高中物理選修3-4復(fù)習(xí)講義

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第十一章 機(jī)械振動與機(jī)械波內(nèi)容備注高考要求：1、簡諧運(yùn)動、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式和圖像 （要求：）2、單擺的周期與擺長的關(guān)系（實(shí)驗(yàn)、探究） （要求：）3、受迫振動和共振 （要求：）4、機(jī)械波、橫波和縱波、橫波的圖像 （要求：）5、波長、波速和頻率（周期）的關(guān)系 （要求：）6、波的反射和折射、波的干涉和衍射 （要求：）7、多普勒效應(yīng) （要求：）彈簧振子振動的周期公式不作要求；豎直直放置的彈簧振子振動過程中能量轉(zhuǎn)化的分析不作要求一、機(jī)械振動：（一）簡諧運(yùn)動：1、簡諧運(yùn)動的特征：1）運(yùn)動學(xué)特征：振動物體離開平衡位置的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化：在振動中位移常指是物體離開平衡位置的位

2、移2）動力學(xué)特征：回復(fù)力的大小與振動物體離開平衡的位移成正比，方向與位移方向相反（指向平衡位置）：回復(fù)力：使振動物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力。回復(fù)力是根據(jù)力的效果來命名的。回復(fù)力的方向總是指向平衡位置。回復(fù)力可以是物體所受的合外力，也可以是幾個(gè)力的合力，也可以是一個(gè)力，或者某個(gè)力的分力。由回復(fù)力產(chǎn)生的加速度與位移成正比，方向與位移方向相反證明一個(gè)物體是否是作簡諧運(yùn)動，只需要看它的回復(fù)力的特征2、簡諧運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)分析：1）簡諧運(yùn)動的運(yùn)動過程分析：（1）常用模型：彈簧振子（其運(yùn)動過程代表了簡諧運(yùn)動的過程）（2）運(yùn)動過程：簡諧運(yùn)動的基本過程是兩個(gè)加速度減小的加速運(yùn)動過程和兩個(gè)加速度增大的減速運(yùn)動過

3、程（3）簡諧運(yùn)動的對稱性：做簡諧運(yùn)動的物體在經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的兩點(diǎn)時(shí)，兩處的加速度、速度、回復(fù)力大小相等（大小相等、相等）。動能、勢能相等（大小相等、相等）。2）表征簡諧運(yùn)動的物理量：（1）振幅：振動物體離開平衡位置的最大距離叫做振動的振幅。：振幅是標(biāo)量。振幅是反映振動強(qiáng)弱的物理量。（2）周期和頻率：振動物體完成一次全振動所用的時(shí)間叫做振動的周期。單位時(shí)間內(nèi)完成全振動的次數(shù)叫做全振動的頻率。它們的關(guān)系是T=1/f。：在一個(gè)周期內(nèi)振動物體通過的路程為振幅的4倍；在半個(gè)周期內(nèi)振動物體通過的路程為振幅2倍；在1/4個(gè)周期內(nèi)物體通過的路程不一定等于振幅3）簡諧運(yùn)動的表達(dá)式：4）簡諧運(yùn)動的圖像：振動

4、圖像表示了振動物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。反映了振動質(zhì)點(diǎn)在所有時(shí)刻的位移。：從圖像中可得到的信息：某時(shí)刻的位置、振幅、周期速度：方向順時(shí)而去；大小比較看位移大小加速度：方向與位移方向相反；大小與位移成正比3、簡諧運(yùn)動的能量轉(zhuǎn)化過程：1）簡諧運(yùn)動的能量：簡諧運(yùn)動的能量就是振動系統(tǒng)的總機(jī)械能。：振動系統(tǒng)的機(jī)械能與振幅有關(guān)，振幅越大，則系統(tǒng)機(jī)械能越大。阻尼振動的振幅越來越小。3）簡諧運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化：系統(tǒng)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能的總量保持不變。在平衡位置處，動能最大勢能最小，在最大位移處，勢能最大，動能為零。（二）簡諧運(yùn)動的一個(gè)典型例子單擺：1、單擺振動的回復(fù)力：擺球重力的切向分力

5、。2、單擺振動看成簡諧運(yùn)動的條件：3、單擺的振動周期：T=24、利用單擺測重力加速度：（三）受迫振動：1、受迫振動的含義：物體在外界驅(qū)動力的作用下的運(yùn)動叫做受迫振動。2、受迫振動的規(guī)律：1）受迫振動的頻率：物體做穩(wěn)定的受迫振動時(shí)振動頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。2）受迫振動的振幅：與振動物體的固有頻率和驅(qū)動力頻率差有關(guān)3、共振：（1）條件：當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率（2）特點(diǎn)：振幅最大：聲波的共振現(xiàn)象叫做共鳴。二、機(jī)械波：1、機(jī)械波的含義：1）機(jī)械波的含義：機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波。：機(jī)械波傳播到什么地方，該處的質(zhì)點(diǎn)就要在其平衡位置附近振動（重復(fù)振源的振動）介質(zhì)中

