电磁振荡电磁波的发射和接收要求:
1)麦克斯韦电磁场理论:
⑴变化的磁场产生电场;
变化的电场产生磁场
⑵推广:
①均匀变化的磁场(或电场),会产生恒定的电场(或磁场)。
②非均匀变化的磁场(或电场),会产生变化的电场(或磁场)。
2)电磁波:
电磁场由发生的区域在空间由近及远的传播就形成电磁波。
电磁波的特点:
①电磁波是物质波,传播时可不需要介质而独立在真空中传播。
②电磁波是横波,磁场、电场、传播方向三者互相垂直。
③电磁波具有波的共性,能发生干涉、衍射等现象
③电磁波可脱离“波源”而独立存在,电磁波发射出去后,产生电磁波的振荡电路停止振荡后,在空间的电磁波仍继续传播。
④电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度,c=3×
108m/s。
3)赫兹的电火花实验证实了麦克斯韦电磁场理论。
4)电磁振荡(LC振荡回路)
⑴线圈上的感应电动势等于电容器两端的电压
⑵电磁振荡的周期与频率
、
5)电磁波的波速:
v=λf
同一列电磁波由一种介质传入另一种介质,频率不变,波长、波速都要发生变化。
6)电磁波的发射与接收
⑴无线电波的发射
a、要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有如下特点:
要有足够高的振荡频率
②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间
b、调制:
电磁波随各种信号而改变的技术,调制分为两种:
调幅(AM)和调频(FM)
(2)无线电波的接收:
a、调谐(选台):
使接收电路发生电谐振的过程
b、解调(检波):
调制的逆过程
(3)雷达:
雷达系统由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置及电源、计算机等组成。
雷达用微波波段,每次发射时间约百万分之一秒,结果由显示器直接显示。
发射端和接收端合二为一(不同于电视系统)。
考点88电磁波谱电磁波及其应用要求:
电磁波谱:
波长由长到短排列(频率由低到高)顺序
无线电波→红外线→可见光→紫外线→伦琴(X)射线→射线
红橙黄绿蓝靛紫
波长:
由长到短(红光最容易衍射,条纹间距最大)
频率:
由低到高(能量由小到大)
折射率:
由小到大(紫光偏折最大,红光偏折最小)
临界角:
由大到小(紫光最容易发生全反射)
在同种介质中的波速:
由大到小
1)无线电波
2)红外线:
一切物体都在辐射红外线
(1)主要性质;
①最显著的作用:
热作用,温度越高,辐射能力越强
②一切物体都在不停地辐射红外线
红外摄影、红外遥感、遥控、加热
3)可见光光谱(波长由长到短):
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
①天空亮:
大气散射
②天空是蓝色:
波长较短的光比波长较长的光更容易散射
③早晨、傍晚天空为红色:
红光的波长最长,容易绕过障碍物
4)紫外线:
(1)主要性质:
化学作用;
荧光效应
激发荧光、杀菌消毒、促使人体合成维生素D
5)伦琴(X)射线:
原子内层电子受激跃迁产生
穿透能力很强,
金属探伤人体透视
6)射线:
原子核受激辐射
穿透能力很强,能穿透几厘米的铅板(几十厘米厚混凝土)
金属探伤
7)太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域,其中,黄绿光附近,辐射的能量最强(人眼对这个区域的电磁辐射最敏感)
考点89光的折射定律折射率要求:
1)光的折射定律
入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角!
表达式:
在光的折射现象中,光路也是可逆的
2)折射率
光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的绝对折射率,用符号n表示
n是反映介质光学性质的一个物理量,n越大,表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中,速度不同
2.白光通过三棱镜时,会分解出各种色光,在屏上形成红→紫的彩色光带(注意:
不同介质中,光的频率不变。
)
考点90测定玻璃的折射率(实验、探究)要求:
1.实验的改进:
找到入射光线和折射光线以后,可以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO、OO′(或OO′的延长线)交于C点和D点,过C、D两点分别向NN′做垂线,交NN′于C′、D′点,则易得:
n=CC′/DD′
2.实验方法:
插针法
考点91光的全反射光导纤维要求:
i越大,γ越大,折射光线越来越弱,反射光越来越强。
1)全反射:
光疏介质和光密介质:
折射率小的介质叫光疏介质,折射率大的介质叫光密介质。
光疏和光密介质是相对的。
全反射是光从光密介质射向光疏介质时,折射光线消失(γ