2020最新沪科教版高三物理选修3-4全册完整课件

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第1章
机械振动
若用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，则 g偏大，C对；因空气阻力的影响，选密度 小的摆球，测得的g值误差大，D错． 答案：(1)0.97(0.96、0.98均可) (2)C
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第1章
机械振动
热点示例创新拓展
单摆周期性的应用 [经典案例] (10分)如图所示，
光滑圆弧形轨道ACB半径R＝10
由题图可知 摆长 l＝(88.40－1.00) cm＝87.40 cm＝0.8740 m 秒表的读数 t＝60 s＋15.2 s＝75.2 s t 所以 T＝ ＝1.88 s. 40
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第1章
机械振动
(2)①单摆做简谐运动的条件是 θ≤5°. ②把在一条直线上的点连在一起，误差较大 的点平均分布在直线的两侧，则直线斜率 k T2 ＝ . l 4π 2l 4π 2 由 g＝ 2 ＝ ，可得 g＝9.8 m/s2. T k
机械振动
T t′＝n ＝nπ 2
R (n＝1，2，3，…)(3 分) g
要使 b 球在 C 点击中 a 球，则有 t＝t′ 5 联立解得 v0＝ (m/s)，h＝5n2π2(m)．(3 分) nπ
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第1章
机械振动
【答案】
见解题样板 周期性是单摆类问题的一个
【借题发挥】
特点，在分析问题时必须考虑由于单摆运动 的周期性造成的多解问题．
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第1章
机械振动
【规律方法】
解决摆钟快慢问题的关键是
明确摆钟的计时方法．摆钟计时是通过全振 动次数显示时间的，如秒摆，秒摆完成一次 t 全振动，显示时间为 2 s，故振动次数为 ， T 涉及到快慢，均对标准时间而言，故某一段 t t Δt 时间 t 内快Δ t，应有 － ＝ . T快 T 标 T标

2、单缝不变时，波长大的中央亮 纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明 显)
改变波长
3、白光（白炽灯）的单缝衍射条 纹为中央亮,两侧为彩色条纹，且 外侧呈红色，靠近光源的内侧为 紫色．
衍射现象形成的原因
光的衍射图样实质上也是光波叠加的结果。来自狭 缝（或圆孔）光波的波振面有无数个子波源，在向 前传播的空间里相互叠加，发生干涉，形成衍射条 纹。
N=1
间距离，条纹间距
增大；增多缝数，
N=2
明条纹变得更为清
晰。利用原子的晶
体点阵作为光栅，
N=3
可以观察到波长更
短的X射线的衍射
N=4
现象。
学以致用巩固提高
1、下列属于光的衍射现象的是： DE A.雨后天空出现的绚丽的彩虹 B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 D.眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹 E.眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围 有彩色花纹
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏பைடு நூலகம்射
观察：1、课本P.85页图4—23、4—24。 2、透过手指缝隙对着亮光处观察。
衍射光栅
透射光栅：在玻璃片上刻有许多等宽而又间距相等的平行 刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于 透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。
反射光栅：在高反射率的金属上刻痕.
图样表明：减小缝
从本质上讲，衍射和干涉并没有区别。双缝干涉是 来自两个缝的光波相干叠加；单缝衍射是来自单缝 波振面上无数个子波的相干叠加。
双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的比较
干涉条纹
各明纹或暗纹宽度、亮 度基本相等.
衍射条纹
中央条纹最宽最亮, 两侧条纹宽度、亮度 逐渐减小．
圆孔衍射

解析：选BCD.两列波相遇时，每一列波引起的振
动情况都保持不变，而质点的振动则是两列波共
同作用的结果，故A选项错误，B、C选项正
确．几个人在同一房间说话，声带振动发出的声
波在空间中相互叠加后，不改变每列波的振幅、
频率，所以声波传到人的耳朵后，仍能分辨出不
同的人所说的话．故D正确．
二、波的干涉现象中的加强区和减弱区 1．在干涉现象中，加强区是指该区域内质点的振 幅A增大；减弱区域是指该区域内质点的振幅A减 小．设两个频率和步调都相同的波源单独引起的 振幅为A1和A2，则在振动加强区中质点振动的振 幅为A1＋A2，在减弱区域中质点的振幅为|A1－ A2|，不论是加强区还是减弱区中的质点，都仍然 在其平衡位置附近做振动，它们的振动位移仍随 时间发生周期性变化. 因此，某一时刻，加强区域 中质点的位移有可能小于减弱区域中质点振动的 位移，若A1＝A2，则减弱区中质点的振幅为零， 不振动．
2． 5
波的干涉与衍射
课标定位
课前自主学案
2．5
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位
学习目标： 1. 知道波具有独立传播的特性和两波 叠加的位移规律． 2．知道什么是波的干涉现象及产生稳定干涉的必 要条件，并理解波的干涉原理． 3．知道什么是波的衍射现象，并理解发生明显衍 射现象的条件． 4．确认干涉和衍射是波特有的现象． 重点难点：波的干涉和衍射是重点，波的干涉是 难点．
核条件
波的叠加：几列波在相遇时能够保持各自的运动
状态继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质
点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等
于这几列波单独传播时引起位移的矢量和．
两列波要产生干涉，频率相同是首要条件．假设

(2)时间周期性： 机械波在一个周期内不同时刻 图像的形状是不同的，但在相隔时间为周期的 整数倍的不同时刻，波形形状是相同的． s nλ ＋Δ s (3)传播速度的多种可能性：v＝ ＝ ＝ t kT＋Δ t λ Δs ＝ ，以上各式中 n＝0，1，2，3，……k T Δt ＝0，1，2，3…波在传播过程中可能沿 x 轴正 向传播，也可能沿 x 轴负向传播，这就是波传 播的双向性．
波的图像 沿波传播方向上若干 质点 横轴表示波线上各质 点平衡位置，纵轴表 示各质点对各自平衡 位置的位移 某时刻所有质点的空 间分布规律
振动图像
波的图像
图像
图像表示一个质 物理 点在各个时刻的 意义 位移 随时间延伸，图 图像 像形状不变，只 变化 是沿t轴延续
图像表示某时刻， 波线上各质点的 位移 随时间推移，图 像整体沿波的传 播方向平移
例2
(2012· 湖北黄冈高二质检)有一列沿
水平方向传播的简谐横波，频率为10 Hz，
沿竖直方向振动，当绳上的质点P到达其平 衡位置且向下运动时，在其右方相距0.6 m 处的质点Q刚好到达最高点，求波的传播方 向和波速．
【精讲精析】
由题意可以作出一个周期内
P 、 Q 两质点可能的波形示意图，波可以向 左传播 , 也可以向右传播 , 如图所示，甲、乙 分别表示波向右和向左传播时的基本波形．
波的干涉、衍射的比较
定义 现象
可观察到 现象的条件 缝、孔或障碍 物的尺寸跟波 长相差不多或 者小于波长
波能偏离 波可以绕 直线而传 波的 过障碍物 到直线传 衍射 继续传播 播以外的 的现象 空间
定义 频率相同的两列 波叠加,使某些区 域的振动加强,某 些区域的振动减 弱,而且加强和减 弱的区域相间分 布的现象