6、各質(zhì)點(diǎn)的振動都是受迫振動簡諧運(yùn)動在介質(zhì)中的傳播形成的機(jī)械波稱為簡諧波2）機(jī)械波產(chǎn)生的條件：（1）要有波源，（2）要有傳播振動的介質(zhì)。3）機(jī)械波傳播的內(nèi)容：傳播振動，傳播波形，傳播能量，但不傳播物質(zhì)4）機(jī)械波的種類：（1）橫波：質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向垂直（2）縱波：質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向在同一直線上2、描述機(jī)械波的物理量：1）波長：（1）含義：在波的傳播方向上，相對平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫波長。：相隔波長整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)的振動情況相同，相隔半個(gè)波長的奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)的振動情況相反。（2）幾種說法：一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)波傳播的距離是一個(gè)波長。在橫波中，兩個(gè)相鄰的波峰（或波谷）

7、間的距離，等于波長。在縱波中，兩個(gè)相鄰的密部（或疏部）間的距離，等于波長。（3）決定因素：由介質(zhì)與振源共同決定2）波的周期和頻率：（1）含義：波在傳播過程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動周期與頻率（2）決定因素：由振源決定，與介質(zhì)無關(guān)3）波速：波速反映波在介質(zhì)中傳播的快慢。V=f3、波的圖像：（1）波的圖像描述的問題：介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對平衡位置的位移。（2）作法：橫坐標(biāo)各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置；縱坐標(biāo)各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移：簡諧波的圖像是正弦曲線不同時(shí)刻波的圖像不同（3）波的圖像的物理意義：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置、波長、振幅下一時(shí)刻波的圖像振動速度（方向逆波而行；大小比較位移大?。┘铀俣龋ǚ较蚺c位移方向相反；大

8、小與位移成正比）4、波的現(xiàn)象：1）波的反射與折射：（1）惠更斯原理：波陣面（波面）：振動情況相同的點(diǎn)組成的面波線：與波面垂直的線，表示波的傳播方向惠更斯原理：介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn)，都可以看做發(fā)射子波的波源，其后任意時(shí)刻，這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面就是新的波面（2）波的反射：反射波線與入射波線在同一平面內(nèi)反射波線與入射波線分居界面法線的兩側(cè)反射角等于入射角（3）波的折射：折射波線與入射波線在同一平面內(nèi)折射波線與入射波線分居界面法線的兩側(cè)入射角的正弦與折射角的正弦之比為：第2種介質(zhì)相對第1種介質(zhì)的折射率2）波的衍射現(xiàn)象：（1）含義：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫做波的衍射。（2）發(fā)生明顯衍射的條

9、件：孔、縫、障礙物的尺寸比波長小或跟波長相差不多。：一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。3）波的干涉：（1）波的疊加原理：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自的運(yùn)動狀態(tài)繼續(xù)傳播；在他們重疊的區(qū)域內(nèi)，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)分別引起的位移的矢量和。（2）波的干涉：波的干涉的含義：兩列相干波疊加，使得某些區(qū)域振動加強(qiáng)，某些區(qū)域振動減弱，并且振動加強(qiáng)區(qū)域和振動減弱區(qū)域相互間隔，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，形成的圖樣叫做波干涉圖樣。：一切波都可能發(fā)生干涉，干涉是波特有的現(xiàn)象。產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的頻率相同相干條件規(guī)律：A：相遇觀點(diǎn)：波峰與波峰相遇振動加強(qiáng)；波谷與波谷相

10、遇振動加強(qiáng)；波峰與波谷相遇振動減弱B：路程差觀點(diǎn)：路程差為波長的整數(shù)倍振動加強(qiáng)；路程差為半波長的奇數(shù)倍振動減弱：要求兩波源的振動情況相同，否則無此結(jié)論4）多普勒效應(yīng)：（1）含義：由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動，使觀察者感到波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)。：一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)（2）規(guī)律：當(dāng)波源和觀察者相對靜止時(shí)，觀察者接收到的頻率等于波源的頻率。當(dāng)波源和觀察者相對靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率大于波源的頻率。當(dāng)波源和觀察者相對遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率小于波源的頻率。：設(shè)波源S振動的頻率為f，波源和觀察者A孝沿同一直線運(yùn)動，相對于地面的速度分別為vS和vA。波在介質(zhì)中的傳播速度為vp，

