第一部分专题七第18讲 振动和波 光学—2021届高考物理二轮专题复习课件(选择性考试)87张ppt
- 格式：ppt
- 大小：5.57 MB
- 文档页数：87
下载文档原格式
合集下载
大学物理-振动和波ppt课件
• a, , x 都是谐振动， 振幅不同，角频率不变
• a, , x 依次超前 /2； a, x 反相（谐振动特点）
可编辑课件PPT
8
曲线描述
x xt图
xA co ts
vx Acostπ2
axA 2costπ
A
o
T
A
Av vt 图
o
T
t
t
x a
A
A
a at图
o
A
t A2
o
Tt
2A T
A2
可编辑课件PPT
可编辑课件PPT
22
曲线描述
x xt图
xA co ts
vx Acostπ2
axA 2costπ
A
o
T
A
Av vt 图
o
T
t
t
x a
A
A
a at图
o
A
t A2
o
Tt
2A T
A2
可编辑课件PPT
23
四. 谐振系统的能量
1. 谐振系统的动能和势能
由
d2x dt2
2 x
及
d2x dt2
d
dt
d
dx
有 d2xdx, 同乘以m
A
o A Ax
2
0.2m 6s1（负号表示速度沿 Ox轴负方向）
可编辑课件PPT
41
（3）如果物体在 x0.05m处时速度不等于零，
而是具有向右的初速度 v00.30ms，1求其运动方程.
解 A＇ x02v022 0.070m7
tan＇v0 1 x0
＇π 或3π
44
o π 4 x
• a, , x 依次超前 /2； a, x 反相（谐振动特点）
可编辑课件PPT
8
曲线描述
x xt图
xA co ts
vx Acostπ2
axA 2costπ
A
o
T
A
Av vt 图
o
T
t
t
x a
A
A
a at图
o
A
t A2
o
Tt
2A T
A2
可编辑课件PPT
可编辑课件PPT
22
曲线描述
x xt图
xA co ts
vx Acostπ2
axA 2costπ
A
o
T
A
Av vt 图
o
T
t
t
x a
A
A
a at图
o
A
t A2
o
Tt
2A T
A2
可编辑课件PPT
23
四. 谐振系统的能量
1. 谐振系统的动能和势能
由
d2x dt2
2 x
及
d2x dt2
d
dt
d
dx
有 d2xdx, 同乘以m
A
o A Ax
2
0.2m 6s1（负号表示速度沿 Ox轴负方向）
可编辑课件PPT
41
（3）如果物体在 x0.05m处时速度不等于零，
而是具有向右的初速度 v00.30ms，1求其运动方程.
解 A＇ x02v022 0.070m7
tan＇v0 1 x0
＇π 或3π
44
o π 4 x
高考物理二轮复习 板块一 专题八 振动和波 光学课件.pptx
2017常州重点中学第二次联合抽制细丝时可用激光监控其粗细如下图所示激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同则下列描述正确的是板块一专题八59这是利用光的干涉现象这是利用光的衍射现象如果屏上条纹变宽表明抽制的丝变粗了如果屏上条纹变宽表明抽制的丝变细了板块一专题八60解析上述现象符合光的衍射产生的条件故正确
则
AF＝3coLs30°＝2
3L 9
[答案]
2 3L 9
48
迁移三 半圆形玻璃砖的折射与全反射的考查 3．(2017·全国卷Ⅲ)如图，一半径为 R 的玻璃半球，O 点是 半球的球心，虚线 OO′表示光轴(过球心 O 与半球底面垂直的直 线)．已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的 底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的 光线)．求
19
[解析] 由图 2 得波长为 λ＝4 m，选项 A 不正确．
因该简谐波的周期 T>0.5 s，说明波的运动还不到一个波 长．由图可知，波的位移 Δx＝34λ.所以相应的时间 t＝0.5 s＝34T， 则 T＝23 s，频率 f＝T1＝1.5 Hz，选项 C 正确．
20
所以波速 v＝Tλ ＝42 m/s＝6 m/s，选项 B 正确． 3
42
[解析] 设从光源发出直接射到 D 点的光线的入射角为 i1， 折射角为 r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点 C，连接 C、D，交反
43
