第四章 第1节 光的折射-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册【同步学习方案】人教版

１０．B １１．解析:(１)由乙图知,质点的振动周期为T＝０．８s,由甲图 知,波长λ＝２０m, 则波速为:v＝ λ T ＝ ２０ ０．８m /s＝２５m/s． (２)振幅为２m;则由t＝０到１．６s时,质点P 通过的路程为: s＝２×４A＝１６m; (３)质点P,Q 平衡位置之间的距离为:L＝８５m－１０m＝ ７５m;由L＝vt,解得:t＝３s, 即经过３s时间质点Q 第一次到达波谷,经过３．８s时间质点 第二次到达波谷． １２．解析:(１)因为超声波的频率为f＝１．０×１０５Hz,所以质 点振动周期T＝ １ f ＝１０－５s x＝７．５×１０－３m 处质点图示时刻处于波谷,所以可画出该质 点做简谐运动的图像如图所示． (２)因为超声波的频率为f＝１．０×１０５Hz,由波的图像可知 超声波的波长λ＝１５×１０－３m,v＝λf 可得超声波的速度v＝λf ＝１５×１０－３×１．０×１０５m/s＝１５００m/s,所以鱼群与渔船间的距 离x＝ vt ２＝ １５００×４ ２ m＝３０００m． １３．解析:(１)由波的传播方向可确定质点的振动方向,根据 带动法可知,两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播,则 质点P、Q 均沿y 轴负方向运动,所以质点 M 的起振方向也沿y 轴负方向; (２)由图可知,该两波的波长为０．４m,由波长与波速关系可 求出,波的周期为T＝ λ v ＝ ０．４ ０．４s＝１s ,由图可知,两质点到 M 的 距离都是０．３m．波传到 M 的时间都是:t１＝ ０．３ ０．４s＝ ３ ４T ,M 点起 振的方向向下,再经过:t２＝１．２５s＝ ５ ４T ,两波的波谷恰好传到质 点 M,所以 M 点的位移为－４cm． (３)０到２s这段时间内质点 M 振动的时间是 ５ ４s ,通过的路 程为s＝ ５ ４×４× (２A)＝１０×２cm＝２０cm; (４)经过１s,两列波都向前传播了０．４m,由波的叠加分析可 以知道,在t＝１s时,M 处于波谷位置,位移为－４cm,x＝０．４m 和x＝０．６m 处质点位于平衡位置,x＝０．２m 和x＝０．８m 处质点 位于平衡位置,如图所示． １４．解析:(１)t＝０时刻,P 向下振动,此前P 已经到过一次 波峰,根据题意,有:t１＝T＋ ３ ４T ,解得:周期T＝０．８s,由题图可 知波长λ＝４cm,根据波速v＝ λ T ,解得v＝５cm/s． (２)由题图可知,振幅A＝２cm,Q 的起振时刻为t２＝ QA v ＝ ０．７s,Q 的振动方程y＝Asin ２π T (t－t２)[ ] ,代入数据得:当t≥ ０．７s时,y＝２sin ５π ２ (t－０．７)[ ]cm,当t＜０．７s时,y＝０． 第四章　光 第１节　光的折射 知识梳理 一、１．(１)分界面　(２)进入第２种介质　２．(１)同一平面内 　两侧　成正比　 sinθ１ sinθ２　 (２)可逆 二、１．光学性质　２．真空　 sinθ１ sinθ２　３． 真空　 c v 　４． 大于１ 典例精解 【典例１】　解析:(１)由折射定律有n＝ sinθ１ sinθ２ ,解得sinθ２＝ sinθ１ n ＝ １ ２ ,则θ２＝３０°,由反射定律得θ′１＝θ１＝４５°,由几何关系 可知反射光线与折射光线间的夹角为θ＝１０５°． (２)当反射光线与折射光线垂直时,θ１′＋θ２ ＝９０°,则n＝ sinθ１ sinθ２＝ sinθ１ cosθ１′＝ sinθ１ cosθ１＝tanθ１＝ ２ ,故θ１＝arctan２＝５４．７４°． 变式１:C 【典例２】　解析:(１)P３,P４的连线与CD 的交点即为光线从 玻璃砖中射出的位置,P１,P２的连线与AB 的交点即为光线进入 玻璃砖的位置,连接这两点即可作出玻璃砖中的光路,如图所示． (２)连接O 点与光线在AB 上的入射点所得直线即为法线, 作出入射角和折射角如图中i,r所示． (３)图乙中图线的斜率k＝ sini sinr＝n ,由图乙可知斜率为１．５, 即该玻璃砖的折射率为１．５． 变式２:B 当堂训练 １．C　２．C　３．C　４．C　５．D　６．C　７．A　８．C　９．A　 １０．B １１．解析:(１)此时OP３与OE 之间的夹角为入射角,θ１＝６０°, θ２＝３０°,则n＝ sinθ１ sinθ２＝ sin６０° sin３０°＝ ３． (２)P４对应的入射角大,折射角相同,所以对应的折射率大． (３)当在 K 位置时,入射角与折射角相等,所以折射率等 于１． 答案:(１)３　(２)P４　(３)１ 􀅰７１１􀅰 １２．解析:(１)光路图如图所示． (２)根据折射定律n＝ sinα sinβ ＝ ３,由几何 关系２β＝α,可得β＝３０°,α＝６０°,所以CD＝ Rsinα＝ ３ ２R．