高中物理选修3-4知识点整理-高中课件精选.doc

高考 PAGE 高中教育 选 修3—4 一、知识网络 周期 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 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 形成和传播特点 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 电磁波的发现：麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁振荡：周期性变化的电场能与磁场能周期性变化，周期和频率 电磁波的发射和接收 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、ν射线 相对论简介 相对论简介 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 时间和空间的相对性：“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 简谐运动的表达式和图象 要求：I 1）如果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 注意：其中x都是相对平衡位置的位移。 区分：某一位置的位移（相对平衡位置）和某一过程的位移（相对起点） ⑴回复力始终指向平衡位置，始终与位移方向相反 ⑵“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 ⑶F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 (ωt＋φ)” 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）函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向，注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 ①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. ②对称点：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、方向相反. ③对称段：经历时间相同 ④一个周期内，振子的路程一定为4A（A为振幅）； 半个周期内，振子的路程一定为2A； 四分之一周期内，振子的路程不一定为A 每经一个周期，振子一定回到原出发点；每经半个周期一定到达另一侧的关于平衡位置的对称点，且速度方向一定相反 B、振幅与位移的区别： ⑴位移是矢量，振幅是标量，等于最大位移的数值 ⑵对于一个给定的简谐运动，振子的位移始终变化，而振幅不变 思考： 1、平衡位置的合力一定为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 单摆的周期与摆长的关系（实验、探究） 要求：Ⅰ 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和；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和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摆动次数成正比 考点82 受迫振动和共振 要求：Ⅰ 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 横波和纵波 横波的图象 要求：Ⅰ 1）机械波 ⑴产生机械波的条件：振源，介质——有机械振动不一定形成机械波 　 有机械波一定有机械振动 ⑵机械波的波速由介质决定，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 ⑶机械波传递的是振动形式（由振源决定）、能量（由振幅体现）、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），为方便将水波认为是横波 纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上.