（新课标）2020版高考物理大二轮复习专题八选考模块第二讲机械振动与机械波光学教学案.docx

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1、第二讲　机械振动与机械波光学[知识建构](注1)……(注4)：详见答案部分[备考点睛]1.常考知识(1)波的图像.(2)波长、波速和频率及其相互关系.(3)光的折射及全反射.(4)光的干涉、衍射及双缝干涉实验.(5)简谐运动的规律及振动图像.(6)电磁波的有关性质.2.常用的思想方法(1)波的传播方向与质点振动方向的互判方法.(2)波动问题出现多解的处理方法.(3)光的全反射问题的处理方法.3.常见易错点(1)质点不会随波迁移，波速和振速不同；(2)干涉条纹与衍射条纹的区别要分清；(3)增透膜最小厚度为光在介质中波长

2、的四分之一.[答案]　(1)自由振动、受迫振动和共振的关系比较25(2)波动图像和振动图像异同点对比振动图像波动图像研究对象一振动质元沿波传播方向的所有质元研究内容一质元位移随时间变化规律某时刻所有质元的空间分布规律图像物理意义表示一质元在各时刻的位移表示某时刻各质元的位移形象比喻记录一个人一段时间内活动的录像带记录一些人同一时刻不同动作表情的集体合影照片25图像变化随时间推移图像延续，但已有形态不变随时间推移，图像沿传播方向平移一完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长(3)全反射的条件：①光从光密介质射入光疏

3、介质；②入射角大于或等于临界角．(4)光的干涉和衍射的比较内容干涉衍射现象在光重叠区域出现加强或减弱的现象光绕过障碍物偏离直线传播的现象产生条件两束光频率相同、相位差恒定、振动方向相同障碍物或孔的尺寸与波长差不多或比波长小得多典型实验杨氏双缝干涉实验单缝衍射(圆孔衍射、不透明小圆盘衍射、泊松亮斑)图样特点中央亮纹，两边等间距分布的明暗相间条纹．各条纹亮度基本相同中央最宽最亮，两边不等间距分布的明暗相间条纹．中央条纹最亮、两边变暗应用检查平面，增透膜测定波长(光栅)共同点都是波特有的现象，都是波叠加的结果．干涉中有衍射

4、，衍射中有干涉．都有明暗相间的条纹热点考向一　振动与波动的综合应用【典例】　(多选)(2019·全国卷Ⅰ)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)表示介质中某质点的振动图像．下列说法正确的是________．(填正确答案标号)25A．质点Q的振动图像与图(b)相同B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E．在t＝0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的

5、大[思路引领]　图(a)为波形图，时刻Q质点向上振动，图(b)为振动图像，时刻该质点向下振动．[解析]　t＝时刻，题图(b)表示介质中的某质点从平衡位置向下振动，而题图(a)中质点Q在t＝时刻从平衡位置向上振动，平衡位置在坐标原点的质点从平衡位置向下振动，所以质点Q的振动图像与题图(b)不同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如题图(b)所示，选项A错误，D正确；在t＝0时刻，质点P处在波谷位置，速率为零，与其平衡位置的距离最大，加速度最大，而质点Q运动到平衡位置，速率最大，加速度为零，即在t＝0时刻，质点P的速率比

6、质点Q的小，质点P的加速度比质点Q的大，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大，选项B错误，C、E正确．[答案]　CDE求解波动图像与振动图像综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法1．分清振动图像与波动图像．此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图像，横坐标为t则为振动图像．2．看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量级．3．找准波动图像对应的时刻．4．找准振动图像对应的质点．迁移一　波的传播方向与质点振动方向的相互判断251．(多选)如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙

7、为参与波动的质点P的振动图像，则下列判断正确的是________．(填正确答案标号)A．该波的传播速率为4m/sB．该波沿x轴正方向传播C．经过0.5s，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到尺寸为4m的障碍物，能发生明显的衍射现象E．从t＝0时刻起，经过0.5s的时间，质点P的位移为零，路程为0.4m[解析]　由图甲可知波长λ＝4m，由图乙可知周期T＝1s，则该波的传播速率为v＝＝4m/s，选项A正确；根据图乙可知，在t＝0时刻质点P向下运动，则该波沿x轴负方向传播，选项B错误；质点只在平衡位置

8、附近振动，不随波迁移，选项C错误；该波的波长为4m，若在传播过程中遇到尺寸为4m的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D正确；经过0.5s的时间，质点P向下运动到最大位移后又向上运动到平衡位置，其位移为零，路程为2个振幅，即0.4m，选项E正确．[答案]　ADE迁移二　振动图像和波动图像的转化2．如图所示，图甲为t＝1s时某横波的波形图像，图乙为