高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前三個月 專題18（選考3-4）課件.ppt

專題18選考3-4,選考專題,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,考題二光的折射和全反射,考題三光的幾種特性,欄目索引,考題一機(jī)械振動和機(jī)械波,考題一機(jī)械振動和機(jī)械波,方法指導(dǎo),1.判斷波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的方法(1)特殊點法；(2)微平移法(波形移動法).2.周期、波長、波速的計算(1)周期：可根據(jù)質(zhì)點的振動情況計算，若t時間內(nèi)，質(zhì)點完成了n次(n可能不是整數(shù))全振動，則T；還可根據(jù)公式T計算.(2)波長：可根據(jù)波形圖確定，若l的距離上有n個(n可能不是整數(shù))波長，則；也可根據(jù)公式vT計算.(3)波速：可根據(jù)波形傳播的時間、距離計算v；也可根據(jù)公式v計算.,3.利用波傳播的周期性、雙向性解題(1)波的圖象的周期性：相隔時間為周期整數(shù)倍的兩個時刻的波形相同，從而使題目的解答出現(xiàn)多解的可能.(2)波傳播方向的雙向性：在題目未給出波的傳播方向時，要考慮到波可沿正向或負(fù)向傳播的兩種可能性.,解析答案,例1如圖1所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2s后的波形圖象，質(zhì)點P位于實線波的波峰處.(1)若波向右以最小速度傳播，求經(jīng)過t4s質(zhì)點P所通過的路程；解析若波向右傳播：,圖1,典例剖析,經(jīng)過時間t4s，即經(jīng)過15個整周期，故質(zhì)點P通過的路程為s154A1.2m,答案1.2m,(2)若波速為35m/s，求波的傳播方向.,當(dāng)n1時，波速為35m/s，所以波可以向右傳播,當(dāng)n取0或其他任何正整數(shù)時，波速都不為35m/s，所以波不會向左傳播.答案向右傳播,解析答案,1.如圖2甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x2m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.下列說法正確的是()A.這列波的傳播方向是沿x軸正方向B.這列波的傳播速度是20m/sC.經(jīng)過0.15s，質(zhì)點P沿x軸的正方向傳播了3mD.經(jīng)過0.1s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向E.經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離,解析,變式訓(xùn)練,1,2,3,圖2,解析由乙圖讀出，t0時刻質(zhì)點P的速度向下，由波形的平移法可知，波沿x軸正方向傳播，故A正確；,1,2,3,簡諧橫波中質(zhì)點在平衡位置附近振動，并不隨著波遷移，故C錯誤；,圖示時刻Q點沿y軸正方向運動，t0.1s，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負(fù)方向，故D錯誤；t0.35s1.75T，經(jīng)過0.35s時，質(zhì)點P到達(dá)波峰，而質(zhì)點Q位于平衡位置與波谷之間，故質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離，故E正確.故選A、B、E.,2.如圖3，a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點，相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m，一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t0時刻到達(dá)質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t3s時a第一次到達(dá)最高點.下列說法正確的是()A.在t6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處B.在t5s時刻質(zhì)點c恰好到達(dá)最高點C.質(zhì)點b開始振動后，其振動周期為4sD.在4st6s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點c向上運動E.當(dāng)質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b一定向上運動,解析,1,2,3,圖3,解析ad距離為x12m，則波從a傳到d的時間為t6s，即在t6s波恰好傳到質(zhì)點d處，故A正確；由題知3s，得T4s，波從a傳到c的時間為t3s，則在t5s質(zhì)點c已振動了2s，而c起振方向向下，故在t5s質(zhì)點c恰好經(jīng)過平衡位置向上運動，故B錯誤；質(zhì)點b的振動周期等于質(zhì)點a的振動周期，即為4s，故C正確；在4st6s的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點c已振動了1s，質(zhì)點c正從波谷向波峰運動，即向上運動，故D正確；波長為vT8m，bd間距離為10m，結(jié)合波形得知，當(dāng)質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b不一定向上運動，故E錯誤.,1,2,3,3.