光壁于 E 点，由光源射向 E 点的光线，反射后沿 ED 射向 D 点．光线在 D 点的入射角为 i2，折射角为 r2，如图所示．设液体 的折射率为 n，由折射定律有
35
[思路路线]
36
[解析] 如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光 线相对于 OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从 半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心 C 点反射．
则
AF＝3coLs30°＝2
3L 9
[答案]
2 3L 9
48
迁移三 半圆形玻璃砖的折射与全反射的考查 3．(2017·全国卷Ⅲ)如图，一半径为 R 的玻璃半球，O 点是 半球的球心，虚线 OO′表示光轴(过球心 O 与半球底面垂直的直 线)．已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的 底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的 光线)．求
19
[解析] 由图 2 得波长为 λ＝4 m，选项 A 不正确．
因该简谐波的周期 T>0.5 s，说明波的运动还不到一个波 长．由图可知，波的位移 Δx＝34λ.所以相应的时间 t＝0.5 s＝34T， 则 T＝23 s，频率 f＝T1＝1.5 Hz，选项 C 正确．
20
所以波速 v＝Tλ ＝42 m/s＝6 m/s，选项 B 正确． 3
42
[解析] 设从光源发出直接射到 D 点的光线的入射角为 i1， 折射角为 r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点 C，连接 C、D，交反
43
光壁于 E 点，由光源射向 E 点的光线，反射后沿 ED 射向 D 点．光线在 D 点的入射角为 i2，折射角为 r2，如图所示．设液体 的折射率为 n，由折射定律有
35
[思路路线]
36
[解析] 如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光 线相对于 OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从 半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心 C 点反射．
高考物理二轮复习 专题八 振动和波动 光及光的本性课件(优制课堂)
sin2
α＋θ sin 2 B. θ
sin2
sinθ
sinα
C.sinθ－α2 D.sinα－θ2
教育特选1
21
解析：由图可知，当出射角与入射角相等时，AB 面上的折射角与 AC 面上的入射角相等，设为 r.
由几何关系可知 α＋β＝180°，2r＋β＝180°，得 α＝2r，而 θ＝2(i
θ＋α
－r)，得 i＝θ＋2 α，由折射定律得 n＝ssiinnri＝sin
__明__暗__相__间的圆形条纹
圆板衍
圆形阴影的外侧是明暗相同的_圆__形__条__纹_，中间是
射
__亮__斑____(泊松亮斑)
教育特选1
11
(3)光的偏振 自然光通过偏振片后成为_偏__振__光___，两偏振片平行时透过的光 __最__强____，垂直时光__最__弱____．
教育特选1
12
答案：D
教育特选1
18
4.2015·重庆理综图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某 时刻的波形图，质点 P 的振动周期为 0.4 s．求该波的波速并判断 P 点 此时的振动方向．
教育特选1
19
解析：由波形图直接看出波长 λ＝1 m， 由题意知 T＝0.4 s，所以波速 v＝Tλ＝01.4 m/s＝2.5 m/s. 因为这列波沿 x 轴正方向传播，根据波的传播方向与质点振动方 向的关系可知质点 P 在该时刻振动方向沿 y 轴正向． 答案：2.5 m/s 沿 y 轴正向
临界角(介质→空气) 波长(同种介质中)
________减__小__________ ________减__小__________
教育特选1
8
4．光的干涉、衍射和偏振现象
α＋θ sin 2 B. θ
sin2
sinθ
sinα
C.sinθ－α2 D.sinα－θ2
教育特选1
21
解析：由图可知，当出射角与入射角相等时，AB 面上的折射角与 AC 面上的入射角相等，设为 r.
