课件44张PPT。第一章 机械振动 学案1 简谐运动1.了解什么是机械振动、简谐运动.
2.知道什么是弹簧振子，理解振子的位移.
3.知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义，理解周期和频率的关系.
4.理解简谐运动的能量，学会分析弹簧振子中动能、势能和机械能的变化情况．学习目标定位知识储备区一、
往复 振动 平衡位置 知识链接1.伸长(或缩短) 正比
2.弹力 机械能新知呈现知识储备区二、
1.摩擦 小得多
2.正比 平衡位置
3. 振幅 周期
4. 总机械能 新知呈现学习探究区一、简谐运动 二、振幅、周期和频率 三、简谐运动的能量及运动中各物理量的变化一、简谐运动 问题设计如图2所示，小球静止在O点时，弹簧没有发生形
变，长度为原长.把小球拉到平衡位置的右方A点
时，弹簧伸长量为OA，放开小球，观察小球的振
动，并回答下列问题.
(1)若水平杆与小球之间有摩擦，则小球运动一段时间会停止，若忽略摩擦，会怎样？图2答案 忽略水平杆与小球之间的摩擦力，小球将一直在O点附近往复运动下去.一、简谐运动 (2)(忽略摩擦力)弹簧最大伸长的长度OA和弹簧最大压缩的长度OA′有什么关系？
答案 OA＝OA′
(3)(忽略摩擦力)小球从A经O到A′和小球从A′经O到A所用的时间有什么关系？
答案 两时间相等.一、简谐运动 (4)小球在运动过程中所受的弹力的方向有什么特点？
答案 弹力总是指向平衡位置.
(5)若以O为坐标原点，沿振动方向建立Ox轴，向右为正，则小球受到的弹力与小球位移有什么关系？(位移是相对于O点的)
答案 弹力F与位移x的关系为F＝－kx.要点提炼1.弹簧振子是一种 模型，表现在构造上是一根没有质量的弹簧一端固定，另一端连接一个 ；表现在运动上是 (填
“有”或“没有”)阻力.
2.弹簧振子的平衡位置：振子原来 时的位置.
3.位移
(1)定义：振子在某时刻的位移是从 指向振子某时刻
的有向线段.一、简谐运动 理想化小球静止没有平衡位置所在位置(2)特点：运动学中位移是由初位置指向末位置，而振子的位移是以 为参考点，由平衡位置指向振子某时刻所在位置.
4.回复力
(1)回复力是根据力的 命名的，它可以是弹力，也可以是其他力(包括摩擦力)，或几个力的合力，或某个力的分力.
(2)回复力的方向总是指向 ，回复力为 的位置就是平衡位置.一、简谐运动 作用效果平衡位置平衡位置零5.简谐运动的动力学特征：回复力F＝ .
(1)k是比例系数，并非弹簧的劲度系数(水平弹簧振子k为劲度系数).其值由振动系统决定，与振幅无关.
(2)“－”号表示回复力的方向与位移的方向 .
6.简谐运动是最 、最 的振动.一切复杂的振动都可看成是若干简谐运动的叠加.一、简谐运动 －kx相反简单基本一、简谐运动 延伸思考判断弹簧振子的平衡位置是以“弹簧处于原长位置时振子的位置”为依据吗？F＝－kx中的“x”是弹簧振子中弹簧的伸长量吗？
答案 不是.弹簧振子有多种表现形式，如图所示，有水平弹簧振子、竖直弹簧振子、光滑斜面上的弹簧振子等.水平弹簧振子的平衡位置是弹簧处于原长时振子的位置，而竖直弹簧振子处于平衡位置时，弹簧有一定的伸长量(伸长量为 )，光滑
斜面上弹簧振子处于平衡位置时，弹簧也有一定的伸长量.所以一、简谐运动 弹簧处于原长时，振子所在的位置不一定是弹簧振子的平衡位置，当弹簧振子不发生振动时，振子所处的位置为平衡位置.
从上面的分析知，F＝－kx中的“x”是振子离开平衡位置的位移，并不总等于弹簧的伸长量.二、振幅、周期和频率 问题设计如图3所示，水平桌面上的木质框架质量为M，悬挂
在框架上的轻质弹簧劲度系数为k，小铁球质量为m.
小铁球能静止在A点，现将小铁球从A上方1 cm处的
B由静止释放，经0.5 s小铁球第1次到达A点.小铁球
的运动可视为简谐运动，则：
1.小铁球的周期是多少？振幅多大？
答案 T＝2 s，A＝1 cm.图3二、振幅、周期和频率 2.有人说小铁球的振幅只不过是其振动过程中位移的一个特殊值而已，你是否赞同这个观点？答案 不赞同.振动中的位移与振幅是振动中的两个重要物理量，其不同处有许多方面：(1)振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而位移是振动物体相对于平衡位置的位置变化.(2)振幅是表示振动强弱的物理量，而位移是表示振动物体某时刻离开平衡位置的大小与方向.简谐运动中振幅是不变的，但位移是时刻变化的.(3)振幅是标量，位移是矢量.(4)振幅在数值上等于最大位移的大小.二、振幅、周期和频率 1.振幅A
(1)振幅：振动物体离开平衡位置的 距离，是标量，在数值上等于 的绝对值.
(2)物理意义：表示 的物理量，对同一振动系统，振幅越大，表示振动系统的 越大.要点提炼最大最大位移振动强弱能量二、振幅、周期和频率 2.全振动
图4
振动物体往返一次(以后完全重复原来的运动)的运动叫做一次全振动，例如水平方向运动的弹簧振子的运动：O→A→O→A′→O或A→O→A′→O→A为一次全振动.(如图4所示，其中O为平衡位置，A、A′为最大位移处)二、振幅、周期和频率 3.周期和频率全振动全振动秒赫兹振动快慢振动快慢二、振幅、周期和频率 本身的性质振幅 三、简谐运动的能量及运动中各物理量的变化 如图5所示为水平弹簧振子，振子在A、B之间往复运动，(1)弹性势能最大的位置是______(A、O或B)，动能最大的位置是_____
(A、O或B).
图5问题设计A、B O三、简谐运动的能量及运动中各物理量的变化 (2)在一个周期内的能量是如何变化的？
答案 从A→O的过程中，动能增大，势能减小；从O→B，动能减小，势能增大；从B→O，动能增大，势能减小；从O→A，动能减小，势能增大；在平衡位置，动能最大，势能为零；在最大位移处，动能为零，势能最大.在一个周期内，动能和势能大小做两次周期性变化.三、简谐运动的能量及运动中各物理量的变化 要点提炼1.弹簧振子在振动的一个周期内，动能和弹性势能完成两次周期性的变化，经过平衡位置时， 最大， 最小，经过最大位移处时， 最大， 最小.
2.弹簧振子振动过程中只有弹力做功，在任意时刻的动能和弹性势能之和 ，即 守恒(所以 保持不变).即E＝动能弹性势能弹性势能动能不变总机械能振幅三、简谐运动的能量及运动中各物理量的变化 3.简谐运动中，位移、 、 三者的变化周期相同，变化趋势相同，均与 的变化趋势相反，
是位移、回复力和加速度方向变化的转折点.
4. 处是速度方向变化的转折点.回复力加速度速度平衡位置最大位移三、简谐运动的能量及运动中各物理量的变化 一、对简谐运动回复力的理解 典例精析例1 如图6所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是( )
图6
A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用
B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用
C.振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置一、对简谐运动回复力的理解 典例精析解析 回复力是根据效果命名的力，不是做简谐运动的物体受到的具体的力，它是由物体受到的具体的力所提供的，在此情景中弹簧的弹力充当回复力，故A正确，B错误；回复力与位移的大小成正比，由A向O运动过程中位移的大小在减小，故此过程回复力逐渐减小，C错误；回复力总是指向平衡位置，故D正确.
答案 AD二、对简谐运动的振幅、周期、频率的理解典例精析例2 弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间的距离是20 cm，振子由A运动到B的时间是2 s，如图7所示，则( )
图7
A.从O→B→O振子做了一次全振动
B.振动周期为2 s，振幅是10 cm
C.从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm
D.从O开始经过3 s，振子处在平衡位置二、对简谐运动的振幅、周期、频率的理解典例精析解析 振子从O→B→O只完成半个全振动，A选项错误；从A→B振子也只完成了半个全振动，半个全振动的时间是2 s，所以振动周期是4 s，振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，振幅A＝10 cm，B选项错误；t＝6 s＝1 T，所以振子经过的路程为4A＋2A＝6A＝60 cm，C选项正确；从O开始经过3 s，振子处在位置A或B，D选项错误.
答案 C二、对简谐运动的振幅、周期、频率的理解典例精析针对训炼 一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s(如图8所示).过B点后再经过t＝0.5 s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是( )
图8
A.0.5 s B.1.0 s
C.2.0 s D.4.0 s二、对简谐运动的振幅、周期、频率的理解典例精析解析 该题考查的是振动的对称性.根据题意，由振动的对称性可知：A、B的中点(设为O)为平衡位置，A、B两点对称分布于O点两侧，如图所示.质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB＝ ×0.5 s＝0.25 s.质点从B向右到达右方最大位移处(设为D)的
时间tBD＝ ×0.5 s＝0.25 s.所以，质点从O到D的时间tOD＝ T＝
0.25 s＋0.25 s＝0.5 s.所以T＝2.0 s.
答案 C三、对简谐运动能量的理解 典例精析例3 如图9所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M.
图9
(1)简谐运动的能量取决于________，物体振动时________能和________能相互转化，总_________守恒.
解析 简谐运动的能量取决于振幅，物体振动时动能和弹性势能相互转化，总机械能守恒.振幅 动 弹性势 机械能 三、对简谐运动能量的理解 典例精析(2)振子在振动过程中，下列说法中正确的是( )
A.振子在平衡位置，动能最大，弹性势能最小
B.振子在最大位移处，弹性势能最大，动能最小
C.振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械
能减小
D.在任意时刻，动能与弹性势能之和保持不变三、对简谐运动能量的理解 典例精析解析 振子在平衡位置两侧做往复运动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变最大，弹性势能最大，所以B正确；在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以总机械能守恒，D正确；到平衡位置处速度达到最大，动能最大，弹性势能最小，所以A正确；振幅的大小与振子的位置无关，所以选项C错误.
答案 ABD 三、对简谐运动能量的理解 典例精析(3)若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对滑动而一起运动，下列说法正确的是( )
A.振幅不变 B.振幅减小
C.最大动能不变 D.最大动能减小
解析 振子运动到B点时速度恰为零，此时放上m，系统的总能量即为此时弹簧储存的弹性势能，由于简谐运动中机械能守恒，所以振幅保持不变.因此选项A正确，B错误.由于机械能守恒，最大动能不变，所以选项C正确，D错误.AC课堂要点小结 自我检测区12341.(简谐运动的平衡位置和位移)如图10所示，弹簧下端悬
挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动的系统，用手
把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动
起来，若以竖直向下为正方向，下列说法正确的是( )
A.钢球运动所能达到的最低处为平衡位置
B.钢球原来静止时的位置为平衡位置
C.钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为3 cm
D.钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm1234图10解析 振子的平衡位置是指振子原来静止时的位置，故A错，B对.振子的位移为从平衡位置指向某时刻所在位置的有向线段，有方向，有正负，可判断C对，D错.
答案 BC12342.(对简谐运动回复力的理解)如图11所示，弹簧振
子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过
程中，下列关于A受力的说法中正确的是( )
A.物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力
B.物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化
的弹力
C.物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力
D.物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的
摩擦力1234图11解析 物块A受到重力、支持力和B对它的摩擦力的作用.摩擦力提供A做简谐运动所需的回复力，其大小和方向都随时间变化，D选项正确.
答案 D12343.(描述简谐运动的物理量)弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B之间的距离为8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s，则( )
A.振子的振动周期是2 s，振幅是8 cm
B.振子的振动频率是2 Hz
C.振子完成一次全振动通过的路程是16 cm
D.从振子通过O点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm1234解析 A、B之间的距离为8 cm，则振幅为4 cm，故A错；T＝ s＝2 s，f＝0.5 Hz，B错；振子完成一次全振动通过的路程是4A，即16 cm,3 s内运动了1.5个周期，故总路程为24 cm，C、D正确.
答案 CD12344.(简谐运动的能量)一个做简谐运动的物体，每次势能相同时，下列说法中正确的是( )
A.有相同的动能 B.有相同的位移
C.有相同的加速度 D.有相同的速度
解析 做简谐运动的物体机械能守恒，当势能相同时，动能一定相同，A正确；当势能相同时，物体位移的大小相同，但方向无法确定，同理加速度及速度的方向关系也无法确定，故B、C、D错误.1234A谢谢观看课件32张PPT。第一章 机械振动 学案2 单摆 1.理解单摆模型及其振动的特点.
2.理解单摆做简谐运动的条件，知道单摆振动时回复力的来源.
3.了解影响单摆周期的因素，会用周期公式计算周期和摆长.学习目标定位知识储备区一、
1. 质量 直径 理想化 知识链接1.－kx
2.控制变量 新知呈现知识储备区2.正比 平衡位置
二、
无关新知呈现学习探究区一、单摆的回复力 二、单摆做简谐运动的周期 一、单摆的回复力 问题设计一阵风吹过，大厅里的吊灯，微微摆动起来，久久不停……(模型如图1)，试着用所学知识证明吊灯的往复运动是简谐运动.
答案 吊灯在摆动过程中的受力如图所示，绳子的拉
力F′与重力的分力G2都与吊灯的运动方向垂直，对
吊灯运动速度的大小及速度向左还是向右都没有影响，
其合力提供了吊灯做圆周运动所需的向心力，而重力
G沿圆弧切线方向的分力G1＝mgsin θ提供了使吊灯振一、单摆的回复力 动的回复力，即F＝mgsin θ，当偏角很小时，sin θ≈ ，所以吊灯的回复力为F＝ (式中x表示吊灯偏离平衡位置的位移，负号表示回复力F与位移x的方向相反)，故吊灯做简谐运动.要点提炼1.单摆
(1)模型：摆线是 伸长且没有 的细线，摆球是没有
只有质量的质点，这样的装置叫单摆，它是实际摆的理想化模型.
(2)实际摆看作单摆的条件：①摆线的形变量与摆线长度相比
，悬线的质量与摆球质量相比 .②摆球的直径与摆线长度相比 .一、单摆的回复力 不可质量大小小得多小得多小得多2.单摆的回复力
(1)摆球的重力沿 方向的分力提供单摆的回复力.
(2)回复力的特点：在偏角很小时，F＝ .一、单摆的回复力 圆弧切线一、单摆的回复力 延伸思考1.单摆经过平衡位置时，合外力为零吗？
答案 单摆振动的回复力是重力在轨迹切线方向的分力，或者说是摆球所受合外力在切线方向的分力.摆球所受的合外力在法线方向(摆线方向)的分力提供摆球做圆周运动的向心力.所以并不是合外力完全用来提供回复力的.因此摆球经平衡位置时，只是回复力为零，而不是合外力为零(此时合外力提供摆球做圆周运动的向心力).一、单摆的回复力 2.单摆的回复力是否等于摆球的合力？
答案 回复力是由摆球受到的重力沿圆弧切线方向的分力F＝mgsin θ提供的，不是重力G与摆线拉力FT的合力.一、单摆的回复力 二、单摆做简谐运动的周期 问题设计如图2所示，两个单摆同时释放，我们可以观察到振动
的周期不同.影响周期的因素可能有单摆的振幅、质量、
摆长，采用什么方法确定周期与这些量的关系？
答案 控制变量法.具体做法为：
(1)只让两摆的振幅不同(都在小偏角情况下).(2)只让两摆摆球的质量不同.(3)只让两摆的摆长不同.
比较以上三种情况下两摆的周期，可以得到周期与振幅、质量、摆长之间的定性关系.图2二、单摆做简谐运动的周期 1.伽利略发现了单摆运动的 ， 得出了单摆的周期公式并发明了摆钟.
2.单摆的周期
(1)单摆的周期T＝2π ，只与摆长l及单摆所在处的重力加速度有关，与振幅及摆球的质量 (填“有关”或“无关”).单摆的周期叫固有周期.要点提炼等时性惠更斯无关二、单摆做简谐运动的周期 (2)单摆的周期公式在单摆偏角 时成立(偏角为5°时，由周期公式算出的周期和精确值相差0.01%).
(3)单摆周期公式中的g应为单摆所在处的重力加速度，l应为单摆的摆长.因为实际的单摆摆球不可能是质点，所以摆长是指从 到 的长度，l＝l′＋ ，l′为摆线长，d为摆球直径.很小悬点摆球重心二、单摆做简谐运动的周期 3.计算单摆的周期有两种方法，一是依据T＝2π ，二是根
据T＝ .第一种方法利用了单摆的周期公式，计算的关键是正确确定摆长.第二种方法利用了粗测周期的一种方法，周期的大小虽然不取决于t和N，但利用该种方法计算周期，会受到时间t和振动次数N测量的准确性的影响.一、单摆的回复力 典例精析例1 下列有关单摆运动过程中的受力，说法正确的是( )
A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力
B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力
C.单摆过平衡位置的合外力为零
D.单摆过平衡位置的回复力为零一、单摆的回复力 典例精析解析 单摆运动是在一段圆弧上运动，因此单摆运动过程不仅有回复力，而且有向心力，即单摆运动的合外力不仅要提供回复力，而且要提供向心力，故选项A错误；单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力，而不是摆线拉力的分力，故选项B正确；单摆过平衡位置时，回复力为零，向心力最大，故其合外力不为零，所以选项C错误，D正确.
答案 BD二、单摆的周期 典例精析例2 一个单摆，如果摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减为原来的一半，则单摆的( )
A.频率不变，振幅不变 B.频率不变，振幅改变
C.频率改变，振幅不变 D.频率改变，振幅改变
解析 决定单摆周期的是摆长和当地的重力加速度，与摆球质量无关，与单摆的运动速度也无关，当然频率也与质量和速度无关，所以选项C、D错误.决定振幅的是外来因素，反映在单摆典例精析的运动中，可以从能量角度去考虑，在平衡位置(即最低点)时的动能，当质量增为原来的4倍，速度减为原来的一半时，动能不变，摆球在最高点的重力势能也不变.但是又因第二次摆球的质量增大了(实际上已经变成另一个摆动过程了)，势能不变，质量变大了，摆动的竖直高度就一定变小了，也就是说，振幅变小了.故正确答案为B.
答案 B二、单摆的周期 典例精析针对训炼 已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6 m，则两单摆长la与lb分别为( )
A.la＝2.5 m，lb＝0.9 m
B.la＝0.9 m，lb＝2.5 m
C.la＝2.4 m，lb＝4.0 m
D.la＝4.0 m，lb＝2.4 m二、单摆的周期 典例精析解析 该题考查的是单摆的周期公式.设两个单摆的周期分别为Ta和Tb，由题意10Ta＝6Tb，得Ta∶Tb＝6∶10.
根据单摆周期公式T＝2π ，可知l＝ T2，
由此得la∶lb＝T ∶T ＝36∶100.则
la＝×1.6 m＝0.9 m，
lb＝×1.6 m＝2.5 m.
答案 B二、单摆的周期 典例精析例3 如图3所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一
部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在
MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，
则在不计空气阻力时有( )
A.A球先到达C点
B.B球先到达C点
C.两球同时到达C点
D.无法确定哪一个球先到达C点二、单摆的周期 图3典例精析解析 A做自由落体运动，到达C点所需时间tA＝ ，R为圆弧轨道的半径.因为圆弧轨道的半径R很大，B球离最低点C又很近，所以B球在轨道给它的支持力和重力的作用下沿圆弧做简谐运动，等同于摆长为R的单摆，则运动到最低点C所用的时间是单摆振动周期的 所以A球先到达C点.
答案 A二、单摆的周期 课堂要点小结 自我检测区12341.(对单摆模型的理解)单摆是为研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是( )
A.摆线质量不计
B.摆线长度不可伸缩
C.摆球的直径比摆线长度短得多
D.只要是单摆的运动就是一种简谐运动1234解析 单摆由摆线和摆球组成，摆线只计长度不计质量，摆球只计质量不计大小，且摆线不可伸缩.但把单摆作为简谐运动来处理是有条件的，只有在摆角很小(θ<5°)的情况下才能视单摆运动为简谐运动.故正确答案为A、B、C.
答案 ABC12342.(单摆的回复力)单摆振动的回复力是( )
A.摆球所受的重力
B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C.悬线对摆球的拉力
D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
解析 单摆振动的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力，即摆球重力在垂直悬线方向上的分力，B正确.1234B3.(单摆的周期)单摆原来的周期为T，下列哪种情况会使单摆周期发生变化( )
A.摆长减为原来的 B.摆球的质量减为原来的
C.振幅减为原来的 D.重力加速度减为原来的
解析 由单摆周期公式可知周期仅与摆长、重力加速度有关.1234AD4.(单摆的周期)甲、乙两个单摆，甲的摆长为乙的4倍，甲摆的振幅是乙摆的3倍，甲摆球的质量是乙的2倍，那么甲摆动5次的时间里，乙摆动________次.
解析 单摆的振动周期与振幅和摆球的质量无关，根据公式T＝2π 可以判断甲的周期是乙的2倍，甲在摆动5次的时间内，
乙摆动了10次.123410谢谢观看课件34张PPT。第一章 机械振动 学案4 阻尼振动 受迫振动 1.知道阻尼振动和无阻尼振动并能从能量的观点给予说明.
2.知道受迫振动的概念.知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟振动物体的固有频率无关.
3.理解共振的概念，知道常见的共振的应用和危害.学习目标定位知识储备区一、
1. 阻力 振动能量 阻尼 知识链接1. 能量
2. 能量损失 动能 势能新知呈现知识储备区2. 自由振动 无阻尼振动 固有频率 系统本身的特征
二、
周期性 驱动 驱动 受迫
三、
等于 共振新知呈现学习探究区一、阻尼振动 二、受迫振动 三、共振 一、阻尼振动问题设计在研究弹簧振子和单摆振动时，我们强调忽略阻力的影响，它们做的振动都属于简谐运动.在实验室中让一个弹簧振子振动起来，经过一段时间它将停止振动，你知道是什么原因造成的吗？
答案 阻力阻碍了振子的运动，使机械能转化为内能.要点提炼对阻尼振动的理解
1.系统受到摩擦力或其他阻力作用.系统克服
阻尼的作用要消耗 ，因而振幅 ，
最后停下来，阻尼振动的图像如图1所示.图1机械能减小一、阻尼振动2.能量变化：由于振动系统受到摩擦阻力和其他阻力作用，系统的机械能随时间减少，同时 也在逐渐减小.阻尼越小，能量减少越慢，振幅减小越慢；阻尼过大时，系统将不能发生振动.
