高二物理选修3-4---知识点整理.docx
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1、选 修34一, 学问网络周期:机械振动简谐运动物理量:振幅, 周期, 频率运动规律简谐运动图象阻尼振动受力特点回复力:F= - kx弹簧振子:F= - kx单摆:受迫振动共振波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应特性实例声波,超声波及其应用机械波形成与传播特点类型横波 纵波描述方法波的图象波的公式: x=vt电磁波电磁波的发觉:麦克斯韦电磁场理论:变更的磁场产生电场,变更的电场产生磁场预言电磁波的存在赫兹证明电磁波的存在电磁振荡:周期性变更的电场能与磁场能周期性变更,周期与频率电磁波的放射与接收电磁波与信息化社会:电视, 雷达等电磁波谱:无线电波, 红外线, 可见光, 紫外线, x射线, 射线相对论
2、简介相对论的诞生:伽利略相对性原理狭义相对论的两个基本假设:狭义相对性原理;光速不变原理时间与空间的相对性:“同时”的相对性长度的相对性: 时间间隔的相对性:相对论的时空观狭义相对论的其他结论:相对论速度变换公式:相对论质量: 质能方程广义相对论简介:广义相对性原理;等效原理广义相对论的几个结论:物质的引力使光线弯曲引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别二, 考点解析考点80 简谐运动 简谐运动的表达式与图象 要求:I1)假如质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。简谐运动的回复力:即F = kx留意:其中x都是相对平衡位置的位移。区
3、分:某一位置的位移(相对平衡位置)与某一过程的位移(相对起点)回复力始终指向平衡位置,始终与位移方向相反“k”对一般的简谐运动,k只是一个比例系数,而不能理解为劲度系数F回kx是证明物体是否做简谐运动的依据2)简谐运动的表达式: “x = A sin (t)”3)简谐运动的图象:描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦(余弦)函数的规律变更的,要求能将图象与恰当的模型对应分析。可依据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向,留意在振幅处速度无方向。A, 简谐运动(关于平衡位置)对称, 相等同一位置:速度大小相等, 方向可同可不同,位移, 回复力, 加速度大小相等, 方向相同.对称点:速度大小相等,
4、方向可同可不同,位移, 回复力, 加速度大小相等, 方向相反.对称段:经验时间相同一个周期内,振子的路程肯定为4A(A为振幅);半个周期内,振子的路程肯定为2A;四分之一周期内,振子的路程不肯定为A每经一个周期,振子肯定回到原动身点;每经半个周期肯定到达另一侧的关于平衡位置的对称点,且速度方向肯定相反B, 振幅与位移的区分:位移是矢量,振幅是标量,等于最大位移的数值对于一个给定的简谐运动,振子的位移始终变更,而振幅不变思索:1, 平衡位置的合力肯定为0吗? (单摆)2, 弹簧振子在对称位置弹性势能相等吗? (竖直弹簧振子)3, 人的来回走动, 拍皮球时皮球的运动是振动吗?考点81 单摆的周期与
5、摆长的关系(试验, 探究) 要求:1)单摆的等时性(伽利略);即周期与摆球质量无关,在振幅较小时与振幅无关2)单摆的周期公式(惠更斯)(l为摆线长度与摆球半径之与;周期测量:测N次全振动所用时间t,则T=t/N)3)数据处理:(1)平均值法;(2)图象法:以l与T2为纵横坐标,作出的图象(变非线性关系为线性关系);4)振动周期是2秒的单摆叫秒摆摆钟原理:钟面显示时间与钟摆摇摆次数成正比考点82 受迫振动与共振 要求:受迫振动:在周期性外力作用下, 使振幅保持不变的振动,又叫无阻尼振动或等幅振动。f迫 = f策,与f固无关。A迫 与f策f固有关,f策f固越大,A迫越小,f策f固越小,A迫越大。当
6、驱动力频率等于固有频率时,受迫振动的振幅最大(共振)共振的防止与应用考点83 机械波 横波与纵波 横波的图象 要求:1)机械波产朝气械波的条件:振源,介质有机械振动不肯定形成机械波 有机械波肯定有机械振动机械波的波速由介质确定,同一类的不同机械波在同一介质中波速相等。与振源振动的快慢无关机械波传递的是振动形式(由振源确定), 能量(由振幅表达), 信息2)机械波可分为横波与纵波横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直。特点:有波峰, 波谷. 只能在固体中传播(条件:剪切形变),为便利将水波认为是横波纵波:质点的振动方向与波的传播方向在同始终线上.特点:有疏部, 密部. 气体, 液体只能传递纵波3
