振动和波光学
明考向·考情预览 考情分析 网络构建 匚研析考情「 知识概览 考向定位 回复力 1)本专题是高 周期性和对称性特点 简谐运动 考命题选考的 实例:弹簧振子、单摆)单摆的周期公式) 必考内容 (振动图象 (2)考查内容: 受迫振动 〔振动频率共振的条件) 是振动图象和 波形图,波长、 成和传播规律 频率、波速的关 机械渡 波的图象 波的干涉条件 波的于涉和術射 系;二是折射定 (发生明显射的条件 律、全反射 (光的折射 (3)从题型上看, 光的传播 (全反射)产生条件、临界角、应用 经常是选择、计 算、分析做图等 光的干涉 灵活考査 光的波动性 (图样特点 光的衍射
研析考情 知 识 概 览 考向定位 (1)本专题是高 考命题选考的 必考内容. (2)考查内容:一 是振动图象和 波形图,波长、 频率、波速的关 系;二是折射定 律、全反射. (3)从题型上看, 经常是选择、计 算、分析做图等 灵活考查.
研析考情 知识概览 应考策略 (回复力 (1)注意振动图 周期性和对称性特点 简谐运动 象和波动图象 实例:弹簧振子、单摆)-(单摆的周期公式) 相结合的题型 振动图象 2)掌握波长、频 受迫振动) 〔振动频率)共振的条件 率和波速的关 形成和传播规律 系,提高波传播|动和(机 光学 波的图象 波的干涉条件 的推理能力和 波的干涉和衍射 发生明显衍射的条件 空间想象能力. 光的折射) (3)折射问题和 光的传播) 全反射)产生条件、临界角、应用 全反射问题要 重点练习、熟练 光的干涉 光的波动性 图样特点 掌握. 〔光的衍射
研析考情 知 识 概 览 应考策略 (1)注意振动图 象和波动图象 相结合的题型. (2)掌握波长、频 率和波速的关 系,提高波传播 的推理能力和 空间想象能力. (3)折射问题和 全反射问题要 重点练习、熟练 掌握
析考点·核心突破 高频考点 个个市破 考点振动图象和波动图象的应用问题 1振动图象与波动图象的比较 振动图象 波动图象 图 ▲x/cm 象 /r (1)振动周期(1)波长、振幅 图(2)根幅 (2)任意质点在该时刻 象(3)各时刻质点位的位移 信 移 (3)任意质点在该时刻 (4)各时刻质点速的加速度方向
振动图象和波动图象的应用问题 1.振动图象与波动图象的比较 振动图象 波动图象 图 象 图 象 信 息 (1)振动周期 (2)振幅 (3)各时刻质点位 移 (4)各时刻质点速 度及加速度的方 (1)波长、振幅 (2)任意质点在该时刻 的位移 (3)任意质点在该时刻 的加速度方向 (4)传播方向、振动方
2解答振动、波动问题的注意事项 (1)理解简谐运动的运动特征,注意其周期性、对称性、 多解性 (2)理解波的传播时质点振动情况与波的传播情况之间 的关系,如质点振动方向与波的传播方向、波长、波速与周 期的关系等 (3)注意波动问题的多解性,解决波动问题一定要考虑波 传播的“周期性”和“双向性
2.解答振动、波动问题的注意事项 (1)理解简谐运动的运动特征,注意其周期性、对称性、 多解性. (2)理解波的传播时质点振动情况与波的传播情况之间 的关系,如质点振动方向与波的传播方向、波长、波速与周 期的关系等. (3)注意波动问题的多解性,解决波动问题一定要考虑波 传播的“周期性”和“双向性”.
》例(2013四川高考图8-1甲是一列简谐横波在t =1.25s时的波形图,已知c位置的质点比a位置的晚0.5s 起振,则图8-1乙所示振动图象对应的质点可能位于( y/m o a bcl d e f /m 甲 图8-1 A. a<x<b B. b<x<c C. c<x<d D. d<x
(2013·四川高考)图 8-1 甲是一列简谐横波在 t =1.25 s 时的波形图,已知 c 位置的质点比 a 位置的晚 0.5 s 起振,则图 8-1 乙所示振动图象对应的质点可能位于( ) 甲 乙 图 8-1 A.a<x<b B.b<x<c C.c<x<d D.d<x<e
解析】由c位置的质点比a y 位置的晚0.5s起振可知,波沿x轴正4 方向传播,由波的图象知,a、c相距Oa, /m 半个波长,故=0.5s,周期T=1s,故在t=125s内波沿 传播方向传播的距离Ax=2故t=0时的波形图和各质点的 振动方向如图所示.由题中y-t图象知t=0时刻,质点沿y 轴正方向振动,故振动图象对应的质点可能位于O与a之间 或d与ε之间.故选项D正确,选项A、B、C错误 【答案】D
【解析】 由 c 位置的质点比 a 位置的晚 0.5 s 起振可知,波沿 x 轴正 方向传播,由波的图象知,a、c 相距 半个波长,故T 2 =0.5 s,周期 T=1 s,故在 t=1.25 s 内波沿 传播方向传播的距离 Δx= 5 4 λ.故 t=0 时的波形图和各质点的 振动方向如图所示.由题中 y-t 图象知 t=0 时刻,质点沿 y 轴正方向振动,故振动图象对应的质点可能位于 O 与 a 之间 或 d 与 e 之间.故选项 D 正确,选项 A、B、C 错误. 【答案】 D
技法点拨 巧解波动图象与振动图象相结合的问题 求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、 看、二找”的方法 (1)分清振动图象与波动图象.此问题最简单,只要看清 横坐标即可,横坐标为x则为波动图象,横坐标为t则为振 动图象 (2)看清横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级. (3找准波动图象对应的时刻;找准振动图象对应的质 点
巧解波动图象与振动图象相结合的问题 求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一 看、二找”的方法 (1)分清振动图象与波动图象.此问题最简单,只要看清 横坐标即可,横坐标为 x 则为波动图象,横坐标为 t 则为振 动图象. (2)看清横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级. (3)找准波动图象对应的时刻;找准振动图象对应的质 点.
4题组对点练 1.(2012福建高考)一列简谐波沿x轴传播,t=0时刻的 波形如图8-2甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其 振动图象如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是 y/cm cm 12 24x/m0y020.3040506s 甲 图8-2
1.(2012·福建高考)一列简谐波沿 x 轴传播,t=0 时刻的 波形如图 8-2 甲所示,此时质点 P 正沿 y 轴负方向运动,其 振动图象如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是 ( ) 甲 乙 图 8-2
A.沿x轴负方向,60m/s B.沿x轴正方向,60m/s C.沿x轴负方向,30m/s D.沿x轴正方向,30m/s 解析】由题图甲知,波长2=24m,由题图乙知T =04s.根据=了可求得0=60ms,故C、D项错误.根 据“同侧法”可判断出波的传播方向沿x轴负方向,故A项 正确,B项错误 答案】A
A.沿 x 轴负方向,60 m/s B. 沿 x 轴正方向,60 m/s C.沿 x 轴负方向,30 m/s D.沿 x 轴正方向,30 m/s 【解析】 由题图甲知,波长 λ=24 m,由题图乙知 T =0.4 s.根据 v= λ T 可求得 v=60 m/s,故 C、D 项错误.根 据“同侧法”可判断出波的传播方向沿 x 轴负方向,故 A 项 正确,B 项错误. 【答案】 A