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的波形如圖4所示，質(zhì)點P的x坐標(biāo)為3m.己知任意振動質(zhì)點連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為0.4s.下列說法正確的是()A.波速為1m/sB.波的頻率為1.25HzC.x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點在t0.2s時恰好位于波峰D.x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點在t0.2s時恰好位于波峰E.當(dāng)質(zhì)點P位于波峰時，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點恰好位于波谷,解析,返回,1,2,3,圖4,解析由題知，波的周期為T20.4s0.8s，由圖得波長是4m，則波速v5m/s，故A錯誤；,1,2,3,x15m處的質(zhì)點與P點的振動情況始終相同，P質(zhì)點經(jīng)過t0.2s時間恰好經(jīng)過平衡位置，則x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點在t0.2s時恰好位于平衡位置，故C錯誤；,解析,返回,1,2,3,x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點到x2m質(zhì)點的距離為：x222m2m20m5，t0時刻x2m的質(zhì)點向上振動，經(jīng)過t0.2s時間恰好到達(dá)波峰，則x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點在t0.2s時恰好位于波峰位置，故D正確；x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點到P點的距離為：x117m3m14m，則x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點與P點的振動情況始終相反，當(dāng)質(zhì)點P位于波峰時，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點恰好位于波谷，故E正確.故選B、D、E.,1.在解決光的折射問題時，應(yīng)先根據(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.分析全反射問題時，先確定光是否由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)、入射角是否大于臨界角，若不符合全反射的條件，則再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.4.明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系.(1)若光疏光密：定有反射、折射光線.(2)若光密光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射.,考題二光的折射和全反射,知識精講,例2如圖5所示，玻璃棱鏡ABC可以看成是由ABE、AEC兩個直角三棱鏡組成的，有關(guān)角度如圖.一束頻率為5.31014Hz的單色細(xì)光束從AB面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AB面的夾角60.已知光在真空中的速度c3108m/s，玻璃的折射率n1.5.(1)求光在棱鏡中的波長；,解析答案,典例剖析,圖5,答案3.77107m,(2)該束光線能否從AC面射出，請通過計算說明.解析光路如圖所示，ab光線在AC面的入射角為45,因sin450.67，故光線ab在AC面會發(fā)生全反射，不能從AC面射出.答案見解析,解析答案,4.一半圓柱形透明物體橫截面如圖6所示，底面AOB鍍銀(圖中粗線)，O表示半圓截面的圓心.一束光線在橫截面內(nèi)從M點的入射角為30，MOA60，NOB30.(已知sin15)求：(1)光線在M點的折射角；,4,5,變式訓(xùn)練,6,圖6,解析答案,解析如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點相對于底面EF對稱，Q、P和N三點共線.設(shè)在M點處，光的入射角為i，折射角為r，OMQ，PNF.根據(jù)題意有30由幾何關(guān)系得，PNOPQOr，則有：r60且r聯(lián)立式得：r15答案15,4,5,6,(2)透明物體的折射率.解析根據(jù)折射率公式有sininsinr,4,5,6,解析答案,5.如圖7所示，AOB是截面為圓形、半徑為R的玻璃磚，現(xiàn)讓一束單色光在橫截面內(nèi)從OA靠近O點處平行OB射入玻璃磚，光線可從OB面射出；保持光束平行OB不變，逐漸增大入射點與O的距離，當(dāng)入射點到達(dá)OA的中點E時，一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出.