最新高中物理选修3-4、3-5知识点归纳教学提纲

选修3-4知识点归纳

机械振动是指物体在平衡位置附近所做的往复运动．

2．回复力：回复力是指振动物体所受到的指向平衡位置的力，是由作用效果来命名的．回复力的作用效果总是将物体拉回平衡位置，从而使物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。回复力是由振动物体所受力的合力（如弹簧振子）沿振动方向的分力（如单摆）提供的，这就是回复力的来源。

3．平衡位置：平衡位置是指物体在振动中所受的回复力为零的位置，此时振子未必一定处于平衡状态．比如单摆经过平衡位置时，虽然回复力为零，但合外力并不为零，还有向心力．

4．描述振动的物理量：①位移总是相对于平衡位置而言的，方向总是由平衡位置指向振子所在的位置—总是背离平衡位置向外；②振幅是物体离开平衡位置的最大距离，它描述的是振动的强弱，振幅是标量；③频率是单位时间内完成全振动的次数；④相位用来描述振子振动的步调。如果振动的振动情况完全相反，则振动步调相反，为反相位．

5．简谐运动：A、简谐运动的回复力和位移的变化规律；B、单摆的周期。由本身性质决定的周期叫固有周期,与摆球的质量、振幅（振动的总能量）无关。

6简谐运动的图象描述的是一个质点做简谐运动时，在不同时刻的位移，因而振动图象反映了振子的运动规律（注意：振动图象不是运动轨迹）。由振动图象还可以确定振子某时刻的振动方向．

7．简谐运动的能量：不计摩擦和空气阻力的振动是理想化的振动，此时系统只有重力或弹力做功，机械能守恒。

总等

．．

于驱动力的频率

．．．．．．．，与物体的固有频率无关。当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振幅的振幅最大，这种现象叫共振。驱动力的频率与振动物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅就越小．反之，

（P18 图共振实验；P19 图共振曲线）

1．波的特征量及其关系

（1）波长：波动过程中，对平衡位置的位移总相等的两相邻质点的距离叫波长；（2）频率：波的频率由波源的振动频率决定，在任何介质中，频率保持不变；（3）机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速，波速由介质本身的性质所决定，在不同介质中波速是不同的。（v =△x/△t ）

2．介质中质点运动的特征：（1）每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移；（2）后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动

3．波动图象

（1）横波的形成过程P24 图

（2）规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点

．．．．偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象

（3）横波图象的作用：①可知波动中质点的振幅和波长；②若已知波的传播方向，可知介质质点的振动方向，反之亦然；③相邻的波峰波谷点间的质点振动方向相同；④若知波速v，可求此时刻以后的波形图，方法是把波形图平移Δx=vΔt的距离。

2、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射，能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小

．．．．，或者跟波长相差不多。（P37 波的衍射的示意图）

3、波的独立传播原理：几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰．几列波的重叠区域中的任何一个质点

的位移都等于几列波引起位移的矢量和．最能说明独立传播原理的是声波；几个人在一起同时讲话，虽然

声波在空间叠加，但人们仍然能分出各自的声音．

4、产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同，干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条

件：（1）最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ；（2）最弱：该点到两个波源的路

程之差是半波长的奇数倍δ= ；，即。根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加

．．．

强．；振动减弱点始终减弱

．．．．。（P40 波的干涉的示意图）

5、声波是纵波，能在空气、液体、固体中传播．可闻声波的频率大致在20HZ到20kHZ之间，声波具有波的共

勒效应。当波源与观察者相互靠近

．．．．时，观察

．．．．。当波源与观察者相互远离

．．．．时，观察者“感觉”到的频率变大

。现象：多普勒测速仪、“红移”、“彩超”。

(1)变化的磁场能够在周围空间

．．．．．．．．．．．．________

．．．．．．．．．．．．．__________

．．．．．．．．．．。．

．．．．．．．．，变化的电场能够在周围空间

(2)均匀变化的磁场产生_______的电场，均匀变化的电场产生___________的磁场．

(3)振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场．

2、电磁场：变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完．

整的整体

．．．．，这就是_________．

3、电磁波

(1)定义：交替产生的振荡电场和振荡磁场向周围空间的传播

．．形成电磁波．

(2)特点：①电磁波是____

．．．．波．．在电磁波中，每处的电场强度和磁感强度的方向总是__________，且与电磁波的传播方向_________ ；②电磁波的传播_____需要介质，波速取决于__________，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于___________；③电磁波的传播速度等于____________的乘积，即___________。

