浙江专版2021年高考物理一轮复习-全一册课件-选修3-4

选修3-4第1讲机械振动【知识梳理】知识点1:简谐运动(b)1.简谐运动的规律:质点的位移与时间的关系遵从__________的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条__________。2.平衡位置:物体在振动过程中_______为零的位置。正弦函数正弦曲线回复力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,也可以是几个力的合力或某个力的分力。平衡位置平衡位置效果4.描述简谐运动的物理量:物理量定义意义位移由_________指向质点_________的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于_________的位移振幅振动物体离开平衡位置的_________描述振动的_____和能量平衡位置所在位置平衡位置最大距离强弱物理量定义意义周期振动物体完成一次_______所需时间描述振动的_____,两者互为倒数:T=___频率振动物体_________内完成全振动的次数全振动单位时间快慢物理量定义意义相位ωt+φ描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态知识点2:简谐运动的公式和图象(c)1.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,___叫作初相。-kxAsin(ωt+φ)φ2.图象:(1)从平衡位置开始计时,函数表达式为x=________,图象如图甲所示。Asinωt(2)从最大位移处开始计时,函数表达式为x=________,图象如图乙所示。Acosωt知识点3:单摆、周期公式(c)简谐运动的两种模型:模型弹簧振子单摆示意图

模型弹簧振子单摆简谐运动条件(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等_____(3)在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气阻力(3)最大摆角_____回复力弹簧的_____提供摆球_____沿圆弧切线方向的分力阻力很小弹力重力模型弹簧振子单摆平衡位置弹簧处于_____处_____点周期与_____无关T=______能量转化_________与_____的相互转化,机械能守恒_________与_____的相互转化,机械能守恒原长最低振幅弹性势能动能重力势能动能知识点4:受迫振动和共振(b)1.三种振动形式的比较:振动类型比较项目自由振动受迫振动共振受力情况仅受回复力周期性_______作用周期性_______作用驱动力驱动力振动类型比较项目自由振动受迫振动共振振动周期或频率由系统__________决定,即固有周期或固有频率由驱动力的周期或频率决定,即T=___或ƒ=___T驱=__或ƒ驱=__本身性质T驱ƒ驱T0ƒ0振动类型比较项目自由振动受迫振动共振振动能量振动物体的机械能_____由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量_____不变最大2.受迫振动中系统能量的变化:受迫振动系统机械能_______,系统与外界时刻进行能量交换。不守恒【秒判正误】(1)简谐运动是匀变速运动。 ()(2)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。 ()(3)简谐运动的周期与振幅成正比,振幅就是简谐运动物体的位移。 ()(4)简谐运动的回复力可以是恒力。 ()××××(5)做简谐运动的质点先后通过同一点,回复力、速度、加速度、位移、动能都是相同的。 ()(6)根据简谐运动的图象可以判断质点在某一时刻的位移大小、振动方向。 ()(7)物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关。 ()×√√第2讲机械波【知识梳理】知识点1:机械波、横波和纵波(b)1.机械波的形成和传播:(1)产生条件。①有_____。②有_____,如空气、水、绳子等。波源介质(2)传播特点。①传播_________、能量和信息。②质点不_________。③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与_____相同。振动形式随波迁移波源2.机械波的分类:分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波_____凹凸相间;有_____、_____绳波等纵波________________疏密相间;有_____、_____弹簧波、声波等垂直波峰波谷在同一条直线上密部疏部知识点2:横波的图象(b)1.坐标轴:横轴表示各质点的_________,纵轴表示该时刻各质点的_____。如图。2.物理意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开_________的位移。平衡位置位移平衡位置3.图象应用:(1)直接读取______和_______,以及该时刻各质点的位移。(2)确定某时刻各质点加速度和速度的_____,并能比较大小。(3)结合波的传播方向可确定各质点的_________或由各质点的振动方向确定波的_________。振幅A波长λ方向振动方向传播方向知识点3:波速、波长和频率(周期)的关系(c)1.波长λ:在波动中,振动相位总是_____的两个相邻质点间的距离。2.波速v:波在介质中的传播速度,机械波的波速仅由______本身的性质决定。波速的计算方法为v==λf或v=相同介质3.频率f:由波源决定,等于_____的振动频率。4.波长、波速和频率(周期)的关系:(1)v=____。(2)v=____。波源λf知识点4:波的干涉和衍射现象、多普勒效应(b)1.波的干涉和衍射:波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须_____明显条件:障碍物或孔的_____比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的_________波能够___________或孔继续向前传播相同尺寸干涉图样绕过障碍物2.多普勒效应:(1)定义:当波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的_________会发生变化。(2)规律。①波源与观察者如果相互靠近,观察者接收到的__________;波的频率频率增大②波源与观察者如果相互远离,观察者接收到的__________;③波源和观察者如果相对静止,观察者接收到的频率_____波源的频率。(3)实质:声源频率_____,观察者接收到的频率_____。频率减小等于不变变化【秒判正误】(1)在一个周期内,机械波中各质点随波的传播而迁移的距离等于振幅的4倍。 ()(2)质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。()(3)机械波的频率等于振源的振动频率。 ()××√(4)机械波的传播速度v取决于介质的性质,只要介质不变,v就不变;如果介质变了,v也一定变。 ()(5)通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。