不考慮多次反射，求玻璃的折射率n及OB上有光射出的范圍.,4,5,6,圖7,解析答案,解析設(shè)光線經(jīng)E點射到AB面時入射角為，因E點為OA的中點由幾何知識可知入射角：30設(shè)臨界角為C，則有C30,4,5,6,解得：n2由題意可知，光從OE間入射時，可從OB上射出，則從E點入射時出射點距O最遠(yuǎn)，設(shè)為F，則：,6.如圖8所示為一頂角90的三棱鏡截面，一束單色光從三棱鏡AB邊上的D點入射，若入射角由0逐漸增大，發(fā)現(xiàn)光線均能射到AC邊，但當(dāng)入射角大于45時，在AC邊左側(cè)無光線射出(不考慮光線在BC、AC邊的反射).求三棱鏡的折射率.,返回,4,5,6,圖8,解析答案,返回,解析如圖，入射光線經(jīng)AB邊D點折射進(jìn)入三棱鏡，折射角為，當(dāng)入射角45時，折射光線射到AC邊恰好發(fā)生全反射，在AC邊左側(cè)無光線射出，,4,5,6,由幾何關(guān)系得C,考題三光的幾種特性,知識精講,1.光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象證明了光的波動性，光的偏振現(xiàn)象說明光波為橫波.相鄰兩亮條紋(或暗條紋)間的距離與波長成正比，即x，利用雙縫干涉實驗可測量光的波長.2.干涉和衍射的產(chǎn)生條件(1)雙縫干涉產(chǎn)生亮、暗條紋的條件：屏上某點到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍時，該點干涉加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)光程差等于半波長的奇數(shù)倍時，該點干涉減弱，出現(xiàn)暗條紋.(2)發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或小孔的尺寸跟光的波長相差不多或比光的波長小.,典例剖析,例32016年，科學(xué)家利用激光干涉方法探測到由于引力波引起的干涉條紋的變化，這是引力波存在的直接證據(jù).關(guān)于激光，下列說法中正確的是()A.激光是自然界中某種物質(zhì)直接發(fā)光產(chǎn)生的，不是偏振光B.激光相干性好，任何兩束激光都能發(fā)生干涉C.用激光照射不透明擋板上小圓孔時，光屏上能觀測到等間距的光環(huán)D.激光全息照片是利用光的干涉記錄下物體三維圖象的信息,解析,解析激光是人造光，也是偏振光，故A錯誤；激光相干性好，只有頻率相同的兩束激光才會發(fā)生干涉，故B錯誤；用激光照射不透明擋板上小圓孔時，光屏上能觀測到衍射條紋，間距不等，故C錯誤；激光全息照片是利用光的干涉記錄下物體三維圖象的信息，故D正確.故選D.,7.如圖9所示，光源S從水面下向真空斜射一束由紅光和藍(lán)光組成的復(fù)色光，在A點分成a、b兩束，則下列說法正確的是()A.a光是藍(lán)光B.射出水面前a光的傳播速度大，射出水面后二者傳播速度一樣大C.逐漸增大入射角，a光最先發(fā)生全反射D.b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,解析,7,8,變式訓(xùn)練,9,圖9,解析由圖知，兩光束的入射角i相同，折射角的關(guān)系為rarb，根據(jù)折射定律n得：折射率關(guān)系為nanb，由于藍(lán)光的折射率比紅光的大.則知a光是紅光，b光是藍(lán)光，故A錯誤；射出水面前a光的傳播速度大，射出水面后，所有色光在真空傳播速度都相同，都為c3108m/s，故B正確；a光的折射率小，根據(jù)臨界角公式sinC，可知，b光的臨界角較小，則逐漸增大入射角時，b光的入射光先達(dá)到其臨界角，最先發(fā)生全反射，故C錯誤；b光的折射率比a光的大，則b光的頻率比a光的大，波長比a光的小，則a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯誤.故選B.,7,8,9,8.如圖10所示，實線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，設(shè)波的周期為T，波長為，波的傳播速度為v，下列說法正確的是()A.圖中的a點為振動減弱點的位置B.圖中的b點為振動加強(qiáng)點的位置C.vTD.波源S1的波經(jīng)過干涉之后波的性質(zhì)完全改變E.從圖中時刻開始，波源S1的波峰傳播到a、b位置的最短時間均為,7,8,9,圖10,解析,解析由圖知，a點到波源S1、S2的距離為2.5和4，路程差為s1.5，則a點為振動減弱的位置，故A正確；b點到波源S1、S2的距離都是3.5，路程差為s0，則b點為振動加強(qiáng)的位置，故B正確；,7,8,9,頻率相同時，才能發(fā)生干涉，而干涉為波的疊加，不會改變波的性質(zhì)，故D錯誤；由T，對波源S1，a、b兩點均處于波谷位置，故波源S1的波峰傳播到a、b位置的最短時間均為，故E正確.故選A、B、E.,9.如圖11所示，實線為空氣和水的分界面，一束綠光從水中的A點沿AO1方向(O1點在分界面上，圖中O1點和入射光線都未畫出)射向空氣，折射后通過空氣中的B點，圖中O點為A、B連線與分界面的交點.下列說法正確的是()A.O1點在O點的右側(cè)B.綠光從水中射入空氣中時，速度變大C.若增大入射角，可能在空氣中的任何位置都看不到此綠光D.若沿AO1方向射向空氣的是一束藍(lán)光，則折射光線有可能通過B點正上方的C點E.若沿AO1方向射向空氣的是一束紅光，則折射光線有可能通過B點正上方的C點,7,8,9,圖11,解析,返回,解析光由水射入空氣中折射時折射角大于入射角，畫出綠光的光路圖如圖所示，可見O1點在O點的左側(cè)，故A錯誤；光在真空中速度最大，當(dāng)綠光從水中射入空氣中時，