3.物体做阻尼振动时，振幅虽不断减小，但振动的 仍由自身结构特点所决定，并不会随振幅的减小而变化.例如：用力敲锣，由于锣受到空气的阻尼作用，振幅越来越小，锣声减弱，但音调不变.振幅频率一、阻尼振动二、受迫振动 问题设计如图2所示，当弹簧振子自由振动时，振子
就会慢慢地停下来，怎样才能使振子能够
持续振动下去？
答案 有外力作用于弹簧振子.图2二、受迫振动 1.受迫振动
加在振动系统上的 外力，叫做驱动力.系统在驱动力作用下的振动叫做受迫振动.
2.受迫振动的周期和频率
物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于 的频率，跟系统的固有频率 (填“有关”或“无关”).要点提炼周期性驱动力无关三、共振 问题设计你知道部队过桥时为什么要便步走吗？
答案 防止共振现象发生.三、共振 要点提炼1.共振的条件
驱动力的频率与系统的 相等，即f驱＝ .
2.共振曲线
如图3所示，共振曲线的横坐标为驱动力的频
率，纵坐标为受迫振动的振幅.
由共振曲线可知，当驱动力的频率与系统的
固有频率相等时，受迫振动的振幅 .图3固有频率f固最大三、共振 3.共振的利用与防止
(1)利用：由共振的条件知，要利用共振，就应尽量使驱动力的频率与系统的固有频率一致.如：共振筛、荡秋千、共振转速计等.
(2)防止：由共振曲线可知，在需要防止共振危害时，要尽量使驱动力的频率与系统的固有频率不相等，而且相差越大越好.如：部队过桥应便步走，火车过桥要减速等.三、共振 4.固有振动、受迫振动和共振的比较周期性驱动力
作用本身性质驱动力的周期或频率T驱f驱T固f固三、共振 不变 (或守恒)三、共振 三、共振 一、对阻尼振动的理解 典例精析例1 一单摆做阻尼振动，则在振动过程中( )
A.振幅越来越小，周期也越来越小
B.振幅越来越小，周期不变
C.在振动过程中，通过某一位置时，机械能始终不变
D.在振动过程中，机械能不守恒
解析 该题考查阻尼振动的能量和周期.因单摆做阻尼振动，所以振幅越来越小，机械能越来越小，振动周期不变.BD二、对受迫振动的理解 典例精析例2 如图4所示，把两个弹簧振子悬挂在同一
支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为9 Hz，
乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架在受
到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受
迫振动时，则两个弹簧振子的振动情况是( )
A.甲的振幅较大，且振动频率为18 Hz
B.甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz
C.乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz
D.乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz图4典例精析二、对受迫振动的理解 解析 根据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，因为甲的固有频率等于驱动力的频率，做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，所以B选项正确.
答案 B典例精析例3 如图5所示为受迫振动的演示装置，当单
摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C
振动，则下列说法正确的是( )
A.只有A、C摆振动周期相等
B.A摆的振幅比B摆的小
C.B摆的振幅比C摆的大
D.A、B、C三摆的振动周期相等三、对共振的理解 图5典例精析解析 当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误，D正确；
当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项B、C错误.故正确答案为D.
答案 D三、对共振的理解 典例精析例4 一个单摆做受迫振动，其共振曲线(振幅A
与驱动力的频率f的关系)如图6所示，则( )
A.此单摆的固有周期约为0.5 s
B.此单摆的摆长约为1 m
C.若摆长增大，单摆的固有频率增大
D.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动三、对共振的理解 图6典例精析解析 由共振条件知单摆固有频率为f＝0.5 Hz，则其固有周期为T＝ ＝2 s，选项A错；由单摆周期公式T＝2π ，可求得单摆摆长为l＝ ≈1 m，选项B对；
摆长增大，单摆的周期变大，其固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动，选项C、D错.
答案 B三、对共振的理解 课堂要点小结 自我检测区12341.(对阻尼振动的理解)做阻尼振动的振子哪些物理量在减小( )
A.机械能 B.振幅
C.周期 D.频率1234AB2.(对受迫振动的理解)如图7所示，曲轴上悬挂一弹簧
振子，转动摇把，曲轴可以带动弹簧振子上下振动.
开始时不转动摇把，让振子上下自由振动，测得振
动频率为2 Hz，然后匀速转动摇把，转速为
240 r/min，当振子振动稳定后，它的振动周期为( )
C.2 s D.4 s1234图7解析 受迫振动的周期等于驱动力的周期，故
答案 B12343.(对共振的理解)如图8所示为两个单摆做受迫振
动的共振曲线，则下列说法正确的是( )
A.两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝2∶5
B.若两个受迫振动在地球上同一地点进行，则
两个摆长之比为lⅠ∶lⅡ＝4∶25
C.图线Ⅱ若是在地面上完成的，则该摆摆长约为1 m
D.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，
则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线1234图8解析 由共振曲线及共振的条件可知，Ⅰ和Ⅱ的固有频率分别为0.2 Hz和0.5 Hz，周期之比TⅠ∶TⅡ＝5∶2，A错误.由单摆的周期公式T＝2π 可知，lⅠ∶lⅡ＝T ∶T ＝25∶4，B错误.
同时可知lⅡ≈ ≈1 m，C正确.
当摆长相等时，重力加速度越大，频率越大，月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故D错误.故正确答案为C.
答案 C12344.(阻尼振动中的能量)如图9所示是一个水平弹簧
振子做阻尼振动的振动图像，曲线上A、B两点
连线与横轴平行，下列说法正确的是( )
A.振子在A时刻的动能等于B时刻的动能
B.振子在A时刻的势能大于B时刻的势能
C.振子在A时刻的机械能等于B时刻的机械能
D.振子在A时刻的机械能大于B时刻的机械能1234图91234解析 由于弹簧振子做阻尼振动，所以A时刻的机械能大于B时刻的机械能，C错，D对；
由于弹簧的弹性势能仅与弹簧的形变量(即振子的位移)有关，A、B时刻弹簧的形变量相等，故势能相等，所以B错；
通过上述分析可知振子在A时刻的动能大于B时刻的动能，A错.
答案 D谢谢观看课件22张PPT。第一章 机械振动 学案5 学生实验：用单摆测定重力加速度1.掌握用单摆测定重力加速度的原理和方法.
2.体会单摆做简谐运动的条件.学习目标定位知识储备区1. 单摆
2. 1 m 摆球 游标卡尺 停表
3. 摆长l 周期T知识链接1. 偏角很小新知呈现学习探究区 1.原理：测出摆长l、周期T，代入公式g＝ ，求出重力加速度.
2.器材：铁架台及铁夹，金属小球(有孔)、停表、细线(1 m左右)、刻度尺、 .
3.实验步骤
(1)让细线穿过球上的小孔，在细线的穿出端打一个稍大一些的线结，制成一个单摆.游标卡尺(2)将铁夹固定在铁架台上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸出桌面之外，然后把单摆上端固定在铁夹上，使摆球自由下垂.在单摆平衡位置处做上标记.
(3)用刻度尺量出悬线长l′(准确到mm)，用游标卡尺测出摆球的直径d(准确到mm)，然后计算出
即为摆长.学习探究区 悬点到球心的距离(4)把此单摆从平衡位置拉开一个角度，并使这个角度不大于5°，再释放小球.当摆球摆动稳定以后，经过最低位置时，用停表开始计时，测量单摆全振动30次(或50次)的时间，求出 ，即单摆的振动周期.
(5)改变摆长，反复测量几次，将数据填入表格.学习探究区 一次全振动的时间4.数据处理
方法一：将每次测出的周期T及测得的摆长l代入公式g＝ ，求出重力加速度的值，然后求g的平均值.
方法二：先通过简单的数据分析，对周期T与摆长l的定量关系做出猜测，例如可能是T∝l、T∝l2、T∝、T∝ ……然后
按照猜测来确定纵坐标轴和横坐标轴，例如可以用纵坐标表示T，横坐标表示l2，作出T－l2图像，看T－l2图像是否为直线，从而确定T与l2的关系，再尝试根据图像求出g.学习探究区 5.注意事项
(1)选择材料时应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙丝、丝线等，长度一般不应短于1 m，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm.
(2)摆动时控制摆线偏离竖直方向的角度应 .
(3)摆球摆动时，要使之保持在同一 ，不要形成圆锥摆.学习探究区 很小竖直平面内(4)计算单摆的振动次数时，应从摆球通过 时开始计时，以后摆球从同一方向通过 时计数，要测多次(如30次或50次)全振动的时间，用取平均值的办法求周期.
6.实验误差分析
(1)本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求，即：悬点是否固定，是单摆还是复摆，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动，以及测量哪段长度作为摆长等等.学习探究区 最低位置最低点(2)本实验偶然误差主要来自时间(即单摆周期)的测量上.因此，要注意测准时间(周期).要从摆球通过平衡位置开始计时，不能多记或漏记振动次数.为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值.学习探究区 典例精析例1 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
图1
(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图1所示，则该摆球的直径为________ cm.典例精析(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______.
(填选项前的字母)
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时 开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式 计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小典例精析解析 (1)游标卡尺读数＝主尺读数＋游标尺读数＝0.9 cm＋7×0.01 cm＝0.97 cm
(2)要使摆球做简谐运动，摆角应小于5°，应选择密度较大的摆球，阻力的影响较小，测得重力加速度误差较小，A、D错；摆球通过最低点100次，完成50次全振动，周期是 ，B错；摆长应是l′＋ ，若用悬线的长度加直径，则测出的重力加
速度值偏大.
答案 (1)0.97 (2)C典例精析例2 下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：
(1)利用上述数据，在图2中描出l－T2的图像.
图2典例精析(2)利用图像，取T2＝5.2 s2时，l＝________ m，重力加速度g＝________ m/s2.
解析 (1)描点作图如图所示.典例精析答案 (1)见解析图 (2)1.3 9.86自我检测区121.用单摆测定重力加速度，根据的原理是( )
A.由g＝ 看出，T一定时，g与l成正比
B.由g＝ 看出，l一定时，g与T2成反比
C.由于单摆的振动周期T和摆长l可用实验测定，利用g＝
可算出当地的重力加速度
D.同一地区单摆的周期不变，不同地区的重力加速度与周期
的平方成反比12解析 g是由所处的地理位置的情况来决定的，与l及T无关，故只有C正确.
答案 C122.利用单摆测重力加速度时，若测得g值偏大，则可能是因为( )
A.单摆的摆球质量偏大
B.测量摆长时，只考虑了悬线长，忽略了小球的半径
C.测量周期时，把n次全振动误认为是(n＋1)次全振动
D.测量周期时，把n次全振动误认为是(n－1)次全振动1212答案 C谢谢观看课件32张PPT。第一章 机械振动 学案6 章末总结网络构建区 机
械
振
动简
谐
运
动特征受力特点：F＝
运动特点：a＝－ (变加速运动)，周期性和对称性
振动位移随时间的变化规律：正弦(或余弦)函数规律
x＝描述物
理
量位移x：以 为参考点
振幅A：离开平衡位置的最大距离
周期T：完成 需要的时间
频率f： 内完成全振动的次数
相位：描述周期性运动在各时刻所处状态???－kxAsin(ωt＋φ)平衡位置一次全振动单位时间机
械
振
动描述振动
图像正弦(或余弦)曲线
物理意义：描述振动物体的 随 的变化规律
图像信息：振幅A、周期T、各时刻位移x简
谐
运
动振动的能量：动能与势能之和位移时间两个理想
化模型弹簧振子：由弹簧和小球组成，忽略阻力，由
提供回复力的理想化模型单摆回复力来源：重力沿
做简谐运动的条件：θ<5°
等时性
周期公式：T＝
用单摆测定重力加速度的实验：g＝外力作用
下的振动阻尼振动振幅
机械能逐渐转化为其他形式的能受迫振动 作用下的振动
受迫振动的频率等于
共振：当f驱＝ 时，振幅最大的现象机
械
振
动弹力圆弧切线方向的分力?逐渐减小周期性驱动力驱动力的频率f固学习探究区一、简谐运动的图像及应用 二、简谐运动的周期性和对称性 三、单摆周期公式的应用 一、简谐运动的图像及应用 由简谐运动的图像可以获得的信息：
(1)确定振动质点在任一时刻的位移；(2)确定振动的振幅；(3)确定振动的周期和频率；(4)确定各时刻质点的振动方向；(5)比较各时刻质点加速度的大小和方向.例1 一质点做简谐运动的位移x与时间t
的关系如图1所示，由图可知( )
A.频率是2 Hz
B.振幅是5 cm
C.t＝1.7 s时的加速度为正，速度为负
D.t＝0.5 s时质点所受的合外力为零
E.图中a、b两点速度大小相等、方向相反
F.图中a、b两点的加速度大小相等，方向相反一、简谐运动的图像及应用 图1解析 由题图可知，质点振动的周期为2 s，经计算得频率为0.5 Hz.振幅为5 m，所以A、B选项错误.
t＝1.7 s时的位移为负，加速度为正，速度为负，因此C选项正确.
t＝0.5 s时质点在平衡位置，所受的合外力为零，D选项正确.
a、b两点速度大小相等、方向相反，但加速度大小相等、方向相同，加速度方向都为负方向，指向平衡位置，故E正确，F错误.
答案 CDE一、简谐运动的图像及应用 二、简谐运动的周期性和对称性 1.周期性：做简谐运动的物体在完成一次全振动后，再次振动时则是重复上一个全振动的形式，所以做简谐运动的物体经过同一位置可以对应不同的时刻，做简谐运动的物体具有周期性.
2.对称性
(1)速率的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率.二、简谐运动的周期性和对称性 (2)加速度和回复力的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度和回复力.
(3)时间的对称性：系统通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等.振动过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过的时间相等.二、简谐运动的周期性和对称性 例2 物体做简谐运动，通过A点时的速度为v，经过1 s后物体第一次以相同速度v通过B点，再经过1 s物体紧接着又通过B点，已知物体在2 s内所走过的总路程为12 cm，则该简谐运动的周期和振幅分别是多大？
解析 物体通过A点和B点时的速度大小相等，A、B两点一定关于平衡位置O对称.依题意作出物体的振动路径草图如图二、简谐运动的周期性和对称性 甲、乙所示，在图甲中物体从A向右运动到B，即图中从1运动到2，时间为1 s，从2运动到3，又经过1 s，从1到3共经历了0.5T，即0.5T＝2 s，T＝4 s，2A＝12 cm，A＝6 cm.二、简谐运动的周期性和对称性 在图乙中，物体从A先向左运动，当物体第一次以相同的速度通过B点时，即图中从1运动到2时，时间为1 s，从2运动到3，又经过1 s，同样A、B两点关于O点对称，从图中可以看出从1运动到3共经历了1.5T，即1.5T＝2 s，T＝ s，1.5×4A＝12 cm，A＝2 cm.
答案 T＝4 s，A＝6 cm或T＝ s，A＝2 cm三、单摆周期公式的应用 1.单摆的周期公式T＝2π .该公式提供了一种测定重力加速度的方法.
2.注意：(1)单摆的周期T只与摆长l及g有关，而与振子的质量及振幅无关.
(2)l为等效摆长，表示从悬点到摆球球心的距离，要区分摆长和摆线长.小球在光滑圆周上小角度振动和双线摆也属于单摆，“l”实际为摆球到摆动所在圆弧的圆心的距离.
(3)g为当地的重力加速度或“等效重力加速度”.三、单摆周期公式的应用 例3 有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，并各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2—l图像，如图2甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(填“A”或“B”).另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比la∶lb＝________.三、单摆周期公式的应用 图2三、单摆周期公式的应用 解析 纬度越高重力加速度g越大，由于单摆 所以B图线是在北大的同学做的.
从题图乙中可以看出Ta＝ s，Tb＝2 s
所以
答案 B 4/9三、单摆周期公式的应用 例4 根据单摆周期公式T＝2π ，可以通过实验测量当地的重力加速度.如图3所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆.
图3三、单摆周期公式的应用 (1)用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图4所示，读数为___mm.
图4
(2)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________.
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些三、单摆周期公式的应用 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期T
e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T＝三、单摆周期公式的应用 解析 (1)(18＋6×0.1) mm＝18.6 mm
(2)摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，都是为了更加符合单摆的构成条件，故a、b是正确的；摆线相距平衡位置的角度，以不大于5°为宜，故c是错误的；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T＝ ，故d错，e对.
答案 (1)18.6 (2)abe自我检测区1231.(简谐运动与图像问题的综合)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点.从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度.能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是下图中的( )123解析 由牛顿第二定律和回复力公式有a＝－ ，则在t＝
时刻，振子具有沿x轴正方向的最大加速度，则它的位移为沿x轴负方向的最大位移，满足条件的图像只有A.故正确答案为A.
答案 A1232.(单摆周期公式的应用)如图5所示是演示沙摆运动图像的实验装置，沙摆的运动可看作简谐运动.若用手向外拉木板的速度是0.20 m/s，木板的长度是0.60 m，那么这次实验所用的沙摆的摆长为________ m.(保留两位有效数字，计算时可取g＝π2)
图5123解析 由题意可知在木板以0.20 m/s的速度走过0.6 m的过程中，经历的时间为2T，则2T＝ ，T＝1.5 s.又由T＝2π 得
答案 0.56 1233.(简谐运动的周期性和对称性)一弹簧振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点.t＝0时刻振子的位移x＝－0.1 m；t＝ s时刻x＝0.1 m；t＝4 s时刻x＝0.1 m.该振子的振幅和周期可能为( )
A.0.1 m， s B.0.1 m,8 s
C.0.2 m， s D.0.2 m,8 s123解析 若振幅A＝0.1 m，T＝ s，则 s为半个周期，从－0.1 m
处运动到0.1 m处，符合运动实际，4 s－ s＝ s为一个周期，
正好返回0.1 m处，所以A项正确.若A＝0.1 m，T＝8 s， s只是T的 ，不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处，所以B错.若A＝0.2 m，T＝ s， s ＝ ，振子可以由－0.1 m处运动
到对称位置， 振子可以由0.1 m处返回0.1 m123123处，所以C对.若A＝0.2 m，T＝8 s， ，
即 时间内，振子可以从平衡位置运动到0.1 m处；再经 s又
恰好能由0.1 m处运动到0.2 m处后，再返回0.1 m处，所以D对.故正确答案为A、C、D.
答案 ACD谢谢观看课件34张PPT。第二章 机械波 学案1 机械波的形成和传播 1.理解机械波的形成过程和产生条件.
2.知道波的种类及横波和纵波的概念.
3.明确机械波传播的特点.学习目标定位知识储备区知识链接1.平衡位置附近 往复
2.振幅 振幅
3.受迫振动知识储备区一、
1. 带动 带动 滞后于前一个质点
2. 介质
3.机械振动
4. 振动 不会新知呈现知识储备区二、
1. 垂直 凸起的最高处 凹下的最低处
2. 平行 最密 最疏新知呈现学习探究区一、波的形成和传播 二、机械波 三、横波和纵波 一、波的形成和传播 问题设计如图1所示，手持细绳的一端上下抖动，绳像波浪般翻卷.这是波在绳上传播的结果，那你知道波是如何形成的吗？
图1
答案 绳一端振动，带动绳上相邻部分振动，依次逐渐引起整个绳振动.要点提炼波形成的原因：以绳波为例(如图2所示)
图2
(1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看做一个 .一、波的形成和传播 质点(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的 .
(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的那个质点称为波源.
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就
周围质点振动，周围质点又依次 邻近质点振动，于是振动就在绳中 地传播.一、波的形成和传播 平衡位置带动带动由近及远二、机械波 问题设计把一个闹钟放在真空罩内，当闹钟的小锤敲打铃铛的时候，我们听不到声音，你知道其中的奥秘吗？
答案 声波在真空中不能传播，说明声音的传播需要介质.二、机械波 1.介质：绳、水、空气等能够传播振动的物质.组成介质的质点之间有 ，一个质点的振动会引起相邻质点的振动.
2.机械波
(1)产生条件：①要有 ；②要有传播振动的 .
(2)特点
①前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动，并且落后于前一个质点的振动.相互作用机械振动介质二、机械波 (2)特点
①前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动，并且落后于前一个质点的振动.
②沿波的传播方向上每个质点的振动方向都和波源的起振方向
.
③波传播的是 这种形式，而介质的质点并不随波迁移.
④波在传播“振动”这种运动形式的同时，也传递 和 .相同振动能量信息二、机械波 一同学不小心把一只排球打入湖中，为使球能漂回岸边，这位同学采用不断将石头抛向湖中的方法，试分析这位同学能否通过这种方法把排球冲上岸？
答案 不能.根据波的传播特点，各质点只能在各自平衡位置两侧做往复运动，并不随波迁移，所以石头激起的水波虽向四周传播，水本身并未向四周运动，因此浮在水面上的排球也只能随水波上下起伏，不能到达湖岸.延伸思考三、横波和纵波 2011年3月日本东北部海域发生里氏9.0级强震，其引发的海啸加上核泄漏事故给日本带来巨大的损失.我们可以观察到当地震发生时，地面会产生前后或左右晃动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？
答案 地震波有横波和纵波，不同的波引起地面的振动不同.问题设计三、横波和纵波 要点提炼1.横波和纵波是按照质点 方向和 方向的关系来区别的：两方向 的为横波，两方向 的为纵波.如声波是典型的纵波.
2.地震波中既有横波，又有纵波，而且纵波传播速度较大.
3.水波是比较复杂的机械波，不能简单地将水波当成横波.振动波传播垂直平行三、横波和纵波 三、横波和纵波 一、机械波的形成及特点 典例精析例1 关于机械波的说法中，正确的是( )
A.各质点均在各自的平衡位置附近振动
B.相邻质点间必有相互作用力
C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动
必定滞后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移典例精析解析 本题要求熟知机械波的物理模型.振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移.
