第17讲 机械振动与机械波 光学 一、 必须理清的2个知识联系 二、必须弄明的7个问题 1．波的传播问题 (1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致． (2)介质中各质点随波振动，但并不随波迁移． (3)沿波的传播方向上波每个周期传播一个波长的距离． (4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点． 2．波的叠加问题 (1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋.两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ． (2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大． 3．波的多解问题 由于波的周期性、波传播方向的双向性，波的传播问题易出现多解现象． 4．光的折射和全反射问题 (1)确定要研究的光线(如临界光线、边界光线等)． (2)找准入射点，画出光路图，注意判断是否发生全反射． (3)根据反射定律、折射定律、临界角公式、几何关系等列出关系式，具体求解． 5．光的色散问题 (1)在同一介质中，不同频率的光的折射率不同，频率越高，折射率越大． (2)可由n＝，n＝可知，光的频率越高，在介质中的波速越小，波长越小． 6．光的衍射和干涉问题 (1)光的衍射是无条件的，但发生明显的衍射现象是有条件的． (2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝λ． 7．狭义相对论的重要结论 (1)在任何惯性系中观察光速均为c． (2)相对观测者运动的物体长度变短． (3)相对观测者运动的时钟变慢． 高频考点1 机械振动与机械波的综合应用 1．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． (4)找准振动图象对应的质点． 2．判断波的传播方向和质点振动方向的方法 (1)特殊点法． (2)微平移法(波形移动法)． 3．利用波传播的周期性、双向性解题 (1)波的图象的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能． (2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性． 1－1.(2017·全国高考Ⅲ卷)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确的是_____． A．波长为2 m B．波速为6 m/s C．频率为1.5 Hz D．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰 E．t＝2 s时，x＝2 m处的质点经过平衡位置 解析：由波形图可知，波长为4 m，故A错误；横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．又该简谐波的周期大于0.5 s，波传播的距离Δx＝λ，T＝0.5 s，故周期T＝ s，频率为1.5 Hz，波速v＝λf＝6 m/s，故B、C正确；t＝1 s＝T，t＝0时， x＝1 m处平衡位置，t＝1 s时，该质点处于应该在平衡位置向下振动，故D错误，t＝2 s＝3 T是周期整数倍，故t＝0时 x＝2 m在平衡位置，t＝2 s时，该质点同样经过平衡位置，故E正确． 答案：BCE 1－2.(2017·第三次全国大联考卷Ⅱ)如图所示，一列简谐横波t＝0时波形如图，波沿x轴负向传播，传播速度v＝1 m/s，则下列说法正确的是_____ A．此时x＝1.25 m处的质点正在做加速度增大的减速运动 B．x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点先回到平衡位置 C．x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置 D．t＝2 s的波形图与t＝0时的波形图重合 E．x＝2 m处的质点在做简谐运动，其振动方程 ... ...
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