第一部分专题六第2讲振动与波动　光.docVIP

第2讲振动与波动光2016高考导航——适用于全国卷Ⅰ 热点聚焦 备考对策 本讲考查的重点和热点：①波的图象；②波长、波速和频率及其相互关系；③波的传播特性；④光的折射及全反射；⑤光的干涉、衍射及双缝干涉实验；⑥简谐运动的规律及命题形式基本上都是填空题或选择题与计算题的拼盘． 在复习本部分内容时应加强对基本概念和规律的理解抓住波的传播特点和图象分析、光的折射定律和全反射这两条主线兼顾振动图象和光的特性(干涉、衍射、偏振)、光的本性强化典型问题的训练力求掌握解决本部分内容的基本方法. 一、简谐运动动力学特征回复力及加速度的大小与位移的大小成正比方向总是与位移的方向相反始终指向平衡位置．其表达式为：F＝－kx＝－回复力的来源是物体所受到的合力．能量特征振动的能量与振幅有关随振幅的增大而增大．振动系统周期性做简谐运动的物体其位移、回复力、加速度、速度都随时间按“正弦”或“余弦”的规律变化它们的周期T均相同．其位移随时间变化的表达式为：x＝A(ωt＋φ)或x＝A(ωt＋φ)(注意动能和势能的变化周期为T/2)．对称性振动质点在关于平衡位置对称的两点、F、a、v、E、E的大小均相等其中回复力F、加速度a与位移x的方向相反而v与x的方向可能相同也可能相反．振动质点来回通过相同的两点间的时间相等．两个模型——弹簧振子与单摆当单摆摆动的角度α5时可以看成简谐运动其周期公式为T＝2π受迫振动和共振受迫振动是物体在外界周期性驱动力作用下的振动．其频率等于驱动力频率与系统固有频率无关．当驱动力频率等于固有频率时发生共振此时振幅最大．二、机械波机械波的产生条件(1)波源；(2)介质．机(1)机械波传播的是振动的形式和能量质点在各自的平衡位置附近振动并不随波迁移．(2)介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与波源振动周期相同．(3)机械波的传播速度只由介质决定．波速、波长、周期、频率的关系：v＝＝f·λ．波的现象(1)波的叠加、干涉、衍射、多普勒效应．(2)波的干涉①必要条件：频率相同．设两列波到某一点的波程差为若两波源振动情况完全相同则加强区始终加强减弱区始终减弱．加强区的振幅A＝A＋A减弱区的振幅A＝|A－A若两波源的振动情况相反则加强区、减弱区三、光1．折射率公式(1)光从真空进入介质时：n＝(2)决定式：n＝c/v．(同种介质对不同色光的折射率随色光频率的增大而增大．不同色光在同种介质中的传播速度随色光频率的增大而减小)．全反射(1)条件：①光从光密介质进入光疏介质．入射角大于或等于临界角．(2)临界角：＝1/n．光的干涉、衍射和偏振现象(1)发生干涉的条件：两光源频率相等相位差恒定；出现明暗条纹的条件：＝kλ明条纹；＝暗条纹(k＝0)．相邻明(暗)条纹间距：＝(2)光明显衍射条件：d≤λ．(3)光的偏振现象证明光是横波偏振光平行透过偏振片时光最强垂直透过偏振片时光最弱． 热点一　对振动和波动的考查命题规律　振动与波动的问题是近几年高考的重点和热点分析近几年高考命题命题规律主要有以下几点：(1)以选择题的形式考查一般考查波动图象和振动图象的相互转换与判断；(2)根据波的图象确定波的传播方向、传播时间及波速、频率等；(3)波的多解问题． 1．(2015·高考海南卷)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 t＝0时刻的波形如图所示质点P的x坐标为3 ．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为下列说法正确的是(　　) A．波速为4 波的频率为1.25 坐标为15 的质点t＝0.6 时恰好位于波谷坐标为22 的质点在t＝0.2 时恰好位于波峰当质点P位于波峰时坐标为17 的质点恰好位于波谷[突破点拨](1)由图象可知波长λ＝________．由质点连续2次经过平衡位置的时间可知T＝________．(2)根据波的传播方向分别画出t＝0.2 和t＝0.6 时的波形图．根据波的空间周期性确定x＝15 和x＝22 的质点各与哪个质点的振动情况相同．(3)x＝17 的质点与P点的振动关系为________．[解析]　任意振动质点连续两次通过平衡位置的过程所用时间为半个周期即＝0.4 ＝0.8 ＝＝选项正确；由题图知：该波的波长λ＝4 波速v＝＝5 选项错误；画出t＝0.6 时的波15 m＝3λ＋故x坐标为15 的质点与x＝3 处的质点振动情况一样即在平衡位置向下振动选项错误； 画出t＝0.2 时波形图如图所示因22 ＝5λ＋故x＝22 处的质点与x＝2 处的质点振动情况一样即在波峰位置选项正确；因质点P与x＝17 处质点的平衡位置间距离＝14 ＝3λ＋故E正确．[答案]　(2015·河北石家庄3月调研)如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图图乙为介质中x＝2 处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是(　　) A．这列波的传播方向是沿x轴正方