答案 ABC一、机械波的形成及特点 二、由波的传播方向确定质点的振动方向 典例精析例2 如图3所示，是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动2、3、4、……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端.已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝时，1到达最上方，5开始向上运动.问：
图3典例精析(1)t＝ 时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)
如何？
(2)t＝ 时，质点8、12、16的运动状态如何？
(3)t＝T时，质点8、12、16的运动状态如何？
解析 各质点在各时刻的运动情况.如图所示.二、由波的传播方向确定质点的振动方向 典例精析二、由波的传播方向确定质点的振动方向 (1)由甲图可知，t＝ 时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12、16未振动.典例精析(2)由乙图可知，t＝ 时，质点8正在向下振动，质点12正在向
上振动，质点16未振动.
(3)由丙图可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动.
答案 见解析二、由波的传播方向确定质点的振动方向 典例精析例3 关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )
A.振动是波的成因，波是振动的传播
B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈
现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度
D.波源停止振动时，波立即停止传播三、振动与波的关系 典例精析解析 机械波的产生条件是有波源和介质，由于介质中的质点依次带动、由近及远传播而形成波，所以选项A、B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变，而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；介质中一旦形成了波，介质中的质点就会将“振动”这种运动形式由近三、振动与波的关系 典例精析及远地向外传播，当波源停止振动时，介质中已经振动起来的质点还在振动，所以波将继续传播，选项D错误.
答案 AB三、振动与波的关系 课堂要点小结 波的形成和传播产生的条件波源介质分类横波纵波传播质点振动特点振动形式能量和信息自我检测区1231.(机械波的形成及特点)以下对机械波的认识正确的是( )
A.形成机械波一定要有振源和介质
B.振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同
C.横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移
D.机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动123解析 振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A正确.简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B、C、D均错.
答案 A1232.(横波与纵波的区别)下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( )
A.振源上下振动形成的波是横波
B.振源左右振动形成的波是纵波
C.振源振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的波是横波
D.横波中质点随波迁移，纵波中质点不随波迁移
解析 区分横波和纵波的依据是波的传播方向和质点振动方向的关系，无论横波和纵波质点都只是在平衡位置附近振动.123C3.(振动与波的关系)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )
A.有机械波必有振动
B.有机械振动必有波
C.离波源远的质点振动较慢
D.波源停止振动时，介质中的波立即停止传播123解析 机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动.但如果只有振动，而没有介质的传播就不会有机械波的产生.因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源远近，振动的快慢都一样；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会停止.
答案 A123谢谢观看更多精彩内容请登录：http://www.91taoke.com课件37张PPT。第二章 机械波 学案2 波速与波长、频率的关系 1.知道什么是波的频率(周期)并能理解它的意义.
2.知道什么是波速，了解决定波速的因素.
3.会用公式v＝λf进行相关计算.
4.掌握波在传播过程中的周期性和双向性.学习目标定位知识储备区知识链接1. 完成一次全振动
2. 单位时间内完成全振动的次数. 知识储备区1. 相邻的同相振动 一个
2. 最大距离 波的 能量
3. 相同 波源
4. 传播的速度
5. v＝λf 新知呈现学习探究区一、波长和振幅 二、周期和频率 三、波速 一、波长和振幅 问题设计如图1所示，是绳波形成的示意图.图1一、波长和振幅 (1)在质点1(波源)完成一次全振动的过程中，振动传到了哪个质点？以后这个质点的振动情况与质点1有什么关系？
答案 质点13.以后质点13与质点1振动状态(位移和速度)将保持一致，它们的振动是同相的.
(2)与质点2做同相振动的质点是哪个？
答案 与质点2做同相振动的是质点14.要点提炼1.振幅(A)
(1)定义：在波动中，各质点 ，也叫波的振幅.
(2)意义：波的振幅大小是波所传播 的直接量度.
2.波长(λ)
(1)定义：沿波的传播方向，任意两个 的质点之间的距离，叫做波的波长.一、波长和振幅 振动的振幅能量相邻的同相振动(2)关于波长的几种说法：
①两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离等于波长.
②在横波中，两个相邻的 之间的距离等于波长.
③在纵波中，两个相邻的 中心之间的距离等于波长.
(3)物理实质：相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相等，而且振动速度的大小和方向也相同，即相距一个(或整数个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都相同.
(4)波长反映了波在 上的周期性.一、波长和振幅 波峰(波谷)密部(疏部)空间二、周期和频率 问题设计游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，这说明什么？
答案 波由一种介质传到另一种介质频率不变.二、周期和频率 1.介质中每个质点振动的周期和频率，也即波源的振动周期和频率.
2.波的周期(频率)由 决定.波由一种介质传到另一种介质时波的周期(频率) .
3.在同一种介质中，在一个周期内波向前传播的距离等于
.
4.周期反映了波 的周期性.要点提炼波源不发生变化一个波长时间三、波速 游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，这说明什么？当波从一种介质进入另一种介质时波速是否改变？阅读课本内容“0 ℃时几种介质中的声速 v/(m·s－1)”，说明波速与什么有关.
答案 说明波由一种介质进入另一种介质时，频率不变.波速会改变.波速与介质有关.问题设计三、波速 要点提炼1.波速
(1)与周期的关系：v＝ .
(2)与频率的关系：v＝ .
2.波速由 决定，与波的频率、波长无关.fλ介质一、对波长、周期、频率和波速的理解 典例精析例1 下列说法正确的是( )
A.当机械波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是
波长
B.传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅
C.由波在均匀介质中的传播速度公式v＝λf可知，频率越高，波速
越大
D.在波的传播方向上，相距半波长的整数倍的两质点的振动情况
完全相同典例精析解析 当机械波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，波速发生变化，因而波长也发生变化，A项错误；一列简谐波在同一均匀介质中传播时，各质点都在做完全相同的振动，只是振动开始的时刻不同，所以它们有相同的周期和振幅，B项正确；波速是由介质决定的，不会因频率升高而变大，故C项错误；当两质点相距半波长的奇数倍时振动情况完全相反，故D项错误.
答案 B一、对波长、周期、频率和波速的理解 典例精析例2 一振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动.该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失.一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是( )
A.振幅一定为A
B.周期一定为T一、对波长、周期、频率和波速的理解 典例精析C.速度的最大值一定为v
D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
E.若P点与波源距离s＝vT，则同一时刻质点P的位移与波源的位
移相同一、对波长、周期、频率和波速的理解 典例精析解析 因传播过程中无能量损失，则质点P的振幅与波源的振幅相同，A项正确；机械波中各个质点振动的周期与波源振动的周期相同，B项正确；机械波的波速与质点的振速是两个不同的概念，C项错误；质点P起振的方向与波源起振的方向相同，沿y轴正方向，D项错误；由机械波空间与时间上的周期性可知，E项正确.
答案 ABE一、对波长、周期、频率和波速的理解 二、波的多解性 典例精析例3 一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形如图2所示的实线和虚线.
图2典例精析(1)设周期大于(t2－t1)，求波速.
(2)设周期小于(t2－t1)，求可能的波速.
(3)若周期小于(t2－t1)，且波速为6 000 m/s，求波的传播方向.
解析 当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于波长；当波传播的时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于波长.这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离.二、波的多解性 典例精析二、波的多解性 (1)因Δt＝t2－t1若波向右传播，则在0.005 s内传播了2 m，故波速为v＝
＝400 m/s.
若波向左传播，则在0.005 s内传播了6 m，故波速为v＝
＝1 200 m/s.
(2)因Δt＝t2－t1>T，所以波传播的距离大于一个波长.若波向右传播.在0.005 s内传播了Δx＝(nλ＋2) m，v＝ ＝(1 600n＋
400) m/s(其中n＝0,1,2，…)典例精析若波向左传播，则在0.005 s内传播了Δx′＝(nλ＋6) m，故波速
v＝ ＝(1 600n＋1 200) m/s(其中n＝0,1,2，…)
(3)若Δt＝t2－t1>T，且波速为6 000 m/s.
在0.005 s内传播的距离为Δx＝vΔt＝6 000×0.005 m＝30 m.
因此，可得波的传播方向沿x轴的负方向.二、波的多解性 典例精析答案 (1)波向右传播时v＝400 m/s；波向左传播时，v＝1 200 m/s
(2)向右传播时v＝(1 600n＋400) m/s，向左传播时v＝
(1 600n＋1 200) m/s
(3)x轴负方向二、波的多解性 典例精析例4 一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，如图3所示是A处质点的振动图像.当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是( )
图3
A.4.5 m/s B.3.0 m/s C.1.5 m/s D.0.7 m/s二、波的多解性 典例精析解析 从题图中可知周期为0.4 s.由题可知质
点A、B间最简单波形如图所示，A、B间距和
波长的关系为x＝(n＋ )λ(n＝0,1,2，…)，再
由公式v＝ 得v＝ (n＝0,1,2，…)，代入数据可知波速v
可能为4.5 m/s，选项A正确.
答案 A二、波的多解性 课堂要点小结 自我检测区12341.(波长、周期、频率和波速)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( )
A.它的振动速度等于波的传播速度
B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D.它的振动频率等于波源的振动频率1234解析 机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，选项A、C错误；
机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，选项B错误；
振动质点的振动是由波源的振动引起的，故质点的振动频率等于波源的振动频率，选项D正确.
答案 D12342.(对波长的理解)关于机械波的波长，下列说法正确的是( )
A.平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总是相同
B.运动情况总是相同的两个质点相距一个波长
C.在横波中，两个相邻的波峰间的距离等于一个波长
D.在横波中，波峰到相邻的波谷之间的距离等于半个波长1234123解析 平衡位置相距一个波长的两个质点位移总是相同，加速度也总是相同，速度也总是相同，所以A对；
运动情况总是相同的两个质点可能相距一个波长，也可能相距多个波长，B错；
在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于一个波长，C对；
在横波中，从波峰到相邻的波谷的连线要大于半个波长，应该说它们的平衡位置间的距离等于半个波长，D错.故正确答案为A、C.
答案 AC43.(波长、周期、频率和波速)如图4所示，
一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传
到x＝5 m的M点时开始计时，已知P点相
继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s，下面
说法中正确的是( )
A.这列波的波长是4 m
B.这列波的传播速度是10 m/s
C.质点Q(x＝9 m)经过0.5 s才第一次到达波峰
D.M点以后各质点开始振动的方向都是向下123图44解析 从波的图像可以看出波的波长为：λ＝4 m，选项A正确；由题意可知波的周期为：T＝0.4 s，波传播的速度为：v
m/s＝10 m/s，选项B正确；
波峰传到Q所用的时为： ＝0.7 s，选项C错误由波的图像可以看出，12341234M点开始振动的方向向下，说明所有质点开始振动的方向都是向下，选项D正确.
答案 ABD4.(对波的多解性的理解)一列简谐横波在t＝0
时刻的波形如图5中的实线所示，t＝0.02 s时
刻的波形如图中虚线所示.若该波的周期T大
于0.02 s，则该波的传播速度可能是( )
A.2 m/s B.3 m/s
C.4 m/s D.5 m/s1234图5解析 本题考查波的图像和波速公式及考生的理解能力和推理能力.因t答案 B1234谢谢观看课件40张PPT。第二章 机械波 学案3 波的图像 1.知道什么是波的图像，知道图像中纵、横坐标各表示什么物理量，能说出图像中蕴含的信息.
2.能区别振动图像和波动图像.
3.根据某一时刻的波的图像和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图像，并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向.学习目标定位知识储备区知识链接1.正弦函数 正弦曲线
2. 一个振动质点的位移 知识储备区1.各质点的平衡位置 各个质点偏离平衡位置的位移 平滑曲线
2.各振动质点 某一时刻 波形
3.正弦曲线新知呈现学习探究区一、波的图像 二、质点的振动方向与波传播方向的关系 三、振动图像和波动图像的比较 一、波的图像 问题设计取一条较长的软绳，一同学用手握住一端拉平后上下抖动，另一同学手持数码相机按下快门，想象一下，照片上绳子的像有什么特点？
答案 照片上绳子的像类似正弦曲线.要点提炼一、波的图像 1.波的图像的作法
(1)建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的
，纵坐标y表示某一时刻各质点 .
(2)正方向的选取：选取质点振动的某一个方向为y轴正方向，x轴一般取向右为正方向.
(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里.平衡位置偏离平衡位置的位移(4)连线：用一条平滑的线把(3)中的所有质点连接起来就是这个时刻的 .如图1所示.
图1一、波的图像 波的图像2.图像的特点
(1)横波的图像形状与波形图相似，所以波的图像也称波形图.
(2)波的图像的周期性：质点振动的位移做周期性变化，即波的图像也做周期性变化，经过一个周期，波的图像重复一次.
(3)波传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图像中波可能向x轴 向或x轴负向传播.
3.图像的物理意义
波的图像描述的是同一时刻，沿波传播方向的各个质点离开平衡位置的位移.一、波的图像 正二、质点的振动方向与波传播方向的关系 已知波的传播方向，可以判断各质点的振动方向，反之亦然.
判断方法一：带动法
后面质点依次重复前面质点的振动.二、质点的振动方向与波传播方向的关系 判断方法二：上、下坡法
如图2所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点 振动，如D、E、F；“下坡”的质点 振动，如A、B、C.
图2向下向上二、质点的振动方向与波传播方向的关系 判断方法三：同侧法
如图3所示，波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧.
图3三、振动图像和波动图像的比较 振动图像和波动图像从形状上看都是正弦曲线，你能说出它们的物理意义有什么不同吗？
答案 振动图像表示介质中某一质点在各个时刻的位移，而波动图像表示介质中的各个质点在“某一时刻”的位移.波动图像可以比喻为在某一时刻各个质点的一幅“照片”，而振动图像可以比喻为一个质点在一段时间内的一段“录相”.问题设计三、振动图像和波动图像的比较 要点提炼振动图像和波动图像的比较时间平衡位置三、振动图像和波动图像的比较 各个时刻某一时刻三、振动图像和波动图像的比较 一、对波的图像的理解 典例精析例1 如图4所示为一列沿x轴正方向传播的简谐
横波在某个时刻的波形图，由图像可知( )
A.质点b此时位移为零
B.质点b此时向－y方向运动
C.质点d的振幅是2 cm
D.质点a再经过 通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm图4典例精析解析 由波形图知，质点b在平衡位置，所以，其位移此时为零，选项A正确；
因波沿x轴正方向传播，波源在左侧，由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；
简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，选项C正确；一、对波的图像的理解 典例精析再经过 的时间，质点a将运动到负向最大位移处，故选项D错误.
答案 AC一、对波的图像的理解 二、质点的振动方向与波传播方向的关系 典例精析例2 简谐横波某时刻的波形图如图5所示.由此可知：
图5
(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？
(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？
(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？典例精析解析 解法一：同侧法
(1)先在a质点上标出向下的振动方向，如图，
根据“同侧法”，波的传播方向一定向左.
(2)先在b质点上标出向上的振动方向，再根
据“同侧法”，则波向右传播.
(3)先在c质点上标出波的传播方向(向左)，根据“同侧法”，可知c质点振动方向一定向上.二、质点的振动方向与波传播方向的关系 典例精析二、质点的振动方向与波传播方向的关系 解法二：上、下坡法
(1)若a向下运动，则a处于“上坡”，故波向左传播；
(2)若b向上运动，则b处于“下坡”，故波向右传播；
(3)若波从右向左传播，则c处于“下坡”，故c质点振动方向向上.
答案 (1)向左 (2)向右 (3)向上典例精析例3 某一简谐横波在t时刻的波形图如图6所示.若波向右传播，画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图像.
图6三、波的图像的画法 典例精析解析 方法一：特殊点法
根据t时刻波的图像及传播方向，可知此
时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时
刻的振动方向，由各个质点的振动方向
可确定出经T/4后各个质点所在的位置，
将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得经T/4后的波的图像.如图中的虚线(a)所示.三、波的图像的画法 典例精析同样道理，根据各个质点的振动方向可确定出T/4前时刻各个质点所在位置，于是便可得到T/4前时刻的波的图像.如图中虚线(b)所示.
方法二：波形平移法
由题图我们可以知道，在质点振动的一个周期内，波向前传播一个完整的波形的距离，即传播的距离x＝12 m，因此在三、波的图像的画法 典例精析内，波向前传播了3 m.根据波的传播过程和传播的实质，若波向右传播，把波的原有图形向右移动3 m的距离，就得到了
后时刻的波形图，同理可以得到 前时刻波的图像.
答案 后图像如解析图中虚线(a)所示 前图像如解析图中虚线(b)所示三、波的图像的画法 典例精析例4 (2014·新课标Ⅰ·34(1))图7(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点.下列说法正确的是________.(填正确答案标号)
图7四、振动图像与波的图像的比较 典例精析A.波速为0.5 m/s
B.波的传播方向向右
C.0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm
D.0～2 s时间内，P向y轴正方向运动
E.当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置
解析 由题图(a)读出波长λ＝2 m，由题图(b)读出周期T＝4 s，则v＝ ＝0.5 m/s，选项A正确；题图(a)是t＝2 s时的波形图，四、振动图像与波的图像的比较 典例精析题图(b)是x＝1.5 m处质点的振动图像，所以该质点在t＝2 s时向下振动，所以波向左传播，选项B错误；在0～2 s内质点P由波峰向波谷振动，通过的路程s＝2A＝8 cm，选项C正确，选项D错误；当t＝7 s时，P点振动了 个周期，所以这时P点位置与
t＝ T＝3 s时位置相同，即在平衡位置，所以选项E正确.
答案 ACE四、振动图像与波的图像的比较 课堂要点小结 波的图像物理意义与振动图像的区别应用图像中包含的信息振动方向与传播方向的互判自我检测区12341.(对波的图像的理解)关于如图8所示的波形图，
下列说法中正确的是( )
A.此列波的振幅是0.1 m
B.x＝15 cm处质点的位移是0.1 m
C.若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向
D.质点A的加速度为沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向1234图8解析 从波的图像上可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移，A对，B错.
各质点加速度的方向总是指向平衡位置，大小a＝－ ，D正确.
由于A、B两质点在此时刻都在同一“坡”上，根据上、下坡法可以判断C正确.
答案 ACD12342.(质点振动方向与波传播方向的关系)如图9所
示，由此图可知( )
A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的
B.若质点b向上运动，则波是从左向右传播的
C.若波从右向左传播，则质点c向下运动
D.若波从右向左传播，则质点d向上运动1234图9123解析 由波的形成特点可知，介质中先振动的质点将带动它后面的质点振动.若质点a向下运动，则是被a右侧的质点带动，即波是从右向左传播的，故A错误.
同理可判断B、D正确，C错误.
答案 BD43.(振动图像与波的图像的比较)根据图
10甲、乙所示，判断下列说法正确的
是( )
A.甲是振动图像，乙是波的图像
B.甲是波的图像，乙是振动图像
C.甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振
D.甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振123图104解析 波的图像的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图像的横坐标为时间，故A错，B对.
甲图中A质点被其左侧的质点带动向上振，乙图中B时刻后位移由零变为负值，故该时刻质点向下振，所以C错，D对.
答案 BD12344.(波的图像的画法)一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波的图像如图11所示.
图11
(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少；
(2)画出再经过 时的波的图像.1234解析 (2)由题意知，x＝2 m处的质点正向上运动，x＝6 m处的质点正向下运动.先定出x＝0、2 m、4 m、6 m、8 m处的质点在经过 时的位置，连接各位置即可得到再经过 时的波的图像.
答案 (1)10 cm
(2)如图中虚线所示1234谢谢观看课件31张PPT。第二章 机械波 学案4 惠更斯原理 波的反射与折射1.知道什么是波面和波线.
2.了解惠更斯原理，会用惠更斯原理解释波的反射与折射现象.
3.认识波的反射和折射现象，知道反射定律和折射定律.学习目标定位知识储备区知识链接同一平面内 两侧 等于新知呈现一、
波源 球面 波前 知识储备区二、
同一平面 法线 等于
三、
同一平面 法线 传播速度 传播速度新知呈现学习探究区一、惠更斯原理 二、波的反射和折射 一、惠更斯原理 问题设计把一颗石子投到平静的池塘里，会激起一圈圈起伏不平的水面波向周围传播，你知道向四面八方传播的波峰(波谷)为什么组成一个个圆形吗？
答案 因为水波由波源向周围传开，由于向各个方向的波速都一样，所以向四面八方传播的波峰(波谷)组成一个个圆.要点提炼一、惠更斯原理 1.波面与波线
(1)波面：从波源发出的波经过同一 而达到的各点所组成的面，叫做波面，最前面的波面叫做 .如图1所示.
图1 传播时间波前(2)波线：从波源沿着波的 画出的带箭头的线称为波线，它表示波的 .
2.惠更斯原理
(1)内容：波在传播过程中所到达的每一点都可看做新的 ，从这些点发出 形状的子波，其后任一时刻这些子波波前的包络面就是新的 ，这就是惠更斯原理.又叫惠更斯作图法.
(2)应用：如果已知一列波某时刻 的位置，还知道 ，根据惠更斯原理就可以得到下一时刻 的位置，从而确定波的
.一、惠更斯原理 传播方向传播方向波源球面波前波前波速波前传播方向二、波的反射和折射1.对着山崖或高墙说话时，能听到回声；夏日的雷声在云层间轰鸣不绝，你知道这是怎么回事吗？
答案 这两种现象都是由于声波的反射造成的.问题设计二、波的反射和折射2.波不仅有反射现象，也有折射现象，请用惠更斯原理解释波的反射和折射现象.
答案 (1)波的反射的解释：
如图所示，a、c、b三条波线并不同时到达界面，
它们到达界面时产生子波的时间也就有先有后，
子波传播的距离也就有远有近，A′B′是新的
波面，与反射波方向垂直.但由于反射波与入射波相比，波长、波速和频率都不变.所以在图中直角三角形A′AB′≌直角三角形BB′A.也就可以进一步证明入射角i＝反射角i′.二、波的反射和折射(2)波的折射的解释
如图所示，波线a首先于时刻t由介质1到达界
面，之后又经过时间Δt，波线b也到达界面；
这时A、C′两点发出的子波在介质2中的包络
面为图中的A′B′，这是波进入介质2之后的新的波面.由于是两种不同的介质，其中波的传播速度v1、v2不一定相同，在Δt二、波的反射和折射时间内，两条波线传播的距离AA′和BB′也不一定相同，因此波进入第二种介质后传播方向常常发生偏折.