11、且vS<vp，vA<vp，則觀察者接收到的頻率為.第十二章 光內(nèi)容備注高考要求：1、光的折射定律 折射率 （要求：）2、測定玻璃的折射率（實(shí)驗(yàn)、探究） （要求：）3、光的全反射 光導(dǎo)纖維 （要求：）4、光的干涉、衍射和偏振 （要求：）5、激光的特性及應(yīng)用 （要求：）相對折射率不作要求激光原理不作要求一、幾何光學(xué)：1、光的直線傳播：2、光的反射：3、光的折射：1）介質(zhì)的折射率：（1）定義：光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角正弦與折射角正弦的比值稱為這種介質(zhì)的折射率（2）與光在介質(zhì)中的速度的關(guān)系：2）光的折射定律：折射光線與入射光線在同一平面內(nèi)折射光線與入射光線分居界面法線的兩側(cè)入射角正弦

12、與折射角正弦的關(guān)系為光從真空進(jìn)入介質(zhì)：光從介質(zhì)進(jìn)入真空：3）測定玻璃的折射率：4、全反射：（1）含義：光射到兩種介質(zhì)的界面上全部返回原介質(zhì)而無折射的現(xiàn)象（2）發(fā)生全反射的條件：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)入射角大于等于臨界角（3）光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)：兩種介質(zhì)相比，折射率大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)；折射率小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)（4）臨界角：含義：折射角為90時(shí)對應(yīng)的入射角計(jì)算公式：（從介質(zhì)射向真空）（5）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)的其他情況：入射角增大折射角增大，折射光的強(qiáng)度變?。?）全反射的應(yīng)用光導(dǎo)纖維：光導(dǎo)纖維的應(yīng)用：醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡，光纖通信5、白光經(jīng)過棱鏡的色散（1）產(chǎn)生的原因：不同色光在同一介質(zhì)中的

13、傳播速度不同（2）說明的問題：白光是一種復(fù)色光（3）不同色光折射率、光速、頻率、波長的比較：二、光的波動性：1、光的干涉：1）雙縫干涉：（1）P點(diǎn)到兩光源的路程差：（2）相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間隔：（3）干涉圖樣：單色光干涉：等寬的明暗相間和條紋白光干涉：條紋是彩色的2）薄膜干涉：（1）兩反射光的路程差：（2）白光干涉：彩色圖樣（3）應(yīng)用：增透膜：厚度為檢查平面：3）光的干涉說明的問題：光是一種波2、光的衍射：1）明顯衍射的條件：光的波長與孔、縫、障礙物的尺寸相差不多2）幾種衍射：（1）光通過小孔的衍射（2）光通過狹縫的衍射（3）泊松亮斑（4）衍射光柵：狹縫數(shù)多衍射條紋寬度變小，亮度增加3）衍

14、射說明的問題：光是一種波3、光的偏振：1）光的偏振現(xiàn)象： 2）偏振光：在垂直光的傳播方向上只有某個(gè)特定方向振動的光3）反射現(xiàn)象中的偏振：4）光的偏振說明的問題：光是一種橫波三、激光的特性及應(yīng)用：（1）相干性好：應(yīng)用于傳遞信息（光纖通信）（2）平行度好：精確測距（激光雷達(dá)）、讀光盤（3）亮度高：切割、焊接（醫(yī)學(xué)上的“光刀”、“焊接”視網(wǎng)膜）、引起核聚變第十三章 電磁波內(nèi)容備注高考要求：1、電磁波 電磁波的傳播 （要求：）2、電磁振蕩 電磁波的發(fā)射和接收 （要求：）電磁振蕩內(nèi)容部分的電容器極板上的電荷量、電路中的振蕩電流隨時(shí)間的變化規(guī)律的分析不作要求，周期、頻率的計(jì)算不作要求一、電磁波1、麥克斯韋

15、電磁理論（1）變化的磁場產(chǎn)生電場均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場（2）變化的電場產(chǎn)生磁場均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場2、電磁場：（1）含義：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，所形成的不可分離的統(tǒng)一體稱為電磁場（2）特點(diǎn)：電場與磁場交替產(chǎn)生從產(chǎn)生處向外傳播3、電磁波：（1）含義：電磁場在空中的傳播：電磁波是一種橫波，具有橫波的一切特性電磁波傳播依靠的是電磁場的交替產(chǎn)生，不需要介質(zhì)（與機(jī)械波不同）在真空中的傳播速度為c=3×108m/s，在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定，與波的頻率有關(guān)關(guān)系：預(yù)言電磁波存在的是麥克斯韋，首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在的是赫茲（2）波的圖像：二、電磁振蕩電路中的電流、電容器極板上的電荷量、電容器中的電場、線圈中的磁場在作周期性變化振蕩周期：三、電磁波的發(fā)射的接收：（均利用LC振蕩電路）1、無線電波的發(fā)射：（1）發(fā)射要求：要有足夠高的頻率電場磁場要分散到盡可能大的空間：要求的達(dá)到：開放電路（2）利用無線電波輸送信號：對高頻電磁波進(jìn)行調(diào)制（調(diào)幅、調(diào)頻）2、無線電波的接收：對接收電路進(jìn)行調(diào)諧：取出信號：要檢波第十四章 相對論內(nèi)容備注高考要求：1、狹義相對論的基本假