2024届高考：自编口诀快速记住原子物理知识 (2)学案

这是一份2024届高考：自编口诀快速记住原子物理知识 (2)学案，共10页。学案主要包含了机械振动，机械波，光学，电磁振荡，相对论，实验等内容，欢迎下载使用。

一、机械振动
1、简谐运动的两种模型
2.简谐运动的五个特征
(1)动力学特征：F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数。
(2)运动学特征：简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比，而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反。
(3)周期性特征：相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。
(4)对称性特征
①相隔eq \f(T,2)的奇数倍的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反。
②如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。
③振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′。
④振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO。
(5)能量特征：振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。
3.单摆
(1)回复力：摆球重力沿切线方向的分力，F回＝－mgsin θ＝－eq \f(mg,l)x＝－kx，负号表示回复力F回与位移x的方向相反。
(2)向心力：细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力充当向心力，F向＝FT－mgcs θ。
(3)两点说明
当摆球在最高点时，F向＝eq \f(mv2,l)＝0，FT＝mgcs θ。
当摆球在最低点时，F向＝eq \f(mveq \\al(2,max),l)，F向最大，FT＝mg＋meq \f(veq \\al(2,max),l)。
4、简谐运动公式和图象的理解与应用
(1)简谐运动的数学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)
(2)根据简谐运动图象可获取的信息
①确定振动的振幅A和周期T。(如图所示)
②可以确定振动物体在任一时刻的位移。
③确定各时刻质点的振动方向。判断方法：振动方向可以根据下一时刻位移的变化来判定。下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置；下一时刻位移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置。
④比较各时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向。
⑤比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小。
6、受迫振动和共振
（1）自由振动、受迫振动和共振的关系比较
（2）对共振的理解
1)共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率f，纵坐标为受迫振动的振幅A。其特点：
①反映了驱动力频率对某固有频率为f0的振动系统受迫振动振幅的影响；
②反映了f与f0越接近，受迫振动的振幅A越大；
③当f≈f0时，振幅A最大。
2)能量转化：做受迫振动的系统的机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换。发生共振时系统的能量最高。
二、机械波
1、机械波 横波和纵波
2、波速、波长和频率的关系
（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。
（2）频率f：与波源的振动频率相等。
（3）波速v：v＝λf＝eq \f(λ,T)或v＝eq \f(Δx,Δt)。
3.机械波的传播规律
(1)波从一种介质进入另一种介质，波长和波速发生改变，但频率和周期都不会改变。
(2)振源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以v＝eq \f(λ,T)＝λf。
(3)经过Δt＝nT(n＝1，2，3，…)时，波形不变。
(4)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为λ的整数倍时，即nλ(n＝1，2，3…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为eq \f(λ,2)的奇数倍时，即(2n＋1)eq \f(λ,2)(n＝0，1，2，3…)时，它们的振动步调总相反。
（5）波的多解问题
造成波动问题多解的主要因素有
4.波的图象的理解及应用
(1)波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图所示。
(2)图象的应用
①直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移。
②确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小。
③结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向。
（3）振动图象和波的图象的比较
5.波的干涉和衍射
（1）波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法
1)公式法
某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr。
①当两波源振动步调一致时，若Δr＝nλ (n＝0，1，2，…)，则振动加强；若Δr＝(2n＋1)eq \f(λ,2) (n＝0，1，2，…)，则振动减弱。
②当两波源振动步调相反时，若Δr＝(2n＋1)eq \f(λ,2) (n＝0，1，2，…)，则振动加强；若Δr＝nλ (n＝0，1，2，…)，则振动减弱。
2)波形图法
如图所示，在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。
6.多普勒效应
(1)条件：波源和观察者之间有相对运动。
(2)现象：观察者感到频率发生变化。
(3)实质：波源频率不变，观察者接收到的频率变化——波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大。波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小。
三、光学
1、光的折射定律 折射率
（1）折射定律
1)内容：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；入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
2)表达式：eq \f(sin θ1,sin θ2)＝n12，式中n12是比例常数。
（2）折射率
1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折角大，反之偏折角小。
2)定义式：n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)，不能说n与sin θ1成正比，与sin θ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。
3)计算公式：n＝eq \f(c,v)，因v