若波在介质1中的速度为v1，在介质2中的速度为v2，则二、波的反射和折射1.波的反射
(1)概念：波在传播的过程中，遇到两种介质的 时返回到 继续传播的现象叫做波的反射.
(2)反射定律：如图2所示，当波传播到两种介
质的交界处发生反射时，入射线、法线、反
射线在 内，入射线与反射线分别位
于 两侧，而且反射角 入射角.反射波
的波长、频率和波速都与入射波 .要点提炼图2分界面原介质同一平面法线等于相同二、波的反射和折射2.波的折射
(1)概念：波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生 的现象叫做波的折射.
(2)实质：波发生折射的原因是在不同介质中波的
不同.偏折速度二、波的反射和折射(3)折射定律：如图3所示，波在介质中发生
折射时，入射线、法线、折射线(即折射波
线)在 内，入射线与折射线分别位
于 两侧，入射角的正弦值与折射角的
正弦值之比等于波在第一种介质中的传播速度跟波在第二种介质中的传播速度之比，即同一平面图3法线二、波的反射和折射波向前传播的过程中，在两个介质的界面同时发生了反射和折射现象，你知道反射波和折射波的频率f、波速v和波长λ各自是如何变化的吗？请完成下表.延伸思考不变不变不变改变二、波的反射和折射不变改变一、对惠更斯原理的理解 典例精析例1 利用惠更斯原理解释这个现象：如图4所示，在直线波纹的水波传播过程中，到达一个宽度与波长相差不多的狭缝时，在狭缝后面的波纹呈圆形，且以缝为圆心沿半径方向向周边传去.
图4典例精析答案 因波在传播过程中所到达的每一点都可看做新波源，所以当波面到达挡板上的狭缝时，位于狭缝的点是新波源，故狭缝后面形成以狭缝为中心的圆形波纹向外传播.一、对惠更斯原理的理解 二、波的反射和折射的应用 典例精析例2 图5中1、2、3分别代表入射波、反射
波、折射波的波线，则( )
A.2与1的波长、频率相等，波速不等
B.2与1的波速、频率相等，波长不等
C.3与1的波速、频率、波长均相等
D.3与1的频率相等，波速、波长均不等图5典例精析解析 波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A、B错；
波1、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由λ＝ 得波长不同，故C错，D对.
答案 D二、波的反射和折射的应用 典例精析二、波的反射和折射的应用 例3 有一辆汽车以15 m/s的速度匀速行驶，在其正前方有一陡峭山崖，汽车鸣笛2 s后司机听到回声，此时汽车距山崖的距离多远？(v声＝340 m/s)
解析 若汽车静止问题就简单了，现汽车运
动，声音传播，如图所示为汽车与声波的运
动过程示意图.设汽车由A到C路程为s1，C点典例精析二、波的反射和折射的应用 到山崖B距离为s；声波由A到B再反射到C路程为s2，则有s2＝s1＋2s，因汽车与声波运动时间同为t，则
v声t＝v汽t＋2s
答案 325 m课堂要点小结 自我检测区12341.(对惠更斯原理的理解)下列说法中正确的是( )
A.只有平面波的波面才与波线垂直
B.任何波的波线与波面都相互垂直
C.任何波的波线都表示波的传播方向
D.有些波的波面表示波的传播方向
解析 任何波的波线都与波面相互垂直，波线都表示波的传播方向，故B、C正确，A、D错误.1234BC2.(对惠更斯原理的理解)关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是( )
A.同一波面上的各质点振动情况完全相同
B.同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同
C.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面
D.无论怎样的波，波线始终和波面垂直1234ACD3.(波的反射和折射的应用)以下关于波的认识，哪些是正确的( )
A.潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的
C.雷达的工作原理是利用波的反射
D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的反射
现象1234解析 A、B、C选项中应用了波的反射现象；D选项应用了波的折射现象，深水区域和浅水区域视为不同介质，故波的传播方向发生改变，故D错误.
答案 ABC12344.(波的反射和折射的应用)为什么人在空房间里讲话感觉到声音特别响？
答案 声波在空房间里遇到墙壁、地面、天花板发生反射时，由于距离近，原声与回声几乎同时到达人耳，而人耳只能区分相差0.1 s以上的声音，所以人在空房间里讲话感觉声音特别响.而普通房间里的幔帐、沙发、衣物等会吸收声波，使反射不够强，所以人在普通房间里讲话不如在空房间里讲话响.1234谢谢观看课件40张PPT。第二章 机械波 学案5 波的干涉、衍射 多普勒效应1.知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象.
2.知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况.
3.知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件.
4.了解多普勒效应，能运用多普勒效应解释一些物理现象.学习目标定位知识储备区知识链接1. 最大距离 2. 凸起的最高处 凹下的最低处新知呈现一、
振动 单独存在 矢量和
二、
1. 频率相同 加强 减弱 间隔 不变 2. 频率 知识储备区三、
1. 障碍物 2. 波长 波长
四、
不同新知呈现学习探究区一、波的叠加原理 二、波的干涉现象 三、波的衍射现象 一、波的叠加原理 问题设计你知道“风声、雨声、读书声、声声入耳”反映了波的什么性质吗？
答案 声波在相互交错、叠加之后互不影响仍能保持原来的性质向前传播，这种现象体现了波传播具有独立性.要点提炼一、波的叠加原理 1.波的独立传播特性
介质中几列波相遇后，仍将保持着它们各自原有的特征( 、
、 、传播方向等)继续传播，并不因为有其他波的存在而发生变化.
2.波的叠加原理
在几列波传播的重叠区域内，质点要 参与由几列波引起的振动，质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的 . 频率振幅振动方向同时矢量和一、波的叠加原理 二、波的干涉现象 如图1所示，操场中两根竖直杆上各有一个扬声器，接在同一扩音机上，一位同学沿着MN方向走来，他听到的声音会有什么变化？为什么？
图1
答案 声音忽强忽弱，因为声波发生了干涉现象.问题设计二、波的干涉现象 1.干涉的条件：两列波的频率 ，振动方向在同一直线上，
恒定.
2.加强点(区)和减弱点(区)
(1)加强点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝A1＋A2.
(2)减弱点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，A＝|A1－A2|，若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零.要点提炼相同相位差二、波的干涉现象 (3)判断加强点和减弱点的方法
①条件判断法
振动频率相同、振动情况相同的两列波叠加时.某点到两列波的路程差为Δs＝|s2－s1|＝kλ时为振动加强点；当Δs＝(2k＋1)
(k＝0,1,2，…)时为振动减弱点.若两波源振动步调相反，则上述结论相反.
②现象判断法
若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷叠加，该点为加强点；若总是波峰与波谷叠加，则为减弱点.二、波的干涉现象 3.干涉图样及其特征
(1)干涉图样：如图2所示.
图2二、波的干涉现象 (2)特征
①加强区和减弱区的位置固定不变.
②加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).
③加强区与减弱区互相间隔.三、波的衍射现象 大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，你能说出是什么原因吗？
答案 声波在传播过程中遇到障碍物时，可以绕过障碍物，不沿直线传播；光沿直线传播，不能绕过障碍物，这样就发生了“闻其声不见其人”的现象.问题设计三、波的衍射现象 1.产生明显衍射现象的条件：缝的宽度或障碍物的尺寸大小与 或 .
2.理解
(1)衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射.
(2)波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，不会出现“不发生衍射现象”的说法.要点提炼波长相差不多比波长小三、波的衍射现象 (3)波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛是一个新波源，由它发出与原来 的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向.因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.同频率三、波的衍射现象 一、波的叠加 典例精析例1 如图3所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是下列选项中的( )图3典例精析解析 该题考查波的叠加原理.两列波的半个波形相遇时，B正确.当两列波完全相遇时(即重叠在一起)，由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有质点的振动的位移加倍，C正确.
答案 BC一、波的叠加 二、波的干涉典例精析例2 如图4所示，S是水面波的波源，x、y是挡板，S1、S2是两个狭缝(SS1＝SS2，狭缝的尺寸比波长小得多)，试回答以下问题：
图4典例精析(1)若闭上S1，只打开S2，会看到什么现象？
(2)若S1、S2都打开，会发生什么现象？
(3)若实线和虚线分别表示波峰和波谷，那么在A、B、C、D四点中，哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点？
(4)若两列波单独传播时的振幅相等，都为A，现两列波同时传播.关于加强点的理解，小明认为：由于加强点始终加强，故加强点的位移始终是2A.他的说法对吗？为什么？二、波的干涉典例精析二、波的干涉解析 (1)只打开S2时，波源S产生的波传播到狭缝S2时，由于狭缝的尺寸比波长小，于是水面波在狭缝S2处发生衍射现象，水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来.
(2)由于SS1＝SS2，所以从波源发出的水波传播到S1、S2处时它们的振动情况完全相同，当S1、S2都打开时产生相干波，它们在空间相遇时产生干涉现象，一些地方振动加强，一些地方振动减弱，加强区与减弱区相互隔开，发生明显的干涉现象.典例精析二、波的干涉(3)质点D是波峰与波峰相遇处，是振动加强点；质点B是波谷与波谷相遇处，也是振动加强点，质点A、C是波峰与波谷相遇的地方，这两点是振动减弱点.
(4)不对.加强点的最大位移，即振幅是2A，但加强点也是做简谐运动的.若某时刻加强点处于波峰，经过，位移为0(处于平衡位置)，经过 ，处于波谷.典例精析二、波的干涉答案 (1)水面波以狭缝S2处为波源向挡板另一侧传播开来
(2)发生明显的干涉现象
(3)B、D A、C
(4)见解析典例精析三、波的衍射 例3 如图5所示是观察水面波衍射的实验装置.AC
和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源.图中已
画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹
(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则关于波经
过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是( )图5典例精析三、波的衍射 A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距离相等
C.如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到
衍射现象
解析 本题主要考查发生明显衍射现象的条件.观察图可知道孔的尺寸与波长差不多，能明显观察到波的衍射现象，故选项A对；典例精析三、波的衍射 因波的传播速度不变，频率不变，故波长不变，即挡板前后波纹间距应相等，故选项B对；
若f增大，由λ＝ ,知λ变小，衍射现象变得不明显了，故选项D错；
若将孔AB扩大，且孔的尺寸远大于波长，则可能观察不到明显的衍射现象，故选项C对.
答案 ABC典例精析四、多普勒效应 例4 如图6所示产生机械波的波源O做匀速运动
的情况，图中的圆表示波峰.
(1)该图表示的是( )
A.干涉现象 B.衍射现象
C.反射现象 D.多普勒效应
(2)波源正在向哪处移动( )
A.A B.B C.C D.D图6典例精析四、多普勒效应 (3)观察到波的频率最低的位置是( )
A.A B.B
C.C D.D
解析 题图表示的是多普勒效应，波源的左边波长较小，说明波源正向左运动，因此A处的观察者接受到的频率偏高，B处的观察者接受到的频率最低.
答案 (1)D (2)A (3)B课堂要点小结 自我检测区12341.(波的衍射)下列关于波的衍射的说法正确的是( )
A.衍射是一切波特有的现象
B.对同一列波，缝、孔或障碍物越小，衍射现象越明显
C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较长
解析 衍射是一切波特有的现象，所以选项A正确，C错误；1234发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B正确；
声波的波长在1.7 cm到17 m之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，因此声波容易发生衍射现象，所以选项D正确.
答案 ABD12342.(波的干涉)图7表示两个相干波源S1、S2
产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中
实线表示某时刻的波峰，虚线表
示的是该时刻的波谷，下列说法正确的是( )
A.a、c两点的振动加强，b、d两点的振动减弱
B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间
C.经适当的时间后，加强点和减弱点的位置互换
D.经半个周期后，原来位于波峰的点将位于波谷，原来位于波
谷的点将位于波峰123图74解析 波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情况，形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着，其位移的大小和方向都在不停地变化着.但要注意，对于稳定的干涉，振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的.
a点是波谷和波谷相遇的点，c点是波峰和波峰相遇的点，都是振动加强的点；而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点，是振动减弱的点，A正确.1234e位于加强点的连线上，仍为加强点，f位于减弱点的连线上，仍为减弱点，B错误.
相干波源叠加产生的干涉是稳定的，不会随时间变化，C错误.
因形成干涉图样的介质质点不停地做周期性振动，经半个周期步调相反，D正确.
答案 AD12343.(波的干涉和衍射)利用发波水槽得到的
水面波形如图8a、b所示，则( )
A.图a、b均显示了波的干涉现象
B.图a、b均显示了波的衍射现象
C.图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象
D.图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象
解析 由波的干涉和衍射概念知，图a是一列波的传播，显示了波的衍射现象，图b是两列波的传播，显示了波的干涉现象.1234图8D4.(多普勒效应)关于多普勒效应，以下说法中正确的是( )
A.发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化
B.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化
C.多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的
D.只有声波才能产生多普勒效应
解析 由于波源的频率只与波源本身在单位时间内完成的全振动的次数有关，而与波源是否运动或观察者是否运动均无关系，故A选项不正确；1234当发生多普勒效应时，由于观察者与波源的相对位置发生了变化，当距离增大时，观察者在单位时间内接收到完全波的个数减少，反之，接收到完全波的个数就增加，可见观察者接收到的频率与波源发出的频率并不一定是相等的，只有当波源与观察者相对静止时二者才是相等的，故B、C选项都是正确的；
一切波都能发生多普勒效应，故D选项不正确.
答案 BC1234谢谢观看课件39张PPT。第二章 机械波 学案6 章末总结网络构建区 机械波机械波
的形成形成：机械振动在 中的传播
条件：波源(振源)、介质，二者缺一不可
特点：传播的是振动形式、能量和信息，质点 随波
迁移
波与质点振动的关系：有机械振动 有机械波；
有机械波必有机械振动
分类：按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为
和介质不不一定横波纵波机械波描述波的
物理量波长λ
频率f(周期T)
波速v
关系：v＝ 或v＝λf机械波波的
图像形成：前面的质点带动后面的质点，将 传播出去
物理意义：横坐标表示波的传播方向上各质点的 位置，
纵坐标表示某一时刻各质点 平衡位置的位移振动图像与
波的图像相同点：纵坐标表示位移
不同点：横坐标表示的意义不同从波的图像
获得的信息各质点的位移大小和方向
各质点的振幅
确定波的传播方向或各质点的振动方向振动形式平衡偏离机械波波的
一些
现象衍射：波绕过障碍物的现象
叠加原理：几列波相遇时保持各自的振动状态，各质点
的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的
干涉：频率 的两列波叠加，使某些区域的振动 ，
某些区域的振动 的现象
多普勒效应：是由波源与观察者 (距离变化)产生
的，一切波都能发生多普勒效应,反射和折射矢量和相同加强减弱相对运动学习探究区一、波的形成及传播规律 二、波动图像反映的信息及其应用 三、波动图像与振动图像的区别和联系 四、波动问题的多解性 一、波的形成及传播规律 1.波的形成及特点：波源把自己的振动方式通过介质的质点由近及远地传播，就形成了波.
(1)质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移；
(2)介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同；
(3)每个质点的振动周期都等于波的传播周期，质点振动一个周期波传播一个波长；
(4)波传播的是波源的振动形式和能量，也能传递信息.2.波长、周期、频率的关系：v＝λf＝ ，其中波速v与介质有关.因波传播的是波源的振动形式，故当同一列波在不同种介质中传播时，波的周期和频率不发生变化.一、波的形成及传播规律 λ/T例1 在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播
的简谐横波，波速为2 m/s，振幅为A.M、N是
位于平衡位置且相距2 m的两个质点，如图1
所示.在t＝0时，M通过其平衡位置沿y轴正方
向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处.已知该波的周期大于1 s.则( )一、波的形成及传播规律 图1A.该波的周期为 s
B.在t＝ s时，N的速度一定为2 m/s
C.从t＝0到t＝1 s，M向右移动了2 m
D.从t＝ s到t＝ s，M的动能逐渐增大一、波的形成及传播规律 解析 根据题意，M、N间的基本波形如图所
示，则Δx＝nλ＋ λ(n＝0,1,2，…)，所以该简
谐横波的波长λ＝ m(n＝0,1,2，…).根据
v＝ ，得简谐横波的周期T＝ s(n＝0,1,2，…).当n＝0时，T＝ s；当n＝1时，T＝ s.又题设T>1 s，所以该波的周期T＝ s，选项A错误.一、波的形成及传播规律 λ/T波的传播速度与质点的振动速度是两个不同的物理量，当t＝ s时，N在平衡位置，振动速度最大但不一定为2 m/s，选项B错误.波在传播的过程中，介质质点不沿波的传播方向移动，选项C错误.从t＝ s到t＝ s，M从正的最大位移处向平
衡位置振动，速度逐渐增大，动能也逐渐增大，选项D正确.
答案 D一、波的形成及传播规律 二、波动图像反映的信息及其应用 从波动图像中可以看出：
(1)波长λ；(2)振幅A；(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况；(4)如果波的传播方向已知，可判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；(5)如果波的传播速度大小已知，可利用图像所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率：二、波动图像反映的信息及其应用 例2 如图2所示的横波正在沿x轴正方向传播，波速为0.5 m/s.请回答下列问题：
图2
(1)P点此时速度方向如何？加速度方向如何？
(2)质点K和P哪个先回到平衡位置？二、波动图像反映的信息及其应用 (1)P点此时速度方向如何？加速度方向如何？
(2)质点K和P哪个先回到平衡位置？
(3)经过半个周期，质点L的位移和路程分别等于多少？波传播的距离是多少？
(4)请画出此波经过1 s后的波形曲线.
解析 (1)由于波沿x轴正方向传播，可判断P点向上振动，即P点速度方向向上；加速度方向与位移方向相反，指向y轴负方向.二、波动图像反映的信息及其应用 (2)质点P向上振动，回到平衡位置的时间大于 ，而质点K
经 回到平衡位置，故质点K先回到平衡位置.
(3)质点L经过半个周期，回到平衡位置，位移为0；路程为2A＝0.2 m.波传播的距离为 λ＝1.0 m.二、波动图像反映的信息及其应用 (4)T s＝4 s，而Δt＝1 s＝ ，在 内波传播 ，经 后的波形如图中虚线所示.
答案 见解析三、波动图像与振动图像的区别和联系 面对波的图像和振动图像问题时可按如下步骤来分析：
(1)先看两轴：由两轴确定图像种类.
(2)读取直接信息：从振动图像上可直接读取周期和振幅；从波的图像上可直接读取波长和振幅.
(3)读取间接信息：利用振动图像可确定某一质点在某一时刻的振动方向；利用波的图像可进行波传播方向与某一质点振动方向的互判.
(4)利用波速关系式：波长、波速、周期间一定满足v＝λ/T＝λf.三、波动图像与振动图像的区别和联系 例3 (2014·新课标Ⅱ·34(1))图3(a)为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像.下列说法正确的是________.
图3三、波动图像与振动图像的区别和联系 A.在t＝0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动
B.在t＝0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 m
D.从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm
E.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10 sin 10πt(国际单位制)三、波动图像与振动图像的区别和联系 解析 由y－t图像可知，t＝0.10 s时质点Q沿y轴负方向运动，选项A错误；
由y－t图像可知，波的振动周期T＝0.2 s，由y－x图像可知λ＝8 m，故波速v＝ ＝40 m/s，根据振动与波动的关系知波沿x
轴负方向传播，则波在0.10 s到0.25 s内传播的距离Δx＝vΔt＝
6 m，选项C正确；三、波动图像与振动图像的区别和联系 在t＝0.25 s时其波形图如图所示，此时质点P的位移沿y轴负方向，而回复力、加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；
Δt＝0.15 s＝ T，质点P在其中的 T内路程为20 cm，在剩下的
T内包含了质点P通过最大位移的位置，故其路程小于10 cm，因此在Δt＝0.15 s内质点P通过的路程小于30 cm，选项D错误； 三、波动图像与振动图像的区别和联系 由y－t图像可知质点Q做简谐运动的表达式为y＝0.10sin t(m)
＝0.10sin 10πt(m)，选项E正确.
答案 BCE四、波动问题的多解性 波在传播过程中，由于空间周期性、时间周期性和传播方向的双向性而引起多解，解决这类问题要注意下列情况：
1.波的空间周期性：在波的传播方向上，相距为波长整数倍的质点的振动情况相同.
2.波的时间周期性：由波的传播特性可知，经过整数倍个周期，波的图像相同.
3.波的传播方向的双向性：若根据题中条件无法确定波的传播方向，在解题时要注意考虑波的传播方向可以有两个方向.四、波动问题的多解性 例4 如图4所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是0.2 s后的波形图线.
图4
(1)若波向左传播，求它传播的距离及最小距离；
(2)若波向右传播，求它的周期及最大周期；
(3)若波速为35 m/s，求波的传播方向.四、波动问题的多解性 解析 (1)由题图知，λ＝4 m，若波向左传播，传播的距离的可能值为Δx＝nλ＋ λ＝(4n＋3) m(n＝0,1,2，…)
最小距离为Δxmin＝3 m
(2)若波向右传播，Δx＝(nλ＋ λ)＝(4n＋1) m(n＝0,1,2，…)，
所用时间为Δt＝(n＋ )T＝0.2 s，故T＝ s(n＝0,1,2，…)，所以Tmax＝0.8 s.四、波动问题的多解性 (3)Δx＝v·Δt＝35×0.2 m＝7 m＝(λ＋3) m，所以波向左传播.
答案 见解析四、波动问题的多解性 针对训练 如图5所示，简谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过Δt＝3 s，其波形如虚线所示.已知图中x1与x2相距1 m，波的周期为T，且2T＜Δt＜4T.则可能的最小波速为_____ m/s，最小周期为________ s.