7、)波的独立传播与叠加4)次声波与超声波次声波:频率小于20Hz,波长长,易衍射,传播距离远,探讨与应用刚起步超声波:频率大于20000Hz,波长短,直线传播效果好(声纳),穿透实力强(几厘米厚的金属)。 应用广泛:声纳, B超, 雷达, 探伤, 超声加湿, 制照相乳胶5)横波图象:表示某一时刻各个质点离开平衡位置位移状况。后一质点的振动总是重复前一质点的振动;特殊要能推断质点振动方向或波的传播方向。留意:(1)周期性, 方向性上引起的多解可能性;(2)波传播的距离与质点的路程是不同的。6)波动图象表示 “各个质点”在“某一时刻”的位移,振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。考点
8、84 波长, 频率(周期)与波速的关系 要求:(由介质确定,f由波源确定)波形向前匀速平移,质点本身不迁移,x可视为波峰(波谷)移动的距离在波的图象中,无论时间多长,质点的横坐标肯定不变介质中全部质点的起振位置肯定在平衡位置,且起振方向肯定与振源的起振方向相同留意双向性, 周期性留意坐标轴的单位(是m,还是cm;有无10-n等等)留意同时涉及振动与波时,要将两者对应起来关于振动与波质点的振动方向推断:振动图象(横轴为时间轴):顺时间轴“上,下坡”波动图象(横轴为位移轴):逆着波的传播方向“上,下坡” 共同规律:同一坡面(或平行坡面)上振动方向相同,否则相反一段时间后的图象a, 振动图象:干脆向
9、后延长b, 波动图象:不能向后延长,而应当将波形向后平移几个物理量的意义:周期(频率):确定振动的快慢,进入不同介质中,T(f)不变振幅:确定振动的强弱 振动能量波速:确定振动能量在介质中传播的快慢几个对应关系一物动(或响)引起另一物动(或响)受迫振动共振(共鸣)不同位置,强弱相间干涉(要求:两波源频率相同)干涉:a, 振动加强区, 减弱区相互间隔; b, 加强点始终加强(留意:加强的含义是振幅大,千万不能误认为这些点始终位于波峰或波谷处), 减弱点始终减弱. c, 推断:若两振源同相振动,则有加强点到两振源的路程差为波长的整数倍,减弱点到两振源的路程差为半波长的奇数倍.绕过障碍物衍射(要求:
10、缝, 孔或障碍物的尺寸与波长差不多或小于波长) 缝后的衍射波的振幅小于原波波的多解题型方向的多解:考虑是否既可以向左,也可以向右波形的多解:几种典型运动不受力:静止或匀速直线运动受恒力:力大小, 方向都不变直线匀加速, 匀减速直线运动匀变速曲线(类)平抛运动受变力力大小不变,方向变更匀速圆周运动力大小, 方向均变更简谐运动力大小变更,方向不变额定功率下的机车启动几种最简洁的运动最简洁的运动:匀速直线运动最简洁的变速运动:匀变速直线运动最简洁的振动:简谐运动考点85 波的反射与折射 波的衍射与干涉 要求:1波面(波阵面):振动状态总是相同的点的集合;波线:与波面垂直的那些线。2惠更斯原理:介质中
11、任一波面上的各点,都可以看做放射子波的波源,其后随意时刻,这些子波的包迹就是新的波面;3(1)互不干扰原理;(2)叠加原理。反射, 折射, 干涉:x = k处,振动加强;x =(2k + 1)/2处,振动减弱。(3)衍射(产生明显衍射现象的条件)4波的干涉:(1)频率相同(2)现象:加强区与减弱区相互间隔(加强区恒久加强,减弱区恒久减弱)考点86 多普勒效应 要求:(1)现象:由于波源与视察者之间有相对运动,使视察者感到频率(音调)发生变更的现象。结论:波源远离现察者,视察者接收频率减小;波源靠近视察者,视察者接收频率增大。(2)应用:A, 利用放射波与接受波频率的差异,制成测定运动物体速度的
12、多普勒测速仪。B, 利用向人体血液放射与接收的超声波频率的变更,制成测定人体血流速度的“彩考点87 电磁振荡 电磁波的放射与接收 要求:1)麦克斯韦电磁场理论:变更的磁场产生电场;变更的电场产生磁场推广:匀称变更的磁场(或电场),会产生恒定的电场(或磁场)。非匀称变更的磁场(或电场),会产生变更的电场(或磁场)。2)电磁波:电磁场由发生的区域在空间由近及远的传播就形成电磁波。电磁波的特点:电磁波是物质波,传播时可不须要介质而独立在真空中传播。 电磁波是横波,磁场, 电场, 传播方向三者相互垂直。电磁波具有波的共性,能发生干涉, 衍射等现象 电磁波可脱离“波源”而独立存在,电磁波放射出去后,产生
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