由几何关系可知 α＋β＝180°，2r＋β＝180°，得 α＝2r，而 θ＝2(i
θ＋α
－r)，得 i＝θ＋2 α，由折射定律得 n＝ssiinnri＝sin
__明__暗__相__间的圆形条纹
圆板衍
圆形阴影的外侧是明暗相同的_圆__形__条__纹_，中间是
射
__亮__斑____(泊松亮斑)
教育特选1
11
(3)光的偏振 自然光通过偏振片后成为_偏__振__光___，两偏振片平行时透过的光 __最__强____，垂直时光__最__弱____．
教育特选1
12
答案：D
教育特选1
18
4.2015·重庆理综图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波某 时刻的波形图，质点 P 的振动周期为 0.4 s．求该波的波速并判断 P 点 此时的振动方向．
教育特选1
19
解析：由波形图直接看出波长 λ＝1 m， 由题意知 T＝0.4 s，所以波速 v＝Tλ＝01.4 m/s＝2.5 m/s. 因为这列波沿 x 轴正方向传播，根据波的传播方向与质点振动方 向的关系可知质点 P 在该时刻振动方向沿 y 轴正向． 答案：2.5 m/s 沿 y 轴正向
临界角(介质→空气) 波长(同种介质中)
________减__小__________ ________减__小__________
教育特选1
8
4．光的干涉、衍射和偏振现象
高考物理复习专题七选考部分第18讲振动和波光学课件
EF＝OEsin∠EOF
由③④式和题给条件得 OE＝2cm 根据题给条件可知，△OED 为等腰三角形，有 α＝30° 由①②⑥式得 n＝ 3 ⑥ ⑦ ⑤
7．(2018· 江苏，12B)(1)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生 AD 电磁波。该电磁波_________ 。 A．是横波 B．不能在真空中传播 C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×108m/s A 选填“A” (2)两束单色光A、B的波长分别为 λA、λB，且λA>λB，则________( 或“B”)在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验 A 选填“A”或“B”)产生的条纹间距较大。 时，可以观察到________(
t＝0.3s 时刻质点 Q 在平衡位置向上振动，由波形图可知，波沿 x 轴负向传播， 则根据 t＝0.3s 时刻的波形图可知 t＝0.2s 时刻，P 点仍在平衡位置，向下振动， 振动速度最大；Q 点在平衡位置上方，则质点 P 的速度大于 Q 的速度，选项 B λ 4 正确；波长为 λ＝4m，则波速 v＝T＝ m/s＝20m/s，选项 C 正确；0.3s＝1.5T， 0.2 则 0～0.3s 质点 P 通过的路程为 6A＝1.2m，选项 D 错误；0～0.3s，波沿 x 轴的 负方向传播 x＝vt＝6m，选项 E 正确；故选 BCE。
图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达 式。
4．分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增 大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之， 则产生相反的变化。另外，各矢量均在其值为零时改变方向。 5．“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题。
D．x＝0.08m的质点在t＝0.12s时位于波谷
由③④式和题给条件得 OE＝2cm 根据题给条件可知，△OED 为等腰三角形，有 α＝30° 由①②⑥式得 n＝ 3 ⑥ ⑦ ⑤
7．(2018· 江苏，12B)(1)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生 AD 电磁波。该电磁波_________ 。 A．是横波 B．不能在真空中传播 C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×108m/s A 选填“A” (2)两束单色光A、B的波长分别为 λA、λB，且λA>λB，则________( 或“B”)在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验 A 选填“A”或“B”)产生的条纹间距较大。 时，可以观察到________(
t＝0.3s 时刻质点 Q 在平衡位置向上振动，由波形图可知，波沿 x 轴负向传播， 则根据 t＝0.3s 时刻的波形图可知 t＝0.2s 时刻，P 点仍在平衡位置，向下振动， 振动速度最大；Q 点在平衡位置上方，则质点 P 的速度大于 Q 的速度，选项 B λ 4 正确；波长为 λ＝4m，则波速 v＝T＝ m/s＝20m/s，选项 C 正确；0.3s＝1.5T， 0.2 则 0～0.3s 质点 P 通过的路程为 6A＝1.2m，选项 D 错误；0～0.3s，波沿 x 轴的 负方向传播 x＝vt＝6m，选项 E 正确；故选 BCE。
图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达 式。
4．分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增 大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之， 则产生相反的变化。另外，各矢量均在其值为零时改变方向。 5．“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题。