图5四、波动问题的多解性 解析 由题图可知波长为λ＝7 m.若波向右传播，则Δt＝ T＋
nT，故T＝ ，结合题目可知n＝2,3；若波向左传播，则Δt＝ T＋mT，故T＝ ，结合题目可知m＝2,3.当波向右传
播，且n＝2时，周期T最大，为T＝ s，波速最小，最小波速为v＝ ＝ m/s＝5 m/s.当波向左传播，且m＝3时，周期最小，
最小周期为T＝ s.
答案 5 自我检测区1231.(波的图像)沿x轴正方向传播的一列简谐横波
在t＝0时刻的波形如图6所示，M为介质中的
一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t＝1/40 s
S时( )
A.质点M对平衡位置的位移一定为负值
B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反123图6解析 由于波沿x轴正方向传播，由波动与振动的关系可知，t＝0时刻M点正沿y轴正方向振动，从图像上可知波长λ＝4 m，因此周期为T＝ s，t＝ s时，质点振动了 周期，M
点经过 周期，位移一定为正，且M点正沿－y方向运动，速度方向与位移方向相反，A、B项错误；
加速度方向总是指向平衡位置，因此此时M点的加速度也沿－y方向，C、D项正确.
答案 CD1232.(波动图像与振动图像)某波源S发出一列简
谐横波，波源S的振动图像如图7所示，在波
的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离
分别为45 m和55 m.测得A、B两点开始振动的
时间间隔为1.0 s.由此可知
①波长λ＝________ m；
②当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时，A点离开平衡位置的位移是________ cm.123图7解析 由题意可知波速v＝ ＝10 m/s，周期T＝2.0 s，波长λ＝20 m，A、B相差半个波长，振动情况完全相反，故B点位移为＋6 cm时，A点位移为－6 cm.
答案 20 －6 1233.(波动问题的多解性)一列简谐横波沿直线由
a向b传播，相距10.5 m的a、b两处质点的振动
图像如图8a、b所示，则( )
A.该波的振幅可能是20 cm
B.该波的波长可能是8.4 m
C.该波的波速可能是10.5 m/s
D.该波由a传播到b可能历时7 s123图8解析 由题图知振幅A＝10 cm； λ＝10.5 m，则不论n取
任何非负整数都不可能得到λ＝8.4 m；由题图可以看出T＝4 s， ，显然波速不可能是10.5 m/s.由题图分析可知，当n＝1时，经历时间可能为t＝ T＝7 s，
故选D.
答案 D123谢谢观看课件37张PPT。第三章
电磁振荡 电磁波学案1 电磁振荡 电磁场和电磁波 1.了解振荡电流、LC回路中振荡电流的产生过程，会求LC回路的周期与频率.
2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.
3.了解麦克斯韦电磁理论的基础内容以及在物理发展史上的物理意义.
4.了解电磁波的基本特点及其发展过程，通过电磁波体会电磁场的物理性质.学习目标定位知识储备区知识链接1. 穿过闭合电路的磁通量发生变化 2. 阻碍 阻碍新知呈现一、
1.(1)大小 方向 周期性 (2)振荡电流 线圈L 电容器C
2.自感 减少 最大值 电场能 磁场能 自感 反向充电
增多 最大值 磁场能 电场能 知识储备区3.
二、
变化的磁场 电场
三、
1. 周期性变化 电场 电磁波 2.麦克斯韦 赫兹 赫兹 光速新知呈现学习探究区一、电磁振荡 二、电磁场和电磁波 一、电磁振荡 问题设计把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷
开关按图2连成电路.
?先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍
后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线
圈放电.观察到电流表指针有何变化？这说明了什么问题呢？
答案 指针左右摆动.说明了电路中产生了变化的电流.图2要点提炼一、电磁振荡 1.电磁振荡中各物理量的变化情况 一、电磁振荡 qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁一、电磁振荡 00imBm最小最大0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电qmEm00最大最小一、电磁振荡 2.无阻尼振荡和阻尼振荡
(1)无阻尼振荡：如图3所示，如果没有 损失，振荡电流的
永远保持不变的电磁振荡.
图3能量振幅一、电磁振荡 (2)阻尼振荡：如图4所示， 逐渐损耗，振荡电流的 逐渐减小，直到停止振荡的电磁振荡.
图4能量振幅一、电磁振荡 3.电磁振荡的周期与频率
周期T＝2π ，频率f＝ .其中周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F).一、电磁振荡 为什么放电完毕时，电流反而最大？
答案 开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流增加变快，与此同时，电容器里的电场逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能.当放电完毕时，电场能全部转化为磁场能，此时电流达到最大.延伸思考一、电磁振荡 二、电磁场和电磁波 问题设计如图5所示，当磁铁相对闭合线圈运动时，
线圈中的电荷做定向移动，是因为受到什
么力的作用？若把闭合线圈换成一个内壁
光滑的绝缘环形管，管内有直径略小于环
内径的带正电的小球，则磁铁运动过程中会有什么现象？小球受到的是什么力？以上现象说明什么问题？图5二、电磁场和电磁波 答案 电荷受到电场力作用做定向移动.磁铁运动过程中，带电小球会做定向滚动，小球受到的仍然是电场力.空间磁场变化，就会产生电场，与有没有闭合线圈无关.二、电磁场和电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点
(1)变化的磁场产生
实验基础：如图6所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生 .
图6 图7要点提炼电场感应电流二、电磁场和电磁波 (2)变化的电场产生 ，如图7所示.
麦克斯韦大胆地假设：既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场也会在空间产生 .
2.电磁波
(1)电磁波的产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成 .
(2)电磁波是 .
(3)电磁波在真空中的速度等于 .磁场磁场电磁波横波光速二、电磁场和电磁波 3.电磁波和机械波的比较
(1)电磁波和机械波的共同点
①二者都能产生干涉和衍射；
②二者在不同介质中传播时频率不变.
(2)电磁波和机械波的区别
①二者本质不同
电磁波是 的传播，机械波是 的传播.电磁场质点机械振动二、电磁场和电磁波 ②传播机理不同
电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用.
③电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质.
④电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波.一、电磁振荡 典例精析例1 在LC振荡电路中，可以使振荡频率增大一倍的方法是( )
A.自感系数L和电容C都增大一倍
B.自感系数L增大一倍，电容C减小一半
C.自感系数L减小一半，电容C增大一倍
D.自感系数L和电容C都减小一半
解析 根据LC振荡电路频率公式f＝ 得，当L、C都减小一
半时，f增大一倍，故选项D正确.D典例精析例2 关于电磁场理论，下列说法中正确的是( )
A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围
一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
解析 根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场.二、电磁场理论 D典例精析例3 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可
以产生电场.当产生的电场的电场线如图8所示
时，可能是( )
A.向上方向的磁场在增强
B.向上方向的磁场在减弱
C.向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D.向上方向的磁场先减弱，然后反向增强二、电磁场理论 图8典例精析解析 在电磁感应现象的规律中，当通过一个闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的.麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合回路的情况，即变化的磁场产生电场.判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向.向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则知感应电流方向如题图中E的方向所示，选项A正确，B错误.二、电磁场理论 典例精析同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如题图中E的方向，选项C正确，D错误，故选A、C.
答案 AC二、电磁场理论 典例精析三、电磁波和机械波 例4 下列关于电磁波的叙述中，正确的是( )
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短
D.电磁波不能产生干涉、衍射现象典例精析三、电磁波和机械波 解析 该题考查电磁波的产生及特点.电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3×108 m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化，波长、波速发生变化.电磁波只有在真空中的传播速度才为3×108 m/s，在其他介质中传播速度均小于3×108 m/s.电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性.当电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，因为c＞v，所以λ＞λ′，波长变短，波速变小，故选A、C.
答案 AC典例精析三、电磁波和机械波 针对训练 关于电磁波与机械波，下列说法正确的是( )
A.电磁波是电磁场由发生的区域向远处的传播，机械波是振
源的振动向远处的传播
B.电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
C.电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介
质中传播速率才相同
D.机械波能发生干涉和衍射现象，电磁波则不能AB课堂要点小结 自我检测区12341.(电磁场理论)下列说法正确的是( )
A.电荷的周围一定有电场，也一定有磁场
B.均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场
C.任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场
D.正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场
解析 静止的电荷周围有恒定的电场，不产生磁场，运动的电荷周围的电场是变化的，所以产生磁场，A错误；
由麦克斯韦电磁场理论可知B、D正确，C错误.BD12342.(对电磁波理解)关于电磁波的特点，下列说法正确的是( )
A.电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波沿与二者垂直的方
向传播
B.电磁波是横波
C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D.只要空间内某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波ABD12343.(电磁振荡的产生)某时刻LC振荡电路的状态
如图9所示，则此时刻( )
A.振荡电流i在减小
B.振荡电流i在增大
C.电场能正在向磁场能转化
D.磁场能正在向电场能转化图91234解析 本题关键是根据电容器的两极板的带电情况和电流方向，判定出电容器正处于充电过程.由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正在向电场能转化，故A、D正确.
答案 AD12344.(电磁振荡的周期与频率)要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是( )
A.增大电容器两极板的间距
B.升高电容器的充电电压
C.增加线圈的匝数
D.在线圈中插入铁芯1234解析 该题考查决定振荡电流的频率的因素.振荡电流的频率由
LC振荡电路本身的特性决定，即f＝ .增大电容器两极板
的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，A对；
升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，B错；
增加线圈匝数或在线圈中插入铁芯，电感L增大，振荡电流的频率降低，C、D错.
答案 A1234谢谢观看课件32张PPT。第三章
电磁振荡 电磁波学案2 电磁波谱 电磁波的应用
无线电波的发射、传播和接收 1.了解电磁波各波段的特性和主要作用.
2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.
3.了解有效地发射电磁波的两个条件.
4.了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用.学习目标定位知识储备区知识链接1.充、放电 自感 电场能新知呈现一、
1.红外线 紫外线 γ射线
2.雷达 导航 紫外线 X射线 工业探伤 医用治疗 知识储备区二、
1. 开放 足够高
2. 调制 调频 天波 直线传播 调谐新知呈现学习探究区一、电磁波谱、电磁波的应用 二、无线电波的发射和传播 三、无线电波的接收 一、电磁波谱、电磁波的应用 问题设计电磁波是一个大家庭，在生产、生活中有广泛的应用，你能举一些应用电磁波的例子吗？
答案 红外线摄影、红外线体温计、利用紫外线工作的验钞机、微波炉利用微波加热食物、电视信号的传播、医学上的透视…….要点提炼一、电磁波谱、电磁波的应用 1.各种电磁波的共性
(1)它们在本质上都是电磁波，它们遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义.
(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝
m/s.
(3)它们的传播都不需要 .
(4)它们都具有反射、 、 和 的特性. 3×108 介质折射衍射干涉一、电磁波谱、电磁波的应用 2.不同电磁波的特点及应用小大长短一、电磁波谱、电磁波的应用 天体物理遥控加热照明 防
伪透视探测3.电磁波的能量
电磁波是运动中的 ，各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，表明电磁波可以传递 .电磁场能量一、电磁波谱、电磁波的应用 二、无线电波的发射和传播 问题设计如今在我们周围空间充满了各种频率不同、传递信息各异的电磁波，你知道这些电磁波是如何发射出去的吗？
答案 由巨大的开放电路发射出去的.二、无线电波的发射和传播 1.有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点
(1)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此，要采用 电路.
(2)要有 的振荡频率.频率 ，发射电磁波的本领
越大.要点提炼开放足够高越高二、无线电波的发射和传播 2.电磁波的调制振幅频率二、无线电波的发射和传播 3.无线电波的三种主要传播方式
(1)地波： 传播的无线电波叫做地波.根据波的衍射条件可知， 、中波和中短波可用地波传播，但短波和 则不宜用地波传播.
(2)天波：依靠 的反射来传播的无线电波叫做天波.实验证明， 最适宜以天波的形式传播.沿地球表面空间长波微波电离层短波二、无线电波的发射和传播 (3)直线传播：沿 传播的电磁波叫做空间波或视波， 一般都采取这种方式传播.由于这种传播方式受大气干扰小，能量损耗少，所以接收到的信号较强而且比较稳定，电视、雷达采用的都是微波.直线微波三、无线电波的接收 在我们周围弥漫着各种电台、电视台及无线电设备发出的电磁波，我们若想收听某一电台的广播时，需要调节收音机的旋钮选台，你知道“选台”的作用吗？
答案 “选台”是为了使想收听的某一电台发射的电磁波的频率与收音机的接收电路的固有频率相同.问题设计三、无线电波的接收 1.无线电波的接收原理
电磁波在空间传播过程中如果遇到导体，会使导体中感应出
，因此，空间中的导体可以用来接收电磁波.
2.电磁谐振与调谐
(1)电磁谐振：当振荡电路的 跟传播来的电磁波的
相等时，电路里激起的感应电流就最强，这种现象叫做电磁谐振.
(2)调谐：使接收电路产生 的过程.要点提炼振荡电流固有频率频率电谐振一、电磁波谱典例精析例1 下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.
(1)X光机，________.
(2)紫外线灯，________.
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用________.
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用一、电磁波谱典例精析C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线的很强的贯穿力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长，易发生衍射
解析 (1)X光机是用来透视人体内部器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，故选择D.典例精析(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，故选择C.
(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故选择E.
答案 (1)D (2)C (3)E一、电磁波谱典例精析例2 要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( )
A.增加辐射波的波长
B.使振荡电容的正对面积足够小
C.减小电容器两极板间的距离
D.增加回路中的电容和电感二、电磁波的发射与接收 典例精析解析 研究表明频率越高，电磁波发射本领越大，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路.f＝ ，
C＝ ，要使f增大，应减小L或C，只有B符合题意.
答案 B二、电磁波的发射与接收 典例精析例3 关于电磁波的接收，下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应
电流
B.当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产
生感应电流
C.由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机
才可以听到声音二、电磁波的发射与接收 典例精析解析 当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强.由调谐电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D.
答案 AD二、电磁波的发射与接收 课堂要点小结 自我检测区12341.(电磁波谱)雷达采用微波的原因是( )
A.微波具有很高的频率
B.微波具有直线传播的特性
C.微波的反射性强
D.微波比其它无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离
更远1234解析 雷达采用微波，是利用微波的频率高，不容易发生衍射，具有很好的直线传播的特性和反射性强的特点，所以A、B、C均正确，因微波不易发生衍射，传播的距离不一定比无线电波的长波、中波、短波段远，因此D不正确.
答案 ABC12342.(电磁波谱)下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的
是( )
A.γ射线、红外线、紫外线、可见光
B.红外线、可见光、紫外线、γ射线
C.可见光、红外线、紫外线、γ射线
D.紫外线、可见光、红外线、γ射线
解析 在电磁波谱中，电磁波的波长由长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可判定B正确.B12343.(电磁波的发射与接收)关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是( )
A.必须对信号进行调制
B.必须使信号产生电谐振
C.必须把传输信号加到高频电流上
D.必须使用开放回路
解析 电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射.ACD12344.(电磁波的发射与接收)要接收到载有信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的( )
A.调幅 B.调频
C.调谐 D.解调
解析 接收电路中必须通过调谐接收到载有信号的电磁波，再通过解调得到声音信号.CD1234谢谢观看课件26张PPT。第三章
电磁振荡 电磁波学案3 章末总结网络构建区 电磁振荡电磁波电磁
振荡LC电磁振荡，产生了 变化的高频电流
LC振荡周期和频率：分类 振荡
振荡周期性阻尼无阻尼电磁振荡电磁波电磁波
的发现麦克斯韦
电磁理论 能够在周围空间产生电场
能够在周围空间产生磁场电磁波 预言了电磁波的存在，提出了光的电
磁说
电磁场：变化的电场和变化的磁场不可分割
电磁波： 由近及远向外传播电磁波的传播速度等于 ，证明了
电磁波的存在
电磁波的干涉、偏振、衍射等赫兹实验电磁波是 波变化的磁场变化的电场麦克斯韦电磁场光速横电磁振荡电磁波电磁波谱成员：无线电波、 、 、紫外线、 、
γ射线
产生机理
特性及应用无线电波的
发射、传播
和接收发射有效发射电
磁波的条件 电路
的振荡频率调制： 与 传播：三种方式( 、 、 )
接收： (电磁谐振)→解调(检波)红外线可见光X射线开放足够高调幅调频地波天波直线传播调谐学习探究区一、麦克斯韦电磁理论 二、电磁波与电磁振荡 三、电磁波的传播特点及应用 一、麦克斯韦电磁理论 1.对麦克斯韦电磁场理论两个基本观点的理解
(1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解：
①稳定的磁场不产生电场
②均匀变化的磁场产生恒定的电场
③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解：
①恒定的电场不产生磁场
②均匀变化的电场产生稳定的磁场
③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场
2.感应电场方向的判定
变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的.一、麦克斯韦电磁理论 例1 关于麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是( )
A.稳定的电场产生稳定的磁场
B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产
生均匀变化的电场
C.变化的电场产生的磁场一定是变化的
D.振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的一、麦克斯韦电磁理论 解析 麦克斯韦电磁理论要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为D项.
答案 D一、麦克斯韦电磁理论 二、电磁波与电磁振荡 LC振荡电路中有两类物理量，一类是与电场有关的物理量，一类是与磁场有关的物理量.
(1)电容器两极板间的电压U、场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E的变化规律与电荷量q的变化规律相同.
(2)线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁的变化规律与电流i的变化规律相同.二、电磁波与电磁振荡 例2 如图1所示为LC振荡电路中电容器极
板上的电荷量q随时间t变化的图像，由图可
知( )
A.在t1时刻，电路中的磁场能最小
B.从t1到t2，电路中的电流不断减小
C.从t2到t3，电容器不断充电
D.在t4时刻，电容器的电场能最小图1二、电磁波与电磁振荡 解析 由题图可以看出t1时刻，电容器极板上的带电荷量最大，则电路中的电流为零，磁场能为零，磁场能最小，选项A正确；
由题图可以看出从t1到t2，电容器的带电荷量减小，电路中电流增大，选项B错误；二、电磁波与电磁振荡 由题图可以看出从t2到t3，电容器的带电荷量增大，电容器不断充电，选项C正确；
由题图可以看出t4时刻，电容器极板上的带电荷量为零，电容器的电场能为零，选项D正确.
答案 ACD三、电磁波的传播特点及应用 1.电磁波谱
无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射线等合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱.
2.各种不同的电磁波既有共性，又有个性
(1)共性：它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，都满足公式v＝fλ，它们在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s，它们的传播都不需要介质，各波段之间的区别并没有绝对的意义.三、电磁波的传播特点及应用 (2)个性：不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性.波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短观察干涉、衍射现象越困难.正是这些不同的特性决定了它们不同的用途.三、电磁波的传播特点及应用 例3 下列有关电磁波的说法中正确的是( )
A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波
B.电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线
C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播
D.雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好
解析 波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波谱中，无线电波波长最长，γ射线的波长最短，故选项A错误，B正确；
波长越短，频率越大的电磁波，其衍射现象越不明显，传播的直线性越好，遇到障碍物反射性越好，故C、D正确.BCD自我检测区12341.(电磁场理论)下列关于电磁场的说法正确的是( )
A.只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电
磁场，从而形成电磁波
B.匀速运动的电子束周围一定存在电磁场，即能产生电磁场
C.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，相互依
存，形成不可分离的统一体，即电磁场
D.历史上，电磁场的理论在先，实践证明在后123CD42.(电磁波谱)关于电磁波谱中各波段的特性及应用，下列说法正确的是( )
A.红外遥感是利用了红外线波长较长的特点
B.一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强
C.验钞机检验钞票真伪利用了紫外线的荧光作用
D.X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞
解析 在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线的放射作用.123ABC43.(电磁振荡)如图2所示的LC振荡回路，当开
关S转向右边发生电磁振荡后，下列说法中正
确的是( )
A.振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷
量为零
B.振荡电流达到最大值时，磁场能最大
C.振荡电流为零时，电场能为零
D.振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半123图24解析 由LC回路电磁振荡的规律知，振荡电流最大时，即是放电刚结束时，电容器上的带电荷量为零，A对.回路中电流最大时，线圈中磁场最强，磁场能最大，B对.
振荡电流为零时，充电结束，极板上带电荷量最大，电场能最大，C错.
电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期，D对.
答案 ABD12344.(电磁波与机械波的区别)机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而________；波的传播及其速度与电介质有一定的关系，在真空中机械波是________传播的，电磁波是________传播的(填“能”“不能”或“不确定”)；在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将________，电磁波的传播速度将________(填“增大”“减小”或“不变”).1234解析 电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而电磁波的传播速度减小.
答案 增大 不能 能 增大 减小1234谢谢观看课件27张PPT。第四章 光的折射 学案1 光的折射定律 1.认识光的折射现象.
2.理解光的折射定律，并能用其解释和计算有关问题.
3.理解折射率的定义及其与光速的关系.学习目标定位知识储备区知识链接1. 返回来继续传播 2. 偏折新知呈现一、
1.同一平面 法线两侧 入射角的正弦值 折射角的正弦值
2.可逆 知识储备区二、
1. 正弦值
2. 大于新知呈现学习探究区一、反射定律和折射定律 二、折射率 一、反射定律和折射定律问题设计皎洁的月光下，在清澈的湖面上我们能通过水面看到月亮的倒影.同时，月光能够照亮水中的鱼和草，这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空气中，那么这两部分光的去向遵从什么规律呢？
答案 折射定律和反射定律.要点提炼一、反射定律和折射定律1.光的反射
(1)反射现象：光从一种介质射到它与第二种介质的 时，一部分光会返回到第一种介质的现象.
(2)光的反射遵循反射定律：反射光线与入射光线、法线处在
内，反射光线与入射光线分别位于 ；
反射角 入射角.
(3)在光的反射现象中，光路 .分界面同一平面法线的两侧等于可逆一、反射定律和折射定律2.光的折射
(1)光的折射现象
光从一种介质照射到两种介质的 时，一部分光 另一种介质并改变传播方向的现象，称为光的折射现象.
(2)折射定律(如图1所示)
折射光线、入射光线和法线在 内，入射
光线与折射光线分居 ；
与 之比为一常数，即＝ .
(3)在光的折射现象中，光路 .分界面进入同一平面法线两侧入射角的正弦值折射角的正弦值可逆图1一、反射定律和折射定律3.注意：入射角、反射角和折射角不是光线与界面的夹角，而是光线与法线的夹角；光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化，但并非一定要变化，当光垂直界面入射时光的传播方向就不变化.二、折射率 问题设计光由真空以相同的入射角射向不同的介质时，折射角是不同的，为什么？
答案 因为不同介质对光的折射率不同.二、折射率 1.折射率
(1)定义式：n＝ .
(2)折射率与光速的关系：n＝ .
2.对折射率n的理解
(1)由于c＞v，故任何介质的折射率都 (填“大于”、“小于”或“等于”)1.要点提炼大于二、折射率 (2)折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由
及入射光的 决定，与入射角、折射角的大小 .
(3)θ1为真空中的光线与法线的夹角，不一定为入射角；而θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定为折射角，产生这种现象的原因是由于光路的可逆性.
(4)介质的折射率与介质的密度没有必然联系.介质本身频率无关一、反射定律和折射定律的应用 典例精析例1 一束光线从空气射入折射率为的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是( )
A.75° B.90°
C.105° D.120°一、反射定律和折射定律的应用 典例精析解析 如图所示，根据折射定律 ＝n，则sin r＝
＝ ，r＝30°，反射光线与折射光线
的夹角θ＝180°－45°－30°＝105°，C选项正确.
答案 C典例精析例2 一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为________.真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________.
解析 设入射角为θ，折射角为90?－θ，根据n＝ ，可以得到θ＝60°，再根据n＝ ，可得v＝ c.二、介质的折射率 60°典例精析例3 如图2所示，一储油圆桶，底面直径与
桶高均为d，当桶内无油时，从某点A恰能看
到桶底边缘上的某点B，当桶内油的深度等
于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看
到桶底上的C点，C、B相距d/4.由此可得油的
折射率n＝________；光在油中传播的速度v＝________ m/s.(结果可用根式表示)二、介质的折射率 图2典例精析?二、介质的折射率 课堂要点小结 光的反射
和折射光的反射反射定律光路可逆光的折射折射定律光路可逆折射率定义式 与速度的关系 自我检测区12341.(对折射率的理解)关于折射率，下列说法正确的是( )
A.根据 ＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦值成正比
B.根据 ＝n可知，介质的折射率与入射角的正弦值成反比
C.根据n＝ ，介质的折射率与介质中的光速成反比
D.介质的折射率与入射角、折射角的大小无关
解析 介质的折射率由介质材料本身和入射光的频率决定，与其他因素无关.故D项正确.1234D2.(折射定律的应用)一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法中正确的是( )
A.在鱼真实位置的正上方某处
B.在鱼真实位置上方偏向观察者的某处
C.在鱼真实位置下方偏向观察者的某处
D.所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置1234解析 如图所示，人在岸上看离岸一段距离
的水下的鱼，应是从鱼的位置发出的光(实
际上是鱼的反射光)，经折射后射入人的眼
睛，看到的是鱼的像.把鱼看做一个发光点
S，人看到的是折射光线的反向延长线交于发光点S的右上方S′点，这说明人看到的是鱼的虚像，且位置是偏向右上方，所以选项B正确.
答案 B1234?1234解析 依题意作出光路图如图所示.折射角：
θ2＝90°－θ′＝90°－θ1，玻璃的折射率：
由折射定律知：
nsin θ1＝sin θ2＝sin(90°－θ1)＝cos θ1，即 ，
得θ1＝30°.故答案为A.
答案 A1234?1234图3解析 作光路图如图所示，设入射角为θ，折射角为α，则θ＝2α，
α＝30°，所以θ＝60°.故选项D正确.
答案 D1234谢谢观看课件23张PPT。第四章 光的折射 学案2 学生实验：测定玻璃的折射率 1.通过实验了解平行玻璃砖的光学性质.
2.会用“插针法”测定玻璃砖的折射率.学习目标定位知识储备区知识链接入射角i的正弦值 折射角r的正弦值 新知呈现1.长方形的玻璃砖 大头针(4枚) 2. 3.插针法.学习探究区 ?图2学习探究区 2.实验器材
一块长方形的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、量角器(或圆规、三角板)、刻度尺、铅笔等.
3.实验步骤
(1)把 铺在木板上.
(2)在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为 光线.白纸入射学习探究区 (3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其 与aa′重合，再用刻度尺画出玻璃砖的另一边bb′.
(4)在 上竖直地插上两枚大头针P1、P2.
(5)从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的 ，调整视线方向直到 .再在bb′一侧插上大头针P3、P4，使P3能 ，P4能 及
P3本身.(若有激光笔，可用激光笔沿P1、P2方向入射一束激光，从另一边射出来的激光束上插上两枚大头针P3、P4)长边直线AO像P2的像挡住P1的像挡住P1、P2的像挡住P1、P2的像学习探究区 (6)移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′.连接O、O′，OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的 的方向.∠AON为入射角，∠O′ON′为折射角.
(7)用量角器量出 和 的度数.查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里.
(8)用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里.折射光线∠AON∠O′ON′学习探究区 ?平均值学习探究区 (9)算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近一个常数.求出几次实验测得的的 ，这就是这块玻璃砖的折射率.
4.注意事项
(1)轻拿轻放玻璃砖，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面.严禁把玻璃砖当直尺用.
(2)实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可移动.平均值学习探究区 (3)大头针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些，以减小确定光线方向时出现的误差.
(4)实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差加大；也不能太大(接近90°)，否则会不易观察到P1、P2的像.
(5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光和入射光不平行，但一样能测出折射率.典例精析例1 用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，
先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上
两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观
察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着
在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图3所示.图3典例精析(1)在本题的图上画出所需的光路.
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是____________，在图上标出它们.
(3)计算折射率的公式是n＝________.
解析 (1)光路图如图所示，画出通过P1、P2
的入射光线，交AC面于O，画出通过P3、P4
的出射光线交AB面于O′，连接O、O′，
则光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线.典例精析(2)在所画的图上注明入射角i和折射角r，并画出虚线部分，用量角器量出i和r(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度).
答案 见解析典例精析例2 某同学由于没有量角器，他在完成了光路图
后，以O点为圆心，10 cm为半径画圆，分别交线
段OA于A点，交线段OO′的延长线于C点，过A点
作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法
线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图4所示.用刻
度尺量得OB＝8 cm，CD＝4 cm，由此可得出玻璃的折射率n＝________.图4典例精析答案 1.5典例精析例3 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图5中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图.则：
图5典例精析(1)甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析 甲同学测量的光路图如图甲所示，
真实值n＝ ，测量值n′＝ ，
因r′>r，故n>n′，所以甲同学测得的
折射率与真实值相比偏小；乙同学测量的光路图如图乙所示，测量值n＝ ，与真实值相等.偏小不变自我检测区121.在做“测定玻璃砖的折射率”的实验时，下列关于实验要求的叙述正确的是( )
A.玻璃砖的宽度宜大些
B.大头针应垂直地插在纸面上
C.每边的两个大头针的距离近些容易观察
D.在插P4时，只要挡住P3的光线就行，与P1、P2无关12解析 玻璃砖宽大些，入射光、出射光与界面的交点偏移距离大，便于画图和测量.大头针垂直插在纸上可减少误差.每边的两个大头针的距离过近，测量误差较大，在插P4时要挡住P3和P1、P2的像，与P1、P2有关.故A、B正确.
答案 AB122.某同学做测定玻璃的折射率的实验，操
作时将玻璃砖的界线aa′、bb′画好后误
用另一块宽度稍窄的玻璃砖，如图6所示.
实验中除仍用原界线外，其余操作都正确，
则测得的玻璃的折射率将( )
A.偏大 B.偏小
C.不影响结果 D.不能确定12图6解析 如图所示，由于所画玻璃砖的宽
度比实际宽度大，使入射点向左移，折
射点向右移，使得所画折射角比实际折
射角大，故测得的折射率偏小.
答案 B12谢谢观看课件37张PPT。第四章 光的折射 学案3 光的全反射 1.理解光疏介质和光密介质，了解“疏”与“密”是相对的.
2.理解光的全反射，会利用全反射解释有关现象.
3.理解临界角的概念，能判断是否发生全反射并能画出相应的光路图.
4.了解全反射棱镜和光导纤维.学习目标定位知识储备区知识链接1.入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数新知呈现一、
大于 越小 较大 较小知识储备区新知呈现二、
1.反射 90° 临界角 2.
三、
全反射 大 小 高 学习探究区一、全反射 二、全反射的应用 一、全反射 问题设计如教材图所示，让光沿着半圆柱形玻璃砖的半径射到它的平直的边上.在这个边与空气的界面上会发生反射和折射.逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化.
答案 由实验可以看到，当光沿着半圆柱形的玻璃砖的半径射到直边上时，一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中，一部分光反射回玻璃砖内，逐渐增大入射角，会看到折射光离法线越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强.当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光.要点提炼一、全反射 1.光疏介质和光密介质
任何介质的绝对折射率都 1，折射率越大，光在其中传播的速度就越小，两种介质相比较，折射率较大的介质叫光密介质，折射率较小的介质叫光疏介质.
2.全反射现象
(1)临界角： 时的入射角称为全反射临界角，简称
临界角，用C表示，sin C＝ .大于折射角为90°一、全反射 (2)全反射发生的条件
①光从 介质射入 介质.
②入射角 临界角.
(3)全反射遵循的规律
①折射角随着入射角的增大而增大，折射角增大的同时，折射光线的强度减弱，亮度 ，而反射光线的强度增强，亮度 .光密光疏大于或等于减弱增强一、全反射 ②当入射角增大到某一角度(即临界角)时，折射光线完全消失(即折射角为 )，入射光线的能量 反射回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律.90°全部一、全反射 为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮？
答案 水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经过水或玻璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，相对于其他物体而言，有更多的光入射到人眼中，就好像光是由气泡发出的，因此人眼感觉气泡特别明亮.延伸思考二、全反射的应用 问题设计1.如图1所示，自行车后面有尾灯，它虽
然本身不发光，但在夜间行驶时，从后
面开来的汽车发出的强光照在尾灯上时，
会有较强的光被反射回去，使汽车司机注
意到前面有自行车.那么自行车的尾灯利用了什么原理？
答案 利用了全反射的原理.图1二、全反射的应用 2.素有“光纤之父”之称的华裔科学家高锟博士，因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通讯方面”取得的突破性成就，获得了2009年诺贝尔物理学奖，你知道光纤通讯的原理吗？
答案 光纤通讯利用了全反射的原理.二、全反射的应用 1.全反射棱镜的特点
(1)当光 于它的一个界面射入后，会在其内部发生
(如图2).全反射棱镜比平面镜的反射率高，几乎可达100%.
(2)反射面不必涂任何反光物质，反射失真小.
图2要点提炼垂直全反射二、全反射的应用 2.光导纤维的结构与应用
(1)光导纤维传光原理： 原理.
(2)光导纤维的构造：由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套 ，光传播时在内芯和外套上发生 .如图3所示.
图3
(3)光导纤维的应用：光纤通讯、医学上的内窥镜.全反射大全反射?延伸思考二、全反射的应用 典例精析例1 如图4所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置.下列说法正确的是( )
图4一、对全反射的理解 一、对全反射的理解 典例精析A.假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线
B.假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射
C.假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射
D.假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大典例精析解析 三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折.在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能.如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A对.一、对全反射的理解 典例精析假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于或等于临界角，也可能小于临界角，因此，cO光线不一定能发生全反射.所以选项B错，C对.
假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO和光线cO都不能发生全反射，但bO光线的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即光线bO的反射光线亮度较大，所以D对，本题答案选A、C、D.
答案 ACD一、对全反射的理解 典例精析?二、全反射的应用 典例精析解析 当光线在水面发生全反射时，有
当光线从左侧射入时，由折射定律有
联立以上两式，代入数据可得
二、全反射的应用 典例精析例3 光导纤维的结构如图6所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法正确的是( )
图6二、全反射的应用 典例精析A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面
上发生全反射
B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面
上发生全反射
C.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面
上发生折射
D.内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起
保护作用二、全反射的应用 典例精析解析 光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米，它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射.
答案 A二、全反射的应用 典例精析例4 空气中两条光线a和b从方框左侧入射，
分别从方框下方和上方射出，其框外光线如
图7所示.方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃
全反射棱镜.下图给出了两棱镜的四种放置方
式的示意图.其中能产生图中效果的是( )二、全反射的应用 图7典例精析解析 四个选项产生光路效果如下图：
由上图可知B项正确.
答案 B二、全反射的应用 课堂要点小结 全反射全反射现象全反射条件由光密介质射入光疏介质入射角大于等于临界角临界角应用全反射棱镜光导纤维sin C＝
自我检测区12341.(对全反射的理解)光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是( )
A.a是光密介质，b是光疏介质
B.光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度
C.光的入射角必须大于或等于临界角
D.光的入射角必须小于临界角1234AC2.(全反射的应用)关于光导纤维的说法，正确的是( )
A.光导纤维是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大
B.光导纤维是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所
以它比普通电线衰减小
C.光导纤维是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，
光纤是利用全反射原理来实现光的传导的
D.在实际应用中，光导纤维必须呈笔直状态，因为弯曲的光
纤是不能导光的1234解析 光导纤维的作用是传导光，它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，且内芯的折射率比外套的大.载有声音、图像及各种数字信号的激光传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射，光纤具有容量大、衰减小、抗干扰性强等特点.在实际应用中，光纤是可以弯曲的.所以答案是C.
答案 C12343.(全反射的理解)(2014·福建·13)如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )12341234解析 光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，选项C错误.
当光从空气入射玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误.
答案 A4.(全反射的理解)如图8所示，ABCD是平面
平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它
们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和
界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界
面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )1234图8A.只要入射角足够大，光线在界面 Ⅰ 上就可能发生全反射现象
B.只要入射角足够大，光线在界面 Ⅱ 上就可能发生全反射现象
C.不管入射角多大，光线在界面 Ⅰ 上都不可能发生全反射现象
D.不管入射角多大，光线在界面 Ⅱ 上都不可能发生全反射现象
解析 在界面Ⅰ：光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不会发生全反射现象，选项C正确；1234在界面Ⅱ：光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再到达界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，因此入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D也正确.
答案 CD1234谢谢观看课件34张PPT。第四章 光的折射 学案4 章末总结网络构建区 光的
折射、
光的
全反射光的
折射现象：光从一种介质进入另一种介质时，传播方向
发生变化.
折射定律折射率物理意义
公式：① ②n＝
实验：测定玻璃的折射率光的全
反射现象：光从光密介质射到光疏介质的界面时，
被反射回原介质的现象.条件光密介质→光疏介质
入射角 临界角C(sin C＝ )应用：光纤通信、全反射棱镜全部大于或等于学习探究区一、光的折射定律、全反射规律的应用 二、测折射率的方法 三、光的波速、折射率与频率的综合应用 一、光的折射定律、全反射规律的应用 几何光学是以光线为工具研究光的传播规律，所以解决几何光学问题的关键是根据“光的传播规律”画出光路图，然后再利用几何学知识，寻找相应的边角关系.
(1)几何光学主要包括四条原理：①光的直线传播规律；②光的反射定律；③光的折射定律；④光路可逆原理.其中折射定律、不同色光的折射率、全反射现象是高考的重点和热点.解题时常用的三个公式：②折射率与速度的关系：n＝ ；③全反射的临界角：sin C
＝ .
(2)注意法线的画法：法线画成虚线；法线垂直于界面，如果界面是圆面，那应该垂直于圆的切线，即法线沿半径指向圆心.一、光的折射定律、全反射规律的应用 例1 (2012·山东·37(2))如图1所示，一玻璃
球体的半径为R，O为球心，AB为直径.来自
B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于
AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射.已
知∠ABM＝30°，求：
①玻璃的折射率；
②球心O到BN的距离.一、光的折射定律、全反射规律的应用 图1解析 ①设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知i＝30°，r＝60°，根据折射定律得n＝
代入数据得n＝
②光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C，sin C＝
设球心到BN的距离为d，由几何知识可知：d＝Rsin C
联立解得d＝ R.
答案 ① ② R一、光的折射定律、全反射规律的应用 一、光的折射定律、全反射规律的应用 例2 如图2所示，某种透明物质制成的直角三
棱镜ABC，∠A等于30°.一束光线在纸面内垂
直AB面射入棱镜，发现光线刚好不能从BC面
射出，而是最后从AC面射出.求：
(1)透明物质的折射率n.
(2)光线从AC面射出时的折射角α.(结果可以用α
的三角函数表示)图2一、光的折射定律、全反射规律的应用 解析 (1)由题意可知，光线从AB面垂直射入，
恰好在BC面发生全反射，光线最后从AC面射
出，光路图如图所示.
设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知一、光的折射定律、全反射规律的应用 (2)由几何关系知：β＝30°
由折射定律知n＝
解得：sin α＝ ，α＝arcsin
答案 (1) (2)arcsin二、测折射率的方法 测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律知n＝ ，只要确定出入射角θ1及折射角θ2即可测出介质的折射率，下面以测定水的折射率为例对上述方法举例说明.二、测折射率的方法 (1)成像法
原理：利用水面的反射成像和水的折射成像.
方法举例：如图3所示，在一盛满水的烧杯中，紧
挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能
同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，
若从P点看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折
射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率图3二、测折射率的方法 (2)插针法
原理：光的折射定律.
方法举例：如图4所示，取一方木板，在板上
画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的
交点O处画直线OP(使∠PON<45°)，在直线
OP上的P、Q两点垂直插两枚大头针.把木板
放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直.在水面上观察，图4二、测折射率的方法 调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像.从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角θ1、θ2，则水的折射率n＝sin θ1/sin θ2.
(3)全反射法
原理：全反射现象.
图5二、测折射率的方法 方法举例：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图5所示.在水面上观察，看到一圆的发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率n＝ .二、测折射率的方法 例3 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射
率，所用的玻璃砖两面平行.正确操作后，作
出的光路图及测出的相关角度如图6所示.
(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用
图中的θ1、θ2表示)；(2)如果有几块宽度大小
不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.图6二、测折射率的方法 解析 据题意可知入射角为(90?－θ1)，折射角为(90?－θ2)，则玻璃的折射率为n＝ ；玻璃砖越宽，光线
在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确.故应选用宽度大的玻璃砖来测量.三、光的波速、折射率与频率的综合应用 例4 半圆形玻璃砖横截面如图7所示，AB
为直径，O点为圆心.在该界面内有a、b两
束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，
两入射点到O点的距离相等.两束光在半圆
边界上反射和折射的情况如图所示，则a、
b两束光( )图7三、光的波速、折射率与频率的综合应用 A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度大
B.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大
C.从同一介质以相同的入射角射向空气，若a光不能进入空
气，则b光也不能进入空气
D.a光的频率大于b光的频率三、光的波速、折射率与频率的综合应用 解析 由于两束光的入射点到O点的距离相等，因此它们在半圆边界上的入射角相同，由于b光发生全反射，而a光能够折射，说明b光的全反射临界角小于a光的全反射临界角，由n＝
可知，b光在介质中的折射率大于a光在介质中的折射率，所以b光的频率比a光的频率高，由v＝ 可知，在同种介质中a光的传播速度大，A项正确，D项错误；三、光的波速、折射率与频率的综合应用 以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射程度大，折射角小，B项错误；由于b光全反射临界角小，所以C项正确.
答案 AC自我检测区12341.(光的折射定律)一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率.下列光路图中可能正确的是( )1234解析 由于a光的频率小于b光的频率，a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同且玻璃砖两平面平行，可判定B正确.
答案 B1234?1234图8?12343.(对全反射的理解)如图9所示，扇形AOB为透
明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一
束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，
经OA折射的光线恰平行于OB.
(1)求该介质的折射率.
(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射.1234图9解析 依题意作出光路图.
(1)由几何知识可知，
入射角i＝60°，折射角r＝30°
根据折射定律得n＝
代入数据解得n＝1234 (2)不能.由图中几何关系可知，射到M点的光线的入射角θ＝30°，sin 30°＝ ，故不能发生全反射.1234 4.(2014·新课标Ⅱ·34(2))一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率.1234解析 根据全反射定律，圆形发光面边缘发
出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界
角(如图所示)设为θ，且sin θ＝
根据几何关系得：sin θ＝
而L＝R－r
联立以上各式，解得n＝ 1234谢谢观看课件32张PPT。第五章 光的波动性 学案1 光的干涉 1.知道什么是相干光及光产生干涉现象的条件.
2.观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点.
3.理解双缝实验中明、暗条纹的位置特点.
4.了解薄膜干涉现象，知道薄膜干涉条纹的特点.学习目标定位知识储备区知识链接频率相同 互相间隔新知呈现1.托马斯·杨 2.频率、相位和振动方向 明暗相间
3.偶数 整数 明条纹 奇数 相互削弱学习探究区一、双缝干涉二、明暗条纹位置的判断方法 三、薄膜干涉 一、双缝干涉问题设计如图2所示，机械波可以产生波的干涉现象，形成
稳定的干涉图样；如果我们先假设光是一种波，那
么按照我们所学的波动知识，光要发生干涉现象需
要满足什么条件？
答案 两光源必须有相同的频率，即两光源为相干光.图2要点提炼1.杨氏双缝干涉实验：
(1)双缝干涉的装置示意图
实验装置如图3所示，有光源、单缝、双
缝和光屏.
(2)单缝屏的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的 和振动情况.也可用激光直接照射双缝.图3频率一、双缝干涉(3)双缝屏的作用：平行光照射到单缝S上，后又照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光.
(4)实验现象：①若用单色光作光源，干涉条纹是 的
的条纹.
②若用白光作光源，则干涉条纹是 条纹，且中央条纹是白色的.
(5)实验结论：光是一种 .等间距明暗相间彩色波一、双缝干涉一、双缝干涉二、明暗条纹位置的判断方法 问题设计机械波发生干涉现象时，形成的图样有什么特点？光发生干涉现象时为什么会出现明暗相间的条纹？
答案 机械波的干涉图样的特点是：振动加强区和减弱区相互间隔，其分布不变.
