高考物理选修34复习讲义

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1、高考物理选修3-4复习辅导讲义授课主题选修3-4复习教学目的1、回顾机械振动机械波的主要知识点2、回顾光部分主要知识点3、3・4专题练习教学重难点选修3-4专题教学内容本章知识点讲解简谐运动单摆、单摆的周期公式1.简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。(2)平衡位置：物体在振动过程屮回复力为零的位置。(3)回复力①定义：使物体返回到平衡位置的力。②方向：总是指向平衡位置。③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是儿个力的合力或某个力的分力。(4)简谐运动的特征①动力学特征：卩冋=—kx。②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生

2、周期性变化(注意V、a的变化趋势相反)。③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变。2.描述简谐运动的物理量物理量定义意义位移由平衡位置指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移振幅振动物体离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成•次全振动所需时间描述振动的快慢，两者互为倒数：1f频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位cot+(p描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态3•简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆不意图弹簧振子(水平)(1)弹簧质暈可忽略(1)摆线为不可伸缩的轻细线简谐运(2)无摩擦等阻力(2)无空气阻力动条件(3)在弹簧

3、弹性限度内(3)最大摆角很小模型弹簧振子单摆冋复力弹簧的弹力提供摆球重力沿圆弧切线方向的分力平衡位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒简谐运动的公式和图象1.简谐运动的表达式⑴动力学表达式：F=—kx,其屮“一”表示回复力与位移的方向相反。(2)运动学表达式：x=Asin(cot+(p),其中A代表振幅，co=27tf表示简谐运动的快慢，(cot+(p)代表简谐运动的相位，＜p叫做初相。2.简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计吋，函数表达式为x=Asin(ot,图象如图甲所示。甲乙(1)从最大位移处开

4、始计时，函数表达式为x=Acoscot,图彖如图乙所示。受迫振动和共振受力情况仅受回复力周期性驱动力作用周期性驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期或固有频率由驱动力的周期或频率决定，即T=T驱或f=f驱丁驱=丁0或彳驱=山振动能量振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大2.受迫振动中系统能量的变化：受迫振动系统机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换。机械波横波和纵波1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源。(2)有传播介质，如空气、水等。2.传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不

5、随波迁移。(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。(3)—个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A,位移为零。3.机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。横波的图象波速、波长和频率的关系1.横波的图彖(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。(1)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。(2)图象波长、波速、频率及其关系⑴波长九在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间

6、的距离。(2)波速v波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决左。(3)频率f由波源决定，等于波源的振动频率。(4)波长、波速和频率的关系①v=^f；②波的干涉和衍射现象、多普勒效应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相同明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现形成加强区和减弱区相互隔开的稳波能够绕过障碍物或孔继续向前传象定的干涉图样播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，观察者接收到的波的频率会发生变化。(2)规律①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小；③波源和观察者

7、如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。光的折射定律折射率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改变的现象。2.折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正眩成正比。(2)表达式：號="2,式屮nl2是比例常数。(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。3.折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦的