课时8 振动和 光学.doc

课时8 振动和波 光学 〖请同学先画出本专题的知识结构，在此基础上，用45分钟的时间完成以下作业〗 基础回顾： 1.简谐振动的特点是什么？ 2.振动图象和波动图象的特点是什么？它们有哪些不同之处？ 3．物体发生全反射的条件有哪些？ 精题训练 1.某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。你估计鸟的质量最接近 ??????????? A.50 g ??????????? B.200 g???????????? C.500 g?? ?????????? D.550 g .一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是 ????A.t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 ??? B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 ??? C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大 ??? D.t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大 .一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的名质元依次为P1,P2,P3,……。已知P1和P2之间的距离为20cm，P2和P3之间的距离为80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为A.0.50s B.0.13s C.0.10s D.0.20s 4．一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是 A．由波形图可知该波的波长 B．由波形图可知该波的周期 C．经周期后质元P运动到Q点 D．经周期后质元R的速度变为零的单色光从空气射向点，并偏折到F点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则 A．该棱镜的折射率为 B．光在点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从点出射的光束与入射到点的光束平行 6.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2 C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2 （1）若声源相继发出两个声信号,时间间隔为Δt.请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt′. （2）请利用（1）的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式. 8.一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角。 能力提高 9.如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为时， 池底的光斑距离出液口。 （1）试求当液面高为时，池底的光斑到出液口的距离x。 （2）控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率 答案及解析 精题训练 1.【答案】B 【解析】振动周期公式，鸟在树枝上， ，50g的砝码在树枝上， ，鸟的质量为50g的砝码的4倍，所以最接近200g，所以B选项正确。 在t1时刻，摆球处于最大位移处，速度为零，在t2时刻，摆球处于平衡位置，速度最大，所以A、B选项错误，在t3时刻摆球处于最大位移处，速度为零， ，在t4时刻，摆球处于平衡位置，速度最大， ，所以D选项正确。由波的对称性，图所示P1P2=20 cm，x1=10 cm，P2P3=80 cm，x2=40 cm，则得到 =x1+x2=50 cm，λ=100 cm，v===2 m/s Δt===0.10 s，所以C选项正确。 由波动图象可得出波长为4 cm，波沿x轴正方向传播，经过1/4周期后，质元P运动到最大位移处，不随波逐流，质元R运动到负向最大位移处，速度为零，所以A、D选项正?，折射角为30o，折射率为；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式，可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错。 6.【答案】B 【解析】解析：设折射角为α，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃砖中的时间为t= ，联立解得t2，红光频率较小，θt1＜t2，θ为90°时，趋近渐近线