光发生干涉现象时，振动加强区和振动减弱区也会交替分布.反映在屏上，振动加强区，光能量较强——亮；振动减弱区，光能量较弱——暗，即得到明暗相间的干涉条纹.二、明暗条纹位置的判断方法 屏上某处出现亮、暗条纹的条件
1.出现亮条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的 倍或 倍.即：
|PS1－PS2|＝ ＝ · (k＝0,1,2,3，…)
(k＝0时，PS1＝PS2，此时P点位于屏上的O处，为亮条纹，此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹.k为亮条纹的级数.)要点提炼整数半波长的偶数kλ2k二、明暗条纹位置的判断方法 2.出现暗条纹的条件：屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是 倍.即：
|PS1－PS2|＝(2k－1)· (k＝1,2,3，…)
(k为暗条纹的级数，从第1级暗条纹开始向两侧展开).半波长的奇数三、薄膜干涉 1.在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能
发出明亮的黄光.把铁丝圈在肥皂水中蘸一
下，让它挂上一层薄薄的液膜.把这层液膜
当做一个平面镜，用它观察灯焰的像如图4
所示.这个像与直接看到的灯焰有什么不同？
如果用白光做实验情况又会如何？
答案 灯焰的像由明暗相间的水平条纹组成.如果用白光做实验，肥皂膜上会出现彩色水平条纹.问题设计图4三、薄膜干涉 2.马路积水上的油膜呈现彩色图样，这是光的什么现象？
答案 光在积水上的油膜上发生了薄膜干涉.三、薄膜干涉 1.薄膜干涉的原理
光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的 光的路程差等于膜厚度的 ，在某些位置，两列波叠加后相互加强，于是出现 ；在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现 .要点提炼反射2倍亮条纹暗条纹三、薄膜干涉 2.薄膜干涉中应注意的问题
(1)观察的是从膜 两表面反射回来的光(眼睛与光源在膜的同一侧)
(2)用单色光照射得到 的条纹，用白光照射得到
条纹.
(3)每一条纹是 (填“水平”或“竖直”)的.
3.薄膜干涉的应用
(1)用干涉法检查平面的 .
(2)光学仪器上的 .前、后明暗相间彩色水平平整度增透膜三、薄膜干涉 一、杨氏干涉实验 典例精析例1 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光频率、波长均不相等，这时( )
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹
消失
B.有除红色、绿色外的其他颜色的双缝干涉条纹
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮一、杨氏干涉实验 典例精析解析 两列光波发生干涉的条件之一是频率相等.利用双缝将一束光分成能够发生干涉的两束光，在屏上形成干涉条纹，但分别用红色滤光片和绿色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但屏上仍会有光亮，故选C.
答案 C典例精析例2 在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现亮、暗条纹的情况是( )
A.单色光f1和f2分别照射时，均出现亮条纹
B.单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹
C.单色光f1照射时出现亮条纹，单色光f2照射时出现暗条纹
D.单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现亮条纹二、决定干涉明、暗条纹的条件 典例精析解析 判定某处是亮条纹还是暗条纹，关键是看该处到两光源的光程差是该光波长的倍数情况，若是整数倍，该处为亮条纹；若为半波长的奇数倍，则为暗条纹.
单色光f1的波长
单色光f2的波长
可见Δs＝λ1，Δs＝ λ2，故用f1照射时，P点出现亮条纹，f2照
射时，P点出现暗条纹.
答案 C二、决定干涉明、暗条纹的条件 典例精析例3 用如图5所示的实验装置观察光的薄膜干涉
现象，图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，
图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，
将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观
察到的现象是( )
A.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°
C.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持不变三、薄膜干涉 图5典例精析解析 竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条纹在同一层次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D正确.
答案 D三、薄膜干涉 课堂要点小结 自我检测区12341.(杨氏干涉实验)下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间
却没有干涉发生1234解析 在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A错误，B正确.
在两个相干光源完全相同的情况下，光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，选项C错误.
两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了方便肉眼观察，故选项D错误.
答案 B12342.(决定条纹间距条件)如图6所示，用单色光
做双缝干涉实验，P处为第二暗条纹，改用
频率较低的单色光重做上述实验(其他条件
不变)时，则同侧第二暗条纹的位置( )
A.仍在P处
B.在P点上方
C.在P点下方
D.要将屏向双缝方向移近一些才能看到1234图6解析 由λ＝ 知f变小，λ变大.若出现第二条暗条纹，则P到双缝的路程差Δs＝ λ，当λ变大时，Δs也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P点上方，B正确.
答案 B12343.(杨氏干涉实验)一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )
A.各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距
不同
B.各色光的速度不同，造成条纹的间距不同
C.各色光的强度不同，造成条纹的间距不同
D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同1234A4.(薄膜干涉)如图7所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )
图7
A.a的上表面和b的下表面 B.a的上表面和b的上表面
C.a的下表面和b的上表面 D.a的下表面和b的下表面1234解析 干涉法的原理是利用单色光的薄膜干涉，这里的薄膜指的是样板与待测玻璃板之间的空气层.在空气层的上下表面反射的光波会发生干涉，观察干涉后形成的条纹是否为平行直线，可以断定厚玻璃板的上表面是否平整.因此选项C是正确的.
答案 C1234谢谢观看课件26张PPT。第五章 光的波动性 学案2 学生实验：用双缝干涉测量光的波长1.了解用双缝干涉测量光的波长的实验原理.
2.知道影响干涉条纹间距的因素.
3.观察白光及单色光的干涉图样.
4.能够利用双缝干涉实验测量单色光的波长.学习目标定位知识储备区1. 2. 透镜 单缝 双缝 测量头
3.知识链接1.亮 明暗相间 2.0.775 8.473新知呈现学习探究区一、实验原理 二、实验步骤 三、注意事项 四、误差分析 一、实验原理 1.观察干涉图样：光源发出的光经 成为单色光，单色光通过 后相当于线光源，经 产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到 的干涉条纹.如果用白光通过双缝可以观察到
条纹.
2.测量光的波长：若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻亮条纹间的距离用Δx表示，则入射光的波长为λ＝ .
实验中d是已知的，测出l、Δx即可测出光的波长λ.滤光片单缝双缝明暗相间彩色二、实验步骤 (如图3所示为安装仪器示意图)
图3
1.把遮光管架在支架环上，其轴线与光具座的导轨基本平行.
2.在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与水平面 .再装好单缝管.垂直二、实验步骤 3.让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心 .灯丝与单缝之间的距离约为25 cm.点亮灯泡，上下或左右调节灯泡，使灯丝的放大像及缩小像均成在 .
4.在遮光管的另一端装上测量头.在单缝管上装上拨杆，边观察，边左右移动拨杆，以调节单缝与双缝 ，直至看到白光的干涉条纹最清晰.等高单缝中心平行二、实验步骤 5.测量单色光波长时，在单缝前面加上红色或绿色滤光片即可看到 或 的干涉条纹，再调节目镜，就能同时清晰地看到分划线和干涉条纹，然后绕光轴转动测量头，使分划线与干涉条纹 ，固定好测量头后即可进行测量.
6.先移动测量头上的手轮，把分划线对准最左边的一条干涉亮条纹或者暗条纹，并记下它在游标尺上的读数x1，然后转动手轮，把分划线移向右边，并对准第n条(一般n可取7左右)干涉亮条纹或暗条纹，这时游标尺的读数为xn，则相邻两条亮条纹或
暗条纹之间的距离为Δx＝ .红黑相间绿黑相间平行二、实验步骤 待测的光波波长为：
式中d为 ，其数值刻在双缝座上，一块为0.250 mm，另一块为0.200 mm.l为双缝至光屏(即分划板)之间的距离，当遮光管未接长管时，l＝600 mm；当遮光管接上长管后，l＝700 mm.
7.改变双缝间的距离d，重复上面步骤再测量一次.双缝中心距离三、注意事项 1.单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心轴线上，双缝到单缝的距离应相等.
2.测双缝到屏的距离l时用毫米刻度尺多次测量取平均值.
3.测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间的距离Δx＝四、误差分析 实验中的双缝间距d是器材本身给出的，因此本实验要注意Δx的测量.光波的波长很小，Δx的测量对波长的影响很大.
Δx利用测量头测量.可利用“累积法”测n条亮条纹间的距离a，再求Δx＝ ，并且采用多次测量求Δx的平均值的
方法进一步减小误差.四、误差分析 典例精析例1 如图4所示的双缝干涉实验，用绿光
照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹
.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可
以(λ红＞λ绿＞λ紫)( )
A.增大S1与S2的间距
B.减小双缝屏到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光图4典例精析解析 在双缝干涉实验中，相邻两个亮条纹(或暗条纹)间的中心间距Δx＝ λ，要想增大条纹间距，可以减小两缝间距d，或者增大双缝屏到光屏的距离l，或者换用波长更长的光做实验.由此可知，选项C正确，选项A、B、D错误.
答案 C典例精析例2 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图5所示.双缝间的距离d＝3 mm.
图5
(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片.实验时需要测定的物理量有________和________.典例精析(2)若测得双缝与屏之间的距离为
0.70 m，通过测量头(与螺旋测微
器原理相似，手轮转动一周，分
划板前进或后退0.500 mm)观察第
1条亮条纹的位置如图6甲所示，
观察第5条亮条纹的位置如图乙所
示.则可求出红光的波长λ＝_____m.图6典例精析解析 (1)由于测量红光的波长，因此用红色滤光片.由Δx＝ λ
可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l和条纹间距Δx.
(2)由测量头的数据可知a1＝0，a2＝0.640 mm，
答案 见解析典例精析例3 (2014·全国大纲·17)在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样.图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为( )
A.2.06×10－7m B.2.06×10－4m
C.1.68×10－4m D.1.68×10－3m
解析 在双缝干涉实验中，相邻明条纹间距Δx、双缝间距d与双缝到屏的距离l间的关系为Δx＝ λ，则双缝间距d＝ ＝
m≈1.68×10－4m.C自我检测区1231.某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )
A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大
B.没有安装滤光片
C.单缝与双缝不平行
D.光源发出的光束太强123解析 安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述，可知选项A、C正确.
答案 AC1232.双缝干涉实验中，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可采取以下办法：(1)____________；(2)____________；(3)________________.为测量红光的波长，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，双缝到光屏的距离为1 m，则此红光的波长为________.
解析 在双缝干涉实验中，根据公式Δx＝ λ可知，要使屏上
单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可以采取的办法是：
(1)使用波长λ较长的单色光；
(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光管；123(3)减小双缝之间的距离.
根据测量值，计算相邻条纹间的距离：
再代入公式λ＝ ，求得红光的波长为λ＝7.5×10－7 m.
答案 见解析1233.在“双缝干涉测光的波长”实验
中，调节分划板的位置，使分划板
的中心刻线对齐中央明条纹的中心，
此时螺旋测微器的读数如图7甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示.已知双缝间距d＝1.5 mm，双缝到屏的距离l＝1.00 m，则被测光的波长为多少？123图7123答案 4.73×10－7 m谢谢观看课件41张PPT。第五章 光的波动性 学案3 光的衍射与偏振 激光1.知道光产生明显衍射现象的条件，了解几种不同衍射现象的图样.
2.能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析.
3.认识光的偏振现象，知道光是横波.
4.知道偏振光和自然光的区别，能用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象.
5.了解激光的特性及应用.学习目标定位知识储备区一、
1.直线传播 2. 较宽较亮 明暗相间 很快减弱 白条纹
彩色条纹 3. 不大 小知识链接1.绕过障碍物继续传播 跟波长相差不多 2.垂直新知呈现知识储备区二、
1. 一个平面 2. 振动方向 线偏振光 3. 横
三、
1.强度大 方向性好 相干性好
2. 加工 检测 通信 医学新知呈现学习探究区一、光的衍射 二、光的偏振 一、光的衍射 唐代诗人王维的诗句“空山不见人，但闻人语响”描写了一种常见的“闻其声而不见其人”的物理现象.这种现象是如何形成的呢？为什么声波容易发生衍射现象而光波不容易发生衍射现象呢？
答案 诗句中描写的是声波的衍射现象.
声波的波长较大，与日常生活中的物体可以相比，很容易发生明显衍射现象，故可以隔着障碍物“闻其声”，但光的波长远小于日常生活中物体的尺寸，光在障碍物后形成阴影，故有“不见其人”的现象.问题设计一、光的衍射 1.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，即使影的轮廓
.
2.光产生明显衍射现象的条件
在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长 ，甚至比光的
波长 的时候，就会产生明显的衍射现象.要点提炼模糊不清相比还小一、光的衍射 3.衍射图样的特点
(1)单缝衍射图样的特点：
①中央条纹 .两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐
，亮度逐渐 .
②光的波长一定时，单缝窄的中央条纹 ，各条纹间距 ；单缝不变时，光波波长大的中央条纹 ，条纹间距 .
③白光的单缝衍射条纹是中央为 ，两侧为 .亮而宽变窄减弱宽大宽大白色亮纹彩色条纹一、光的衍射 (2)圆孔衍射图样的特点：
①单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度高，外面是明暗相间的
(填“等距”或“不等距”)的圆环，越向外，亮环亮度越 .
②白光的圆孔衍射图样中央亮圆为 ，周围是 圆环.
(3)泊松亮斑：障碍物的衍射现象
①在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个 ，这就是著名的泊松亮斑.
②图样特点：中央是一个亮斑，圆板阴影的边缘模糊，阴影外边有明暗相间的圆环.不等距低白色彩色亮斑一、光的衍射 衍射现象明显就是衍射条纹更亮吗？
答案 衍射现象明显是指光绕到阴影区域的范围更大，随着缝、孔的减小，衍射条纹的宽度增大，但条纹亮度减弱.延伸思考一、光的衍射 一、光的衍射 二、光的偏振 1.取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，软绳上形成一列横波，质点在竖直平面内沿着上下方向振动.如果手持绳的一端左右抖动，会在绳上形成另一列横波，质点在水平平面内沿着左右方向振动.
现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板.分别将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置，观察发生的现象(如图1甲、乙所示).问题设计二、光的偏振 如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，观察发生的现象(如图丙所示).
这两种现象说明什么？
图1
答案 当机械波是横波时，若质点的振动方向与狭缝平行，则机械波能透过狭缝传播，反之则不能透过狭缝传播.对纵波而言，不管什么情况，纵波总能透过狭缝传播.二、光的偏振 2.如图2所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的；在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？
图2二、光的偏振 答案 会看到在旋转Q时光的亮度发生变化.
偏振片的作用类似于1中狭缝的作用，只有振动方向与透振方向一致的光才能通过.当偏振片Q与P的透振方向平行时，穿过Q的光最强；当Q与P的透振方向垂直时，光不能透过Q.二、光的偏振 1.横波、纵波的判定方法
(1)直接看质点的振动方向与波传播方向的关系.若 ，为横波；若 ，为纵波，这种方法适用于可看得见质点振动方向的机械波.
(2)看波能否通过两个互相垂直且共线的“狭缝”， 通过两个“狭缝”的为纵波， 通过的为横波.要点提炼互相垂直平行能不能二、光的偏振 2.偏振片
偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着 振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做透振方向.偏振片对光波的作用就像 的
作用一样.
3.光的偏振现象表明光是一种横波.这个方向狭缝对机械波二、光的偏振 4.自然光和偏振光二、光的偏振 5.偏振现象的应用举例
(1)摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振滤光片，让它的透振方向与玻璃表面的反射光的偏振方向 ，阻挡了反射光进入镜头.
(2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向互相 的偏振片当中插进一个液晶盒，液晶具有各向异性的属性，特别是对偏振光经过液晶时，其偏振方向会旋转90°，利用这种特性控制光通过或不通过，从而显示数字的形状.垂直垂直典例精析例1 观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到
0.8 mm，看到的现象是( )
A.衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显
B.衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显
C.衍射条纹的间距不变，只是亮度增强
D.以上现象都不会发生一、对光的衍射的理解 典例精析解析 由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题是将缝调宽，现象向相反的方向发展，故选项A正确，B、C、D错误.
答案 A一、对光的衍射的理解 典例精析例2 如图3所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是( )
图3
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 一、对光的衍射的理解 典例精析解析 双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，而红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；又由于黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样.
答案 B一、对光的衍射的理解 典例精析例3 如图4所示，白炽灯的右侧依次平行
放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B
点位于Q右侧.旋转偏振片P，A、B两点光
的强度变化情况是( )
A.A、B均不变 B.A、B均有变化
C.A不变，B有变化 D.A有变化，B不变二、对光的偏振的理解 图4典例精析解析 白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当P旋转时，只有与Q的透振方向一致时才有光透过Q，因此B点的光强有变化，选项C正确.
答案 C二、对光的偏振的理解 典例精析例4 一段时间以来，“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉中碳水化合物(糖)含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.
图5二、对光的偏振的理解 典例精析偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图5所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是( )二、对光的偏振的理解 典例精析A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转
过的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转
过的角度等于α二、对光的偏振的理解 典例精析解析 因为未放糖溶液时，A、B的偏振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到达O.当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，不能再通过B，A对，B错.
但当B转过一个角度，恰好使偏振片方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度.所以C对.同理D也对.
答案 ACD二、对光的偏振的理解 课堂要点小结 自我检测区12341.(对光的衍射的理解)在单缝衍射实验中，下列说法正确的是( )
A.其他条件不变，将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄
B.其他条件不变，使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄
C.其他条件不变，换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
D.其他条件不变，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽1234解析 当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，条纹间距也越大，黄光波长大于绿光波长，所以A、C正确；
当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹间距会变宽，B错误；
当光的波长一定，单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距会变宽，D正确.
答案 ACD12342.(对光的衍射的理解)关于光的衍射现象，下面说法正确的是( )
A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的条纹
B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的条纹
C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存
在光的衍射1234解析 单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的条纹，白光的衍射图样是彩色条纹.光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象.光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象.
答案 AC12343.(对光的偏振的理解)将两个偏振片紧靠在一起，放在一盏灯的前面，眼睛通过偏振片看到的光很弱.如果将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中会观察到( )
A.灯光逐渐增强，然后逐渐减弱
B.灯光强度保持不变
C.灯光逐渐增强，没有减弱现象
D.灯光逐渐增强，再减弱，然后增强到最亮1234123解析 眼睛通过两偏振片看到的光很弱，是因为两偏振片的透振方向不一致，在旋转其中一个偏振片的过程中，透振方向逐渐一致，光逐渐增强，当两个偏振片的透振方向一致时，光线最强，继续旋转偏振片，透振方向又逐渐偏离，光线逐渐减弱.所以选项A正确.
答案 A41234.(对激光的理解)让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像，这是利用激光的( )
A.方向性好，可以会聚到很小的一点上
B.相干性好，可以很容易形成干涉图样
C.强度大，可以在很短时间内集中很大的能量
D.波长短，很容易发生明显的衍射现象4123解析 激光的特点之一是方向性好，它可以会聚到一个很小的点上，DVD、VCD、CD唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点，选项A正确，B、C、D错误.
答案 A4谢谢观看课件27张PPT。第五章 光的波动性 学案4 章末总结网络构建区 光的波动性光的
干涉双缝
干涉条件：两列 相同、相位差恒定、振动情况相
同的光
实验装置：双缝干涉实验仪
干涉图样：单色光是 、均匀分布的条纹.明暗条纹
产生的条件明条纹：Δs＝kλ(k＝0，±1，±2，±3，…)
暗条纹：Δs＝(2k－1) (k＝0，±1，±2，±3，…)条纹间距：Δx＝
实验：用双缝干涉测量光的波长薄膜干涉及应用频率明暗相间光的波动性光的
衍射发生明显衍射的条件：孔或障碍物的尺寸与光的波长相差不多
甚至比光的波长还要小
衍射图像：单色光是明暗相间、 分布的条纹(与干涉图样
进行区分)
实例：单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射(泊松亮斑)偏振线偏振光与自然光的区别
线偏振光的获得方法：(1)用偏振片；(2)让反射光与折射垂直，
则它们都成为线偏振光
偏振现象说明光是激光特点： 、方向性好、单色性好、 好、覆盖波段宽
而且可调谐
应用：激光加工、激光全息照相、激光通信、激光检测、激光
医学、激光照排、光盘等非均匀横波强度大相干性学习探究区一、双缝干涉及干涉法测光波波长 二、薄膜干涉 三、对光的干涉和衍射现象的比较 一、双缝干涉及干涉法测光波波长 1.产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光.
2.产生明暗条纹的条件：当Δs＝kλ时出现明条纹；当Δs＝(2k－1) 时出现暗条纹(其中k＝0，±1，±2……).
3.相邻明(或暗)条纹间距：Δx＝ λ
4.双缝干涉图样的特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹.例1 如图1所示为双缝干涉实验，甲图为
用绿光照射时的结果，a为中央亮条纹，a′
为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光
照射的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻
亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是( )一、双缝干涉及干涉法测光波波长 图1A.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长
B.乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较长
C.乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较短
D.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短
解析 本题主要考查双缝干涉条纹间距的决定因素.由题图知甲图中条纹间距大，由Δx＝ λ可知，在l和d相同的情况下，Δx大，则λ大；Δx小，则λ小；所以乙图中所用单色光波长较短，因紫光比绿光波长短，故选项C正确.
答案 C一、双缝干涉及干涉法测光波波长 例2 利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，则：
图2一、双缝干涉及干涉法测光波波长 一、双缝干涉及干涉法测光波波长 (1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝________mm，xB＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm；
(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；
(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).一、双缝干涉及干涉法测光波波长 解析 游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数都要以mm为单位读取.本题中还要注意主尺上的数字单位是cm，不是mm.从λ＝ Δx可
知，波长越长的光，干涉条纹间距越大.根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，干涉条纹间距越小.
答案 (1)11.1 15.6 0.75 (2) Δx 6.0×10－7 (3)变小二、薄膜干涉 1.薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源这一侧干涉形成的(观察者应与光源在同一侧才能看到干涉条纹).
2.同一条纹上的点厚度相同，所以若用肥皂薄膜做实验，条纹为横条纹.
3.薄膜干涉要求膜的厚度与波长相差不大.二、薄膜干涉 例3 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图3
所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，
在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形
成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等.(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若将图示装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )图3二、薄膜干涉 A.变疏 B.变密
C.不变 D.消失
解析 光线在空气膜的上下表面上反射，并
发生干涉，从而形成干涉条纹.设空气膜顶角
为θ，d1、d2处为两相邻亮条纹到下表面的距
离，如图所示，则两处光的路程差分别为δ1
＝2d1，δ2＝2d2.二、薄膜干涉 因为δ2－δ1＝λ，所以d2－d1＝ λ.