D．x＝0.08m的质点在t＝0.12s时位于波谷
大学物理振动和波动ppt课件(2024)
大学物理振动和波动 ppt课件
2024/1/28
1
目录
2024/1/28
• 振动基本概念与分类 • 波动基本概念与传播特性 • 振动与波动相互作用原理 • 光学中振动和波动现象解析 • 声学中振动和波动现象解析 • 总结与展望
2
01 振动基本概念与分类
2024/1/28
3
振动的定义及特点
振动的定义
振幅
声源振动的幅度用振幅表示，振幅越大，声音的 响度越大。
3
相位
声波在传播过程中，各质点的振动状态用相位描 述。相位差反映了声波在空间中的传播情况。
2024/1/28
25
室内声学环境评价指标体系
响度
音调
人耳对声音强弱的主观感受称为响度，与 声源的振幅和频率有关。
人耳对声音高低的主观感受称为音调，与 声源的频率有关。
物体在平衡位置附近所做的往复运动。
振动的特点
周期性、重复性、等时性。
2024/1/28
4
简谐振动与阻尼振动
2024/1/28
简谐振动
物体在回复力作用下，离开平衡位置 后所做的往复运动，其回复力与位移 成正比，方向相反。
阻尼振动
在振动过程中，由于摩擦、空气阻力 等因素，振幅逐渐减小的振动。
5
受迫振动与共振现象
传播途径控制
在噪声传播途径中采取措施，阻断或减弱噪声的传播。例如设置声屏 障、采用吸音材料等。
接收者防护
对受噪声影响的人员采取防护措施，如佩戴耳塞、耳罩等个人防护用 品。
案例分析
以某工厂噪声控制为例，通过采取上述综合措施，使工厂噪声降低到 国家标准以内，改善了工人的工作环境和周边居民的生活环境。
27
2024/1/28
1
目录
2024/1/28
• 振动基本概念与分类 • 波动基本概念与传播特性 • 振动与波动相互作用原理 • 光学中振动和波动现象解析 • 声学中振动和波动现象解析 • 总结与展望
2
01 振动基本概念与分类
2024/1/28
3
振动的定义及特点
振动的定义
振幅
声源振动的幅度用振幅表示，振幅越大，声音的 响度越大。
3
相位
声波在传播过程中，各质点的振动状态用相位描 述。相位差反映了声波在空间中的传播情况。
2024/1/28
25
室内声学环境评价指标体系
响度
音调
人耳对声音强弱的主观感受称为响度，与 声源的振幅和频率有关。
人耳对声音高低的主观感受称为音调，与 声源的频率有关。
物体在平衡位置附近所做的往复运动。
振动的特点
周期性、重复性、等时性。
2024/1/28
4
简谐振动与阻尼振动
2024/1/28
简谐振动
物体在回复力作用下，离开平衡位置 后所做的往复运动，其回复力与位移 成正比，方向相反。
阻尼振动
在振动过程中，由于摩擦、空气阻力 等因素，振幅逐渐减小的振动。
5
受迫振动与共振现象
传播途径控制
在噪声传播途径中采取措施，阻断或减弱噪声的传播。例如设置声屏 障、采用吸音材料等。
接收者防护
对受噪声影响的人员采取防护措施，如佩戴耳塞、耳罩等个人防护用 品。
案例分析
以某工厂噪声控制为例，通过采取上述综合措施，使工厂噪声降低到 国家标准以内，改善了工人的工作环境和周边居民的生活环境。
27
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1)波的波长； (2)波的传播速度．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
解析：(1)如图，设距 c 点最近的振幅极大的点为 d， a 与 d 的距离为 r1，b 与 d 的距离为 r2，d 与 c 的距离为 s， 波长为 λ.则
r2－r1＝λ，① 由几何关系有 r1＝l－s，② r22＝(r1sin 60°)2＋(l－r1cos 60°)2，③
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
2．简谐运动的周期性． 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”规律变化，它们的周期均 相同．其位移随时间变化的表达式为：x＝Asin(ωt＋φ)或 x＝Acos(ωt＋φ)． 3．振动图象和波动图象的物理意义不同． 振动图象反映的是一个质点在各个时刻的位移，而波 动图象反映的是某时刻各质点的位移．振动图象随时间推 移图象延续，但是已有的形状不变，而波动图象随时间推 移图象沿传播方向平移．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
解析：之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度 比光的传播速度慢，所以 A 错误；超声波与血液中的血 小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声 波的频率发生变化，B 正确；列车和人的位置相对变化了， 所以听得的声音频率发生了变化，所以 C 正确；波动传 播速度不一样是由于波的波长不一样导致的， D 错误； 双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变 化，故接收到的光频率会发生变化，E 正确．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
(2)临界角：折射角等于 90°时的入射角，称为临界 角．当光从折射率为 n 的某种介质射向真空(空气)时发生 全反射的临界角为 C，则 sin C＝n1.
