高考物理二轮总复习精品课件 第二部分 专题八 第17讲 机械振动与机械波 光学.ppt

②因为t2=1.85s=0.75s+1.1s所以t2时刻,波源M传递到P点的振动位移为-5cmt2=1.85s=1.35s+0.5s,所以t2时刻,波源N传递到P点的振动位移为0,由波的叠加原理可得,t2=1.85s时P点的位移为-5cm。4.(2021·江苏南通高三模拟)如图所示,一束光从长l=1.8m的光导管左端的中心O点入射,入射角α=53°,折射角β=37°。经多次全反射后从右端射出。真空中光速c=3.0×108m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求光在光导管中:(1)速度v的大小;(2)传播的时间t。答案:(1)2.25×108m/s(2)1.0×10-8s怎样得高分玻璃三棱镜中的折射和全反射问题【典例示范】如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°,一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射,AD=a,棱镜的折射率为n=,求:(1)此玻璃的临界角;(2)光从棱镜第一次射入空气时的折射角;(3)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)。思维流程以题说法光在玻璃三棱镜中的折射和全反射问题,作好规范的光路图是解决问题的关键,特别应注意法线作为辅助线的作用,通过作图构建几何三角形,然后利用三棱镜的角度关系和几何知识求解。针对训练(2022·湖南卷)如图所示,某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成,其中屏障垂直于屏幕平行排列,可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n=2,屏障间隙l=0.8mm。发光像素单元紧贴屏下,位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。(1)若把发光像素单元视为点光源,要求可视角度θ控制为60°,求屏障的高度d。(2)若屏障高度d=1.0mm,且发光像素单元的宽度不能忽略,求像素单元宽度x最小为多少时,其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点,即视为能看到该像素单元)。本课结束命题热点一振动与波动的综合应用常以选择题的形式考查波的图像、波速、波长、频率的关系。例1(多选)一列简谐横波,某时刻的图像如图甲所示,其中P、Q、A是波上的三个质点,从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是()甲乙A.t=0到t=0.2s,该波向x轴负方向传播了5mB.质点P比质点Q先回到平衡位置C.经过Δt=0.4s,质点A通过的路程是4mD.t=0到t=0.2s,这段时间P的速度逐渐减小E.质点A简谐运动的表达式为y=2sin2.5πt(m)思维导引答案:ACE解析:由题图乙读出t=0时刻质点A的速度方向为沿y轴正方向,由题图甲判断出波的传播方向为沿x轴负方向,该波的波长为λ=20m,由题图乙知波的周期为T=0.8s,则波速为v==25m/s,所以x=vt=25×0.2m=5m,故选项A正确;图示时刻质点P沿y轴负方向运动,因为质点Q直接向平衡位置运动,所以质点P将比质点Q后回到平衡位置,故选项B错误;Δt=0.4s=0.5T,在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅,则经过Δt=0.4s,质点A通过的路程是s=2A=4m,故选项C正确;t=0到t=0.2s,为四分之一周期,这段时间P的速度先减小后增大,故选项D错误;由ω=rad/s=2.5πrad/s,可知质点A简谐运动的表达式为y=2sin2.5πt(m),故选项E正确。规律方法1.判断波的传播方向和质点振动方向的方法(1)上下坡法(图甲)。(2)同侧法(图乙)。(3)微平移法(图丙)。2.周期、波长、波速的计算(1)周期:可根据质点的振动情况计算,若t时间内,质点完成了n次(n可能不拓展训练1(多选)(2022·广西南宁二模)图甲为一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形,P是平衡位置在x=0.5m处的质点,Q是平衡位置在x=2.0m处的质点;图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是()A.质点Q简谐运动的表达式为y=0.2sin5πt(m)B.在t=0.3s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.2s到t=0.4s,该波沿x轴负方向传播了2mD.从t=0.2s到t=0.5s,质点P通过的路程为30cmE.在t=0.4s时,P质点的位移为-10cmACE命题热点二光的折射和全反射常以计算题的形式考查光的折射和全反射。例2一个半圆柱形玻璃砖