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选考部分第十三章波与相对论
【研透全国卷】
在新课标全国卷中,对本部分知识的考查是在选考题中出现.从近几年的高考试题来看,主要考查简谐运动的图象、波动图象以及波的传播规律等;另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等为主。
预测在2018年高考中,对本部分内容的考查仍将以图象为主,考查振动和波动问题;并以光的折射和全反射为重点考查光学知识.
考点
内容
要求
题型
选考实验
一、机械振动
简谐运动
Ⅰ
选择
1。实验内容
用单摆测定重力加速度
测定玻璃的折射率
用双缝干涉测量光的波长
2.命题形式
填空
简谐运动的公式和图象
Ⅱ
单摆、单摆的周期公式
Ⅰ
受迫振动和共振
Ⅰ
二、机械波
机械波
Ⅰ
选择、
计算
横波和纵波
Ⅰ
横波的图象
Ⅱ
波速、波长和频率(周期)的关系
Ⅱ
波的干涉和衍射现象
Ⅰ
多普勒效应
Ⅰ
三、光的折射、全反射
光的折射定律
Ⅱ
选择、
计算
折射率
Ⅰ
全反射、光导纤维
Ⅰ
四、光的波动性、电磁波、相对论
光的干涉、衍射和偏振现象
Ⅰ
选择
变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播
Ⅰ
电磁波的产生、发射和接收
Ⅰ
电磁波谱
Ⅰ
狭义相对论的基本假设
Ⅰ
质速关系、质能关系
Ⅰ
相对论、质能关系式
Ⅰ
第1讲机械振动
(实验:用单摆测定重力加速度)
知识点一简谐运动
1.定义:物体在跟位移大小成正比并且总是指向的回复力作用下的振动。
2。平衡位置:物体在振动过程中为零的位置.
3。回复力
(1)定义:使物体返回到的力.
(2)方向:总是指向。
(3)来源:属于力,可以是某一个力,也可以是几个力的或某个力的。
4.简谐运动的两种模型
模型
弹簧振子
单摆
示意图
简谐
运动
条件
①弹簧质量可忽略
②无摩擦等阻力
③在弹簧弹性限度内
①摆线为不可伸缩的轻细线
②无空气等的阻力
②最大摆角小于10°
回复力
弹簧的提供
摆球沿与摆线垂直方向(即切向)的分力
平衡
位置
弹簧处于处
最低点
周期
与振幅无关
T=
能量
转化
与动能的相互转化,机械能守恒
与动能的相互转化,机械能守恒
答案:1.平衡位置2.回复力3。(1)平衡位置(2)平衡位置(3)效果合力分力4。弹力重力原长2πeq\r(\f(L,g))弹性势能重力势能
知识点二简谐运动的公式和图象
1.简谐运动的表达式
(1)动力学表达式:F=,其中“-表示回复力与位移的方向相反。
(2)运动学表达式:x=,其中A代表振幅,ω=2πf表示简谐运动的快慢,ωt+φ代表简谐运动的相位,φ叫做.
2。简谐运动的图象
(1)从开始计时,函数表达式为x=Asinωt,图象如图甲所示。
②从处开始计时,函数表达式为x=Acosωt,图象如图乙所示。
答案:1。(1)-kx(2)Asin(ωt+φ)初相2。(1)平衡位置(2)最大位移
知识点三受迫振动和共振
1。受迫振动
系统在作用下的振动.做受迫振动的物体,它做受迫振动的周期(或频率)等于的周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率)。
2。共振
做受迫振动的物体,它的驱动力的频率与固有频率越接近,其振幅就越大,当二者时,振幅达到最大,这就是共振现象。共振曲线如图所示.
答案:1。驱动力驱动力无关2。相等
(1)简谐运动是匀变速运动。()
(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量.()
(3)振幅等于振子运动轨迹的长度。()
(4)简谐运动的回复力可以是恒力。()
(5)弹簧振子每次经过平衡位置时,位移为零、动能最大。()
(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动.()
(7)物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关.()
(8)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹.()
答案:(1)(2)√(3)(4)(5)√
(6)(7)√(8)
简谐运动的角频率与周期公式推导
简谐运动的运动方程及速度、加速度的瞬时表达式分别为:
振动方程:x=Acos(ωt+φ)
速度表达式:v=x′=-ωAsin(ωt+φ)
加速度表达式:a=v′=-ω2Acos(ωt+φ)
又根据牛顿第二定律a=eq\f(F,m)和回复力F=-kx
得ω=eq\r(\f(k,m)),T=eq\f(2π,ω)=2πeq\r(\f(m,k)).
考点一简谐运动的特征
1.
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