(3)全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质； ②入射角大于或等于临界角．
第18讲 振动和波 光学
第18讲 振动和波 光学
联立①②③式并代入题给数据得
知识归纳 感悟真题
λ＝14l.④ (2)波的频率为 f，设波的传播速度为 v，有 v＝fλ，⑤ 联立④⑤式得
v＝f4l.⑥
答案：(1)14l
1 (2)4fl
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
3.(2020·全国卷Ⅱ)直角棱镜的折射率 n＝1.5， 其横截面如图所示，图中∠C＝90°，∠A＝30°. 截面内一细束与 BC 边平行的光线，从棱镜 AB 边上的 D 点射入，经折射后射到 BC 边上．
A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声 波频率发生变化 C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 E．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点 做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
纹；当路程差等于半波长的奇数倍时，该点干涉减弱，出 现暗条纹．
②发生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的 波长相差不多或比光的波长小．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
1．(2020·全国卷Ⅰ)(多选)在下列现象中，可以用多普勒效 应解释的有( )
第18讲 振动和 光学
知识归纳 感悟真题
④若两波源的振动情况相反，则加强区、减弱区的 条件与上述相反．
5．折射率与全反射． (1)折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与 折射角的正弦之比叫作介质的折射率，公式为 n＝ssiinn θθ12. 实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的传 播速度 c 跟光在这种介质中的传播速度 v 之比，即 n＝vc.
答案：BCE
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
2.(2020·全国卷Ⅰ)一振动片以频率 f 做 简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同 步周期性地触动水面上 a、b 两点，两波源发 出的波在水面上形成稳定的干涉图样．c 是水面上的一 点，a、b、c 间的距离均为 l，如图所示．已知除 c 点外， 在 ac 连线上还有其他振幅极大的点，其中距 c 最近的点 到 c 的距离为38l.求：
专题七 选考模块
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
1．简谐运动的对称性． 振动质点在关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、 Ek、Ep 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，即 tBC＝tCB. 振动质点通过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间 相等，即 tBC＝tB′C′.如图所示．
(1)光线在 BC 边上是否会发生全反射？说明理由； (2)不考虑多次反射，求从 AC 边射出光线与最初的入射 光线夹角的正弦值．
解析：(1)如图，设光线在 D 点的入射角为 i，折射角 为 r.折射光线射到 BC 边上的 E 点．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
设光线在 E 点的入射角为 θ，由几何关系，有 θ＝90°－(30°－r)> 60°，① 根据题给数据得 sin θ> sin60°>n1，② 即 θ 大于全反射临界角，因此光线在 E 点发生全反射．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
4．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． ②设两列波到某一点的波程差为 Δr.若两波源振动情况
Δr＝nλ n＝0，1，2，…，振动加强 完全相同，则Δr＝nλ＋2λ n＝0，1，2，…，振动减弱
③加强区始终加强，减弱区始终减弱．加强区的振 幅 A＝A1＋A2，减弱区的振幅 A＝|A1－A2|.
知识归纳 感悟真题
6．光的干涉和衍射． (1)光的干涉现象和衍射现象证明了光的波动性，光 的偏振现象说明光波为横波．相邻两明条纹(或暗条纹)间 的距离与波长成正比，即 Δx＝dl λ，利用双缝干涉实验可 测量光的波长． (2)干涉和衍射的产生条件． ①双缝干涉产生亮、暗条纹的条件：屏上某点到双缝 的路程差等于波长的整数倍时，该点干涉加强，出现亮条
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
解析：(1)如图，设距 c 点最近的振幅极大的点为 d， a 与 d 的距离为 r1，b 与 d 的距离为 r2，d 与 c 的距离为 s， 波长为 λ.则
r2－r1＝λ，① 由几何关系有 r1＝l－s，② r22＝(r1sin 60°)2＋(l－r1cos 60°)2，③
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
2．简谐运动的周期性． 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”规律变化，它们的周期均 相同．其位移随时间变化的表达式为：x＝Asin(ωt＋φ)或 x＝Acos(ωt＋φ)． 3．振动图象和波动图象的物理意义不同． 振动图象反映的是一个质点在各个时刻的位移，而波 动图象反映的是某时刻各质点的位移．振动图象随时间推 移图象延续，但是已有的形状不变，而波动图象随时间推 移图象沿传播方向平移．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
解析：之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度 比光的传播速度慢，所以 A 错误；超声波与血液中的血 小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声 波的频率发生变化，B 正确；列车和人的位置相对变化了， 所以听得的声音频率发生了变化，所以 C 正确；波动传 播速度不一样是由于波的波长不一样导致的， D 错误； 双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变 化，故接收到的光频率会发生变化，E 正确．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
(2)临界角：折射角等于 90°时的入射角，称为临界 角．当光从折射率为 n 的某种介质射向真空(空气)时发生 全反射的临界角为 C，则 sin C＝n1.
