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1、2014届高三物理选修3—4知识点梳理潘兴华考向预测:本专题涉及机械振动、机械波和光,重点是简谐运动和简谐波的图象、光的折射、全反射.近三年来高考考试说明对本单元内容和要求每年均有所调整.在2009年的安徽考试说明中物理选修3-4未列入高考范围,2010年在2009年考试说明的基础上增加了“机械振动”、“机械波”、“电磁波”和实验“探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度”;2011年又将2010年考试说明选修3-4的内容中“电磁波”换为“光”.2012年考试说明变化很大:1.将“单摆、单摆的周期公式”要求由“Ⅰ”变化为“Ⅱ”;2.将考点“横波的图象”变为“横波
2、的图象(正弦波)”;3.在考点介质的折射率(即绝对折射率)后增加“n= c/v(c、v分别是光在真空中的传播速度和光在某种介质中的传播速度)”;4.删去“用双缝干涉测量光的波长的实验原理:;5.增加考点“光的颜色、色散”,要求为“Ⅰ”.考试说明的这些变化预示着要加强单摆的周期公式的理解和应用,加强对介质的折射率的理解,要求学生理解光的颜色和色散,能用色散现象的结果进行类比迁移.随着每次考试说明的变化,高考试题都会对变化有所体现.2010年考试说明变化后,高考试题对选修3-4部分的考查内容是横波的图象;2011年考试说明变化后,高考试题对选修3-4部分的考查内
3、容是折定律、折射率;2012年考查的是横波的图象(正弦波);对于实验近几年均没有考查.对本章的复习,应很好地把握考试大纲中的难度.虽然《考试说明》中对振动图象,波的图象,波长、波速与周期的关系和光的折射率要求较高,但考题难度相对来说较低,命题方式仍然是对单个知识点进行专项考查.从近几年安徽省高考命题情况看,本章考查的重点有波的图象以及波速、波长和频率的关系(如2010年高考安徽理综卷第15题、2012年高考安徽理综卷第15题)、光的折射率、色散(如2011年高考安徽理综卷第15题).预计在2014年的高考中对本专题的考查仍以上述热点为主,题型仍是选择题和计算
4、题，其中对光的折射定律、折射率、色散考查的概率很大,特别是对新增考点、变化考点命题的可能性会达到80%,不排除针对单摆周期命题的可能性.知识梳理：一、机械振动1.简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫简谐运动.表达式为:F=-kx.2.典型的简谐运动模型(1)弹簧振子周期与振幅无关,只由振子质量和弹簧的⑥劲度系数决定.可以证明,竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动.在水平方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧的弹力;在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力.(2)单摆单摆是一个理想物理模型,只有
5、在摆角小于5°时的振动才可以视为简谐运动.单摆的周期公式中的l为摆长,是悬点到摆球重心的距离,g是当地的重力加速度,单摆的周期与摆球质量无关,与摆动的振幅无关(在一些习题中存在计算等效摆长和等效加速度的问题).利用单摆可以测量重力加速度.3.简谐运动的图象以横轴表示时间t,以纵轴表示位移x,建立坐标系,画出的简谐运动的位移-时间图象都是正弦或余弦曲线.振动图象表示了振动物体的位移随时间变化的规律.从简谐运动的图象中可以知道任一个时刻质点的位移x、振幅A、周期T,以及各时刻速度和加速度的方向.4.受迫振动与共振物体在驱动力(既周期性外力)作用下的振动叫受迫振动
6、.(1)物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,与物体的固有频率无关.(2)物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定:两者越接近,受迫振动的振幅越大,两者相差越大受迫振动的振幅越小.(3)当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振二、机械波1.机械波的产生条件:波源(机械振动)、传播振动的介质(相邻质点间存在相互作用力).2.机械波的分类:横波和纵波.3.机械波的传播(1)在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的.波速、波长和频率之间满足公式:v=λf.(2)介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动,是变加速运
7、动,介质质点并不随波迁移.机械波传播的是振动形式、能量和信息.机械波的频率由波源决定,而传播速度由介质决定.4.波的独立传播原理和叠加原理独立传播原理:几列波相遇时,能够保持各自的运动状态继续传播,不互相影响.叠加原理:介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和.5.波的图象波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移.从波的图象上可以读出振幅和波长.三、光的折射1.折射定律 折射光线与入射光线、法线处于同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦成正比.2.折射率 光从真空或空气中射入介
8、质中发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做