设条纹间距为Δl，则由几何关系得： ＝tan θ，
即Δl＝ .当抽去一张纸片时，θ减小，Δl增大，即条纹
变疏.
答案 A三、对光的干涉和衍射现象的比较 单缝衍射与双缝干涉的比较三、对光的干涉和衍射现象的比较 三、对光的干涉和衍射现象的比较 例4 一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹.现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( )
A.与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B.与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些
C.只有一条与缝宽对应的明条纹
D.无条纹，只存在一片红光三、对光的干涉和衍射现象的比较 解析 开始时产生了干涉现象，说明两缝都很窄，能够满足使红光发生明显衍射的条件，挡住一条窄缝后，在屏上得到的是单缝衍射图样.衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现明条纹，但衍射图样中央明条纹较宽，两侧都出现明暗相间的条纹；干涉图样为等间距的明暗相间的条纹，而衍射图样两侧为不等间距的明暗相间的条纹且亮度迅速减弱，所以本题正确选项为B.
答案 B自我检测区121.(干涉和衍射比较)如图4所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是( )
图412 A.a、b是光的干涉图样
B.c、d是光的干涉图样
C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短
D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短
解析 干涉条纹是等间距的条纹，因此，a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项错误；12由公式Δx＝ λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所
以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误，c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D项错误.
答案 A122.(干涉实验)1834年，洛埃利用单面镜得到
了杨氏干涉的结果.洛埃镜实验的基本装置
如图5所示，S为单色光源，M为一平面镜.
S经平面镜反射光和直接发出的光在光屏上
相遇叠加形成干涉条纹，其光路如图所示，
若已知光源到平面镜的距离为a，光源到屏的距离为l，相邻两条亮纹的距离为Δx，则光波的波长λ＝________.12图512谢谢观看课件30张PPT。第六章 相对论学案1 牛顿力学中运动的相对性 狭义相对论的两个基本假设 时间、长度的相对性1.了解牛顿力学中运动的相对性.
2.了解伽利略相对性原理及其速度变换公式.
3.了解狭义相对论的两个基本假设.
4.了解狭义相对论的几个主要结论.
5.了解经典时空观与相对论时空观的重要区别.学习目标定位知识储备区1.力学 惯性参考系 2.物理 一样 真空中 相同 3. 相对 同时
4. 5. uτ0 6. 时间 空间 运动知识链接参考系新知呈现uτl0学习探究区一、牛顿力学中运动的相对性 二、狭义相对论的两个基本假设 三、同时的相对性 时间间隔的相对性 四、长度的相对性 相对论时空观 一、牛顿力学中运动的相对性 1.在一艘大船密闭的船舱里，你能否通过观察自由释放的小球的运动判断大船是静止还是在匀速行驶？
答案 不能.因为不论大船是静止还是匀速行驶，观察到小球的运动都是相同的，而且都要落在释放点的正下方.
2.若大船相对地面以速率u向前匀速行驶，船上某人相对船以v′向前跑，则他相对地面的速率是多少？若此人以v′向船后跑呢？
答案 若此人相对船以v′向前跑，则他相对地面的速率为v1＝u＋v′；若向船后跑，则他相对地面的速率为v2＝u－v′.问题设计一、牛顿力学中运动的相对性 1.伽利略相对性原理
(1)惯性系：如果 定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对这个惯性系做 运动的另一个参考系也是惯性系.
(2)伽利略相对性原理： 的规律在任何惯性系中都是一样的.要点提炼牛顿运动匀速直线力学一、牛顿力学中运动的相对性 2.经典时空观
经典时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的，是绝对的，时间和空间是相互独立、互不相关的.
3.伽利略速度变换公式
若车厢相对地面以u向前行驶，车厢内人相对车厢以速率v′向前跑，则人对地面的速率为v＝ ；若人向车后跑时，相对地面的速率为v＝ .u＋v′u－v′一、牛顿力学中运动的相对性 一辆匀速行驶的汽车车厢内，实验者是否可以不受场地的影响来进行用单摆测定重力加速度的实验？
答案 匀速行驶的汽车属于惯性系，所以他能够完成这个实验，且与地面上的结果无异.延伸思考二、狭义相对论的两个基本假设 如图1所示，光源在参考系O中
(1)根据伽利略速度变换公式，计算当参
考系O′与参考系O相对静止时，O′相
对于O以速度v向右匀速运动时以及O′
相对于O以速度v向左匀速运动时人看到的光速分别是多少？
(2)根据狭义相对论原理，在不同的参考系中，光速的大小是不同的吗？
(3)伽利略速度变换公式是错误的吗？问题设计图1二、狭义相对论的两个基本假设 答案 (1)分别为c、c－v、c＋v
(2)光速对不同的参考系，值是相同的，即光速不变
(3)伽利略速度变换公式适用于低速运动的情况二、狭义相对论的两个基本假设 狭义相对论的两个基本假设
1.爱因斯坦相对性原理
对不同的惯性系， (包括 的和 的)都是一样的.
2.光速不变原理
光在真空中运动的速度在任何惯性参考系中测得的数值都是
的.要点提炼物理规律力学电磁相同三、同时的相对性 时间间隔的相对性 1.如图2所示，一列火车沿平直轨道飞快地匀速行驶，车厢中央的光源发出了一个闪光，闪光照亮了车厢的前壁和后壁.车上的人观察到闪光是同时照亮前后壁吗？地面上的人是怎么认为的？
图2
答案 车上的人认为闪光同时照亮了前后壁，地面上的人认为先照亮后壁.问题设计三、同时的相对性 时间间隔的相对性 2.某人在这列火车上拍了两下桌子，车上的人观测的两次拍桌子的时间间隔与地面上的人观测的时间间隔相同吗？
答案 不同.三、同时的相对性 时间间隔的相对性 1.“同时”的相对性
(1)经典物理学认为：如果两个事件在一个参考系中是同时发生的，那么在另一个参考系中观察也 (填“一定”或“不一定”)是同时发生的.
(2)狭义相对论的时空观认为：同时是 的，即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中
(填“一定”或“不一定”)是同时发生的.要点提炼一定相对不一定三、同时的相对性 时间间隔的相对性 2.时间间隔的相对性
(1)经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是 的.
(2)狭义相对论认为“动钟变慢”：时间间隔的相对性公式τ＝ ，也就是说，在相对运动的参考系中观测，事件
变化过程的时间间隔变大了，这叫做狭义相对论中的时间膨胀.相同四、长度的相对性 相对论时空观 如图3所示，假设杆MN沿着车厢的运动方向固定在火车上，且与火车一起运动，火车上的人测量杆的长度与地面上的人测得杆的长度相同吗？
图3
答案 不同.问题设计四、长度的相对性 相对论时空观 1.长度的相对性(尺缩效应)
(1)经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做
而不同.
(2)狭义相对论认为“动尺变短”：狭义相对论中的长度公式：
l＝l0 ，但垂直于杆的运动方向上，杆的长度 .要点提炼相对运动不变四、长度的相对性 相对论时空观 2.经典时空观和狭义相对论时空观
(1)经典时空观：空间和时间脱离物质而存在，是绝对的，空间和时间 ，即与物质的运动 .
(2)狭义相对论时空观：空间和时间与物质运动状态 .没有联系无关有关典例精析例1 根据狭义相对论原理，考虑以下
几个问题：
(1)如图4所示，参考系O′相对于参考
系O静止时，人看到的光速应是多少？
(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动时，人看到的光速应是多少？
(3)参考系O′相对于参考系O以速度v向左运动时，人看到的光速又是多少？一、对狭义相对论的理解 图4典例精析解析 光速不变原理指的是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故三种情况下人看到的光速都是c.
答案 (1)c (2)c (3)c一、对狭义相对论的理解 典例精析例2 如图5所示，沿平直铁路线有间距相
等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC
方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪
光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照
亮的顺序是( )
A.同时被照亮 B.A先被照亮
C.C先被照亮 D.无法判断二、时间、时空的相对性 图5典例精析解析 列车上的观察者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动，靠近C而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮，故只有C正确.
答案 C二、时间、时空的相对性 典例精析例3 在一飞船上测得飞船的长度为100 m，高度为10 m.当飞船以0.60c的速度从你身边经过时，按你的测量，飞船有多高、多长？
解析 因为长度收缩只发生在运动的方向上，与运动垂直的方向上没有这种效应，故测得的飞船的高度仍为原来高度10 m.设飞船原长为l0，观测到飞船的长度为l，则根据“动棒缩短”有
所以观测到飞船的高度和长度分别为10 m、80 m.
答案 观测到飞船的高度和长度分别为10 m、80 m.二、时间、时空的相对性 课堂要点小结 相对
论的
诞生经典相对性原理狭义相对论的
两个基本假设爱因斯坦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l＝l0
时间间隔的相对性τ＝
自我检测区1231.(狭义相对论)关于狭义相对论，下列说法不正确的是( )
A.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相
同的
B.狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，
与光源的运动无关
C.狭义相对论只涉及无加速度运动的惯性系
D.狭义相对论任何情况下都适用
解析 由狭义相对论原理可知D错误.123D2.(狭义相对论)如图6所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为( )
图6
A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.c123D3.(时间和时空的相对性)如图7所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(选填“长”或“短”)了.
图7123123解析 地面上的观察者认为地面是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度相对地面是相同的，但是在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时间也就晚些，即地面上的观察者认为该闪光先到达后壁.根据长度的相对性可知：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小.故可以得出观察者观察到车厢的长度比静止时变短.
答案 先到达后壁 短谢谢观看课件26张PPT。第六章 相对论学案2 相对论的速度变换公式
质能关系 广义相对论点滴(选学)1.知道相对论速度变换公式、相对论质量和质能方程.
2.了解广义相对论的基本原理.
3.初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据.学习目标定位知识储备区1. 负值 极限 不变 2. 增大 总要大于
3. E＝mc2 越多 正比 ΔE＝Δmc2 4. 任何参考系 一样 惯性系统知识链接不变 不变 相同 增大新知呈现学习探究区一、相对论的速度变换 二、相对论质量和能量 三、广义相对论点滴 一、相对论的速度变换 一列火车正以v＝50 m/s的速度高速行驶，列车内一乘客以相对列车u′＝5 m/s的速度向前跑，站台上的观察者测得该乘客的速度是u＝v＋u′＝55 m/s.若列车的速度是0.9c，乘客的速度是0.5c，那么站台上的观察者测得该乘客的速度是0.9c＋0.5c＝1.4c吗？
答案 不是.问题设计一、相对论的速度变换 1.公式：设高速行驶的火车对地面的速度为v，车上的人相对火车以速度u′运动，那么人相对地面的速度为u.要点提炼一、相对论的速度变换 2.对公式的理解
假设高速火车对地面的速度为v，车上的一高速粒子以速度u′沿火车前进的方向相对火车运动，那么此粒子相对于地面的速度u为u＝ .
(1)若粒子运动方向与火车运动方向相反，则u′取 值.
(2)如果v?c，u′?c时， 可忽略不计，这时相对论的速
度变换公式可近似为 .u＝u′＋v负一、相对论的速度变换 (3)若u′＝c，v＝c，则u＝c，表明一切物体的速度都不能超过光速.
(4)该变换公式只适用于同一直线上匀速运动速度的变换，对于更复杂的情况不适用.
(5)光速c是宇宙速度的 ，且相对任何参考系，光速都
是 的.极限不变二、相对论质量和能量 回旋加速器中磁场一次次把粒子拉到狭缝处，狭缝处的电场一次次加速带电粒子.假如回旋加速器的半径可以增大到很大，磁感应强度足够大，经回旋加速器加速的粒子的速度可以达到任意速度甚至超过光速吗？问题设计二、相对论质量和能量 答案 不可以超过光速.
因为回旋加速器的理论基础是粒子在磁场中做圆周运动的周期(T＝)等于交变电场的周期；速度较小时粒子的质量m可以认为不变，周期T不变，电场变化与粒子圆周运动同步，但速度较大时，质量增大明显，粒子做圆周运动的周期T变大，无法做到圆周运动的周期与高频电压的周期同步.二、相对论质量和能量 1.相对论质量
(1)经典力学：物体的质量是 的，一定的力作用在物体上产生 的加速度，经过足够长时间后物体可以达到 的速度.
(2)相对论：物体的质量随物体速度的 而 .
①物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系是：
m＝ .要点提炼不变一定任意增加增大二、相对论质量和能量 ②因为总有v③微观粒子的速度很大，因此粒子质量明显大于静质量.
2.质能方程
关系式： ，式中m是 ，E是 .总要大于E＝mc2物体的质量它具有的能量二、相对论质量和能量 有人根据E＝mc2得出结论：质量可以转化为能量，能量可以转化为质量，这种说法对吗？
答案 不对.E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化.对于一个封闭的系统，质量是守恒的，能量也是守恒的.延伸思考三、广义相对论点滴 1.在一个全封闭的宇宙飞船中，若飞船静止，宇航员将一小球自由释放，小球将怎样运动？假如没有引力场，飞船加速上升，宇航员将小球自由释放，小球相对飞船会怎样运动？
答案 小球都是以某一加速度落向舱底.
2.宇航员能否根据“小球的加速下落”判断飞船是静止在一个引力场中，还是正处在一个没有引力场而正加速上升的过程中？
答案 不能.问题设计三、广义相对论点滴 1.广义相对论的基本原理
(1)广义相对性原理：在 中物理规律都是一样的.
(2)等效原理：一个不受引力作用的加速度系统跟一个受引力作用的 是等效的.
2.广义相对论的几个结论
(1)光线在引力场中 .
(2)引力场的存在使得空间不同位置的 出现差别(引力红移).任何参考系惯性系统弯曲时间进程典例精析例1 一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动.此粒子衰变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c，电子的衰变方向与粒子运动方向相同.求电子相对于实验室参考系的速度.
解析 已知u＝0.05c，vx′＝0.8c.
由相对论速度变换公式得
答案 0.817c一、相对论速度变换公式 典例精析例2 下列关于爱因斯坦质能方程的说法中，正确的是( )
A.只有运动的物体才具有质能，静止的物体没有质能
B.一定的质量总是和一定的能量相对应
C.E＝mc2中能量E其实就是物体的内能
D.由ΔE＝Δmc2知质量与能量可以相互转化
解析 E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化.故选项B正确，D错误；二、对质能方程的理解 典例精析静止的物体也具有能量，称为静质能E0，E0＝m0c2，m0叫做静质量；E＝mc2中的能量E包括静质能E0和动能Ek，而非物体的内能，故选项A、C错误.
答案 B二、对质能方程的理解 典例精析例3 在日全食的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出的光( )
A.经太阳时发生了衍射
B.可以穿透太阳及其他障碍物
C.在太阳引力场作用下发生了弯曲
D.经过太阳外的大气层时发生了折射
解析 根据爱因斯坦的广义相对论可知，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C正确，A、B、D均错.三、广义相对论的几个结论 C课堂要点小结 相
对
论狭义相对
论的其他
结论相对论的速度变换公式υ＝
相对论质量m＝
质能方程E＝mc2广义相对
论简介广义相对性原理等效原理广义相对
论结论引力使光线弯曲引力使时间进程变慢自我检测区1231.(相对论速度变换公式)在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与u′＋v的关系是( )
A.u＝u′＋v B.uC.u>u′＋v D.以上均不正确
解析 由相对论速度变换公式可知B正确.123B2.(对质能方程的理解)关于物体的质量，下列说法正确的是( )
A.在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的
B.在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化
C.在相对论力学中，物体静止时的质量最小
D.在相对论力学中，物体的质量随物体速度的增大而增大123解析 在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的，故选项A正确，B错误；
在相对论力学中，由于物体的速度v不可能达到光速c，所以v正确.
答案 ACD1233.(广义相对论的几个结论)在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于飞船的运动方向在飞船内传播，下列说法中正确的是( )
A.船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的
B.船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的
C.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的
D.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的123AD谢谢观看课件25张PPT。第六章 相对论学案3 章末总结网络构建区 相对论简介狭义相
对论两个基
本假设狭义相对性原理：
光速不变原理：
几个重
要结论“同时”是相对的
长度是相对的，长度的相对性公式l＝
时间间隔是相对的，时间间隔的相对
性公式τ＝ 在不同的惯性参考系中，一
切物理规律都是一样的 光在真空中运动的速度在任何
惯性系中测得的数据都是相同的相对论简介两个基本假设几个重要结论相对论速度变换公式v＝相对论质量关系式m＝爱因斯坦质能方程E＝狭义相
对论mc2广义相
对论两个基
本原理广义相对性原理：
等效原理：
几个
结论物体的引力使光线弯曲
引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出
现差别(引力红移)相对论简介 在任何参考系中物理规律
都是一样的 一个不受引力作用的加速度系统
跟一个受引力作用的惯性系统是等效的学习探究区一、时间和空间的相对性 二、相对论速度变换公式 三、质速关系和质能关系 一、时间和空间的相对性 1.与运动的惯性系相对静止的人认为两个事件时间间隔为τ0，地面观察者测得的时间间隔为τ，则两者之间关系为τ＝
2.(1)如果与杆相对静止的人认为杆长是l0，与杆相对运动的人
认为杆长是l，则两者之间的关系为l＝
(2)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小.例1 在实验室中测得以速度0.8c运动的π介子的平均寿命为4×10－8秒，与π介子一起运动的观察者认为π介子的平均寿命是多少？
解析 在相对于π介子运动的实验室中测得π介子的平均寿命为Δt，则相对于π介子静止的观察者测得π介子的平均寿命为
答案 2.4×10－8 s一、时间和空间的相对性 例2 某列长为100 m的火车，若分别以v1＝30 m/s和v2＝2.7×108 m/s的速度做匀速直线运动，则对地面的观察者来说其长度分别缩短了多少？
解析 根据公式l＝l0 知，
长度缩短了Δl＝l0－l＝l0
代入数据可得
Δl1＝5×10－13 m，Δl2＝56.4 m.
答案 5×10－13 m 56.4 m一、时间和空间的相对性 二、相对论速度变换公式 设参考系相对地面的运动速度为v，参考系中的物体以速度u′沿参考系运动的方向相对参考系运动，那么物体相对地面
的速度u＝
(1)当物体运动方向与参考系相对地面的运动方向相反时，公式中的u′取负值.
(2)若物体运动方向与参考系运动方向不共线，此式不可用.二、相对论速度变换公式 (3)由公式可知：u一定比u′＋v小，但当u′和v都比c小得多时，可认为u＝u′＋v，这就是低速下的近似，即经典力学中的速度叠加.
(4)当u′＝v＝c时，u＝c，证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变原理.二、相对论速度变换公式 例3 设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.6c的速率向东飞行，5 s后该飞船将与一个以0.8c的速率向西飞行的彗星相撞.试问：
(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？
(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星相撞？二、相对论速度变换公式 解析 (1)取地球为S系，飞船为S′系，向东为x轴正向.则S系相对S′系的速度v＝－0.6c，彗星相对S系的速度ux＝－0.8c.由相对论速度变换公式可求得慧星相对飞船的速率ux′＝
≈－0.946c，即彗星以0.946c的速率向飞船靠近.二、相对论速度变换公式 (2)把t0＝t0′＝0时的飞船状态视为一个事件，把飞船与彗星相撞视为第二个事件.这两个事件都发生在S′系中的同一地点(即飞船上)，地球上的观察者测得这两个事件的时间间隔τ＝5 s，根据时间延缓效应可求出τ0.即τ＝ ＝5 s，解得τ0＝
4 s，即从飞船上的时钟来看，还有4 s的时间允许它离开原来的航线.
答案 (1)0.946c (2)4 s三、质速关系和质能关系 1.质速关系
物体的质量会随物体的速度的增大而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间的关系m＝
(1)v?c时，( )2≈0此时有m≈m0，也就是说：低速运动的物体，可认为其质量与物体的运动状态无关.
(2)物体的运动速率无限接近光速时，其相对论质量也将无限增大，其惯性也将无限增大，其运动状态的改变也就越难，所以超光速是不可能的.三、质速关系和质能关系 2.质能关系
(1)相对于一个惯性参考系，以速度v运动的物体其具有的相对论能量E＝mc2＝
其中E0＝m0c2为物体相对于参考系静止时的能量.
(2)在相对论下，运动物体的动能Ek＝mc2－m0c2.
(3)物体的能量变化ΔE与质量变化Δm的对应关系为ΔE＝Δmc2.三、质速关系和质能关系 例4 一电子以0.99c的速率运动.问：
(1)电子的总能量是多少？
(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m0＝9.1×10－31 kg)
解析 (1)对该高速运动的电子，其总能量为动能与静能量之和.
即E＝Ek＋E0.
因为Ek＝ －m0c2，E0＝m0c2.三、质速关系和质能关系 答案 (1)5.81×10－13 J (2)8.05×10－2自我检测区1231.(对相对论的认识)关于质量和长度，下列说法中正确的是( )
A.物体的质量与运动状态无关，是物体本身的属性
B.物体的质量与运动状态有关，只是在速度较小的情况下，其影
响可忽略不计
C.物体的长度与运动状态无关，是物体本身的属性
D.物体的长度与运动状态有关，只是在速度较小的情况下，其
影响可忽略不计
解析 由相对论原理可知B、D正确.123BD2.(空间的相对性)一观察者测得运动着的米尺长为0.5 m，静止时长度为1 m，求此米尺以多大的速度移动.
解析 设观察者测得的长度为l，米尺静止时的长度为l0，则满足长度相对公式l＝l0 ，进行变形可解得u.根据l＝l0
可得u＝
代入数据得u＝0.866c＝2.6×108 m/s.
答案 2.6×108 m/s1233.(质速关系和质能关系)电子的静止质量m0＝9.11×10－31 kg.
(1)试分别用焦耳和电子伏为单位来表示电子的静质能.
(2)静止电子经过106 V电压加速后，其质量和速率各是多少？
解析 (1)由质能方程得
E0＝m0c2＝9.11×10－31×(3×108)2 J
≈8.2×10－14 J＝ eV≈0.51 MeV.123123答案 (1)8.2×10－14 J 0.51 MeV (2)2.95m0 0.94c谢谢观看