()(6)两列波在介质中叠加,一定产生干涉现象,一切波都能发生衍射现象。 ()√××(7)发生多普勒效应的原因是波在传播过程中频率发生了变化。 ()×第3讲光电磁波【知识梳理】知识点1:光的折射定律折射率(c)1.折射现象:光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向_____的现象。改变2.折射定律:(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在_________内,折射光线与__________分别位于法线的两侧;入射角的正弦与_____________成正比。(2)表达式:____=n12,式中n12是比例常数。(3)在光的折射现象中,光路是_____的。同一平面入射光线折射角的正弦可逆3.折射率:(1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,_______的正弦与_______的正弦的比值。(2)定义式:n=____。不能说n与______成正比,与sinθ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和_________决定。入射角折射角sinθ1光的频率(3)物理意义:折射率仅反映介质的光学特性,折射率大,说明光从真空射入到该介质时_______,反之偏折小。(4)计算公式:n=___,因v<c,故任何介质的折射率总_____(选填“大于”或“小于”)1。偏折大大于知识点2:全反射、光导纤维(c)1.全反射:(1)条件。①光从光密介质射入_________。②入射角___________临界角。(2)现象:折射光完全消失,只剩下_______。光疏介质大于或等于反射光(3)临界角:折射角等于90°时的入射角,用C表示,sinC=___。2.光导纤维:原理:利用___________。光的全反射知识点3:光的干涉(c)1.产生条件:两列光的_____相同,振动方向_____,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样。频率相同2.杨氏双缝干涉:(1)原理如图所示。(2)明、暗条纹的条件。①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为_______。a.光的路程差Δr=r2-r1=kλ(k=0,1,2…),光屏上出现明条纹。b.光的路程差Δr=r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2…),光屏上出现_______。明条纹暗条纹②白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是_____(填写颜色)。(3)条纹间距公式:Δx=_____。白色3.薄膜干涉:(1)相干光:光照射到透明薄膜上,从_______________反射的两列光波。(2)图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度_____。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜时,形成彩色条纹。薄膜的两个表面相等知识点4:光的衍射(b)1.发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长_________,甚至比光的波长_____的时候,衍射现象才会明显。相差不多还小2.衍射条纹的特点:(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。单缝衍射圆孔衍射单色光中央为亮且宽的条纹,两侧为__________的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度_____,宽度_____①中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着_________的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度_____,宽度_____②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而_____明暗相间越弱越小明暗相间越弱越小减小单缝衍射圆孔衍射白光中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度__________、宽度_________的彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,离中央最远的是红光中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的__________逐渐变暗逐渐变窄同心圆环(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到_______(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现_____(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。不透明亮斑知识点5:光的偏振现象(b)1.偏振:光波只沿_________的方向的振动。2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直于传播方向上沿_________振动的光,而且沿各个方向振动的光波的_____都相同,这种光叫作自然光。某一特定一切方向强度3.偏振光:在_____于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是_____。自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。垂直横波知识点6:电磁场、电磁波及其传播电磁波的产生、发射和接收(b)1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生_____,____________产生磁场。2.电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个___________,这就是电磁场。电场变化的电场完整的整体3.电磁波:电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。(1)电磁波是_____(选填“纵波”或“横波”),在空间传播_______介质。(2)v=λf对电磁波同样适用。(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。横波不需要4.发射电磁波的条件:(1)要有足够高的_________。(2)电路必须_____,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。5.调制:有_____和_____两种方法。振荡频率开放调幅调频6.电磁波的传播:(1)三种传播方式:天波、_____、空间波。(2)电磁波的波速:真空中电磁波的波速与光速相同,c=________m/s。地波3.0×1087.电磁波的接收:(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率_____时,激起的振荡电流最强,这就是_______现象。(2)使接收电路产生电谐振的过程叫作_____,能够调谐的接收电路叫作_____电路。(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作_____,检波是_____的逆过程,也叫作_____。相等电谐振调谐调谐检波调制解调知识点7:电磁波谱(a)1.定义:按电磁波的波长从长到短分布是_________、红外