易错点18 机械振动机械波和光学-备战2022年高考物理考试易错题

易错点18 机械振动机械波和光学 易错题【01】对机械振动分析有误 一、简谐运动 1．简谐运动 (1)定义：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． (2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置． (3)回复力 ①定义：使物体返回到平衡位置的力． ②方向：总是指向平衡位置． ③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力． 2.简谐运动的两种模型 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐运动条件 ①弹簧质量要忽略 ②无摩擦等阻力 ③在弹簧弹性限度内 ①摆线为不可伸缩的轻细线 ②无空气阻力等 ③最大摆角小于等于5° 回复力 弹簧的弹力提供 摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力 平衡位置 弹簧处于原长处 最低点 周期 与振幅无关 T＝2π 能量转化 弹性势能与动能的相互转化，系统的机械能守恒 重力势能与动能的相互转化，机械能守恒 二、简谐运动的公式和图象 1．表达式 (1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反． (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ0)，其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫做初相． 2．图象 (1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图甲所示． (2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acos ωt，图象如图乙所示． 三、受迫振动和共振 1．受迫振动 系统在驱动力作用下的振动．做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关． 2.共振 做受迫振动的物体，它的驱动力的频率与固有频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象．共振曲线如图所示． 易错题【02】对机械波分析有误 一、机械波 1．形成条件 (1)有发生机械振动的波源． (2)有传播介质，如空气、水等． 2．传播特点 (1)传播振动形式、传播能量、传播信息． (2)质点不随波迁移． 3．机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，有波峰和波谷． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，有疏部和密部． 4．机械波的描述 (1)波长(λ)：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离． ①在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长． ②在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长． (2)频率(f)：波的频率等于波源振动的频率． (3)波速(v)：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定． (4)波长、频率(或周期)和波速的关系：v＝＝λf. 5．波的图象 (1)坐标轴：横坐标表示沿波传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标表示该时刻各个质点离开平衡位置的位移． (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移． 二、波的干涉和衍射现象　多普勒效应 1．波的干涉和衍射 波的干涉 波的衍射 条件 两列波的频率必须相同，相位差保持不变 产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多 现象 形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样 波能够绕过障碍物或孔继续向前传播 2.多普勒效应 (1)条件：声源和观察者之间有相对运动(距离发生变化)； (2)现象：观察者感到频率发生变化； (3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化． 易错题【02】对光学分析有误 一、光的折射定律　折射率 1．折射定律 (1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． 图1 (2)表达式：＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：n＝. (3)计算公式：n＝，因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1. (4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角小于折射角． 3．折射率的理解 (1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关． (2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质． (3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小． 二、全反射　光导纤维 1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只剩下反射光线的现象． 2．条件：(1)光从光密介质射入光疏介质．(2)入射角大于或等于临界角． 3．临界角：折射角等于90°时的入射角．若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C，