(3)全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质； ②入射角大于或等于临界角．
第18讲 振动和波 光学
第18讲 振动和波 光学
联立①②③式并代入题给数据得
知识归纳 感悟真题
λ＝14l.④ (2)波的频率为 f，设波的传播速度为 v，有 v＝fλ，⑤ 联立④⑤式得
v＝f4l.⑥
答案：(1)14l
1 (2)4fl
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
3.(2020·全国卷Ⅱ)直角棱镜的折射率 n＝1.5， 其横截面如图所示，图中∠C＝90°，∠A＝30°. 截面内一细束与 BC 边平行的光线，从棱镜 AB 边上的 D 点射入，经折射后射到 BC 边上．
A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声 波频率发生变化 C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 E．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点 做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
纹；当路程差等于半波长的奇数倍时，该点干涉减弱，出 现暗条纹．
②发生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的 波长相差不多或比光的波长小．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
1．(2020·全国卷Ⅰ)(多选)在下列现象中，可以用多普勒效 应解释的有( )
第18讲 振动和 光学
知识归纳 感悟真题
④若两波源的振动情况相反，则加强区、减弱区的 条件与上述相反．
5．折射率与全反射． (1)折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与 折射角的正弦之比叫作介质的折射率，公式为 n＝ssiinn θθ12. 实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的传 播速度 c 跟光在这种介质中的传播速度 v 之比，即 n＝vc.
答案：BCE
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
2.(2020·全国卷Ⅰ)一振动片以频率 f 做 简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同 步周期性地触动水面上 a、b 两点，两波源发 出的波在水面上形成稳定的干涉图样．c 是水面上的一 点，a、b、c 间的距离均为 l，如图所示．已知除 c 点外， 在 ac 连线上还有其他振幅极大的点，其中距 c 最近的点 到 c 的距离为38l.求：
专题七 选考模块
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
1．简谐运动的对称性． 振动质点在关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、 Ek、Ep 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，即 tBC＝tCB. 振动质点通过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间 相等，即 tBC＝tB′C′.如图所示．
(1)光线在 BC 边上是否会发生全反射？说明理由； (2)不考虑多次反射，求从 AC 边射出光线与最初的入射 光线夹角的正弦值．
解析：(1)如图，设光线在 D 点的入射角为 i，折射角 为 r.折射光线射到 BC 边上的 E 点．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
设光线在 E 点的入射角为 θ，由几何关系，有 θ＝90°－(30°－r)> 60°，① 根据题给数据得 sin θ> sin60°>n1，② 即 θ 大于全反射临界角，因此光线在 E 点发生全反射．
第18讲 振动和波 光学
知识归纳 感悟真题
4．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． ②设两列波到某一点的波程差为 Δr.若两波源振动情况
Δr＝nλ n＝0，1，2，…，振动加强 完全相同，则Δr＝nλ＋2λ n＝0，1，2，…，振动减弱
③加强区始终加强，减弱区始终减弱．加强区的振 幅 A＝A1＋A2，减弱区的振幅 A＝|A1－A2|.
知识归纳 感悟真题
6．光的干涉和衍射． (1)光的干涉现象和衍射现象证明了光的波动性，光 的偏振现象说明光波为横波．相邻两明条纹(或暗条纹)间 的距离与波长成正比，即 Δx＝dl λ，利用双缝干涉实验可 测量光的波长． (2)干涉和衍射的产生条件． ①双缝干涉产生亮、暗条纹的条件：屏上某点到双缝 的路程差等于波长的整数倍时，该点干涉加强，出现亮条