(3)电磁波与机械波的关系

机械波在介质中的传播速度仅．由介质

．．．决定，与机械波的频率无关．电磁波在介质中的传播速度不仅取

．．．．．．．．．．．．．．．

决于介质，还与电磁波

．．．．．，频率______，传播速度越小．

．．．．．．．．．．的频率有关

电磁波本身是物质，所以电磁波的传播不像机械波需要别的物质作为介质．机械波____能在真空中传

1、无线电波的发射

(1)要向外发射无线电波，振荡电路必须具有如下特点：第一，要有足够高的频率；第二，采用开放电路，使电

场和磁场分散到尽可能大的空间．

(2)利用无线电波传递信号，要求发射的无线电波随信号而改变．使无线电波随各种信号而改变叫_____．常用

的调制

．．方法有___

．．．．和_．_____

．．．．．两种．使高频振荡的振幅随信号而改变叫______，经过调幅以后发射出去的．．．____

无线电波叫______．使高频振荡的频率随信号而改变叫_______，经过调频以后发射出去的无线电波叫_______．在无线电波的发送中必须有．

2、无线电波的接收

(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率_____时，激起的振荡电流最强，这就是___________现象．

(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做_______．．．．．．．

．能够调谐的接收电路叫做调谐电路，收音机的调谐电路，是通过调节________________来改变电路的频率而实现调谐的．

(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做__________．．．．．．．．．．

．检波是调制的逆过程，也叫__________． 八、电磁波谱及其应用

重叠．．

。 (1)光是一种电磁波，电磁波的速度和它的传播速度相同，在传播过程中可不需要介质，都具有波动的共性．如干涉、_______、________。它又是横波．

(2)电磁波谱（P94 图 太阳辐射）

种类

无线电波 红外线 可见光 紫外线 伦琴射线 γ射线

频率

特性 波动性强 能使人类产生视觉 化学作用、荧光作用、杀伤作用 穿透作用强

用途

通讯、广播、导航等 加热、烘干、医疗、导向、红外摄影、遥测遥感 照明、照相、 加热等 感光技术、日光灯、黑光 灯、杀菌消毒、医疗等 工业探伤、医学透视治疗等 工业探伤、医

用治疗等

2、应用

(1)电视：在电视发射端，摄取景物并将景物反射的______转换为_______的过程叫摄像，这个过程是由摄像管来完成的． 在电视接收端，将________还原成像的过程，由电视接收机的显像管来完成．伴音信号经检波电路取出后，送到扬声器，扬声器便伴随电视屏幕上的景像发出声音来．

(2)雷达：雷达是利用无线电波（微波．．—．电磁波．．．：直线性好、反射性强；声呐：超声波．．．．．．—．机械波．．．

）来测定物体位置的无线电设备．当雷达向目标发射无线电波时，在指示器的荧光屏上呈现出一个尖形波；在收到反射回来根据两个波的距离，可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离。

九、光的全反射 光导纤维

1、折射率—光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n 表示，即n=sini/sinr =c/v ，因c>v ，所以任何介质的折射率n 都大于1.

2、光的色散:白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的光束，这种现象叫做光的色散。（1）同一种介质对红光折射率最小，对紫光折射率最大；（2）在同一种介质中，红光的速度最大，紫光的速度最小；（3）由同一种介质射向空气时，红光发生全反射的临界角大，紫光发生全反射的临界角小。

3、全反射：当光线从光密介质射到光疏介质的界面上时，若入射角大于临界角，则折射光线消失，只产生反射的现象叫全反射．产生全反射的条件是：a 、光从光密介质射向光疏介质；b 、入

射角大于或等于临界角（c v n C ==1sin ）；两条件必须同时存在，才发生全反射。 4、光导纤维：内层为光密介质，外层为光疏介质。 5、全反射棱镜—横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适当的入射点，

可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o （右图1）或180o （右图

2）。 （玻璃到空气；i=45 o >C=42o ）

6、玻璃砖—所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面

射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在第一次入射

后就发生色散；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射

（1）现象：符合一定条件的相干光

．．．在相遇的区域出现了稳定的相间的加强区域和减弱区域．

（2）光发生干涉的条件：__________________________________________。

（3）双缝干涉：(1801年，英国的托马斯?杨)

①推导：如图所示，若S1、S2光振动情况完全相同，则符合_____________时，出现亮条纹(n=0，1，2，3…)

符合_________________时，出现暗条纹(n=0，l，2，3，…) 相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的间距（相邻亮条纹中央间距，相邻暗条纹中央间距)为__________________。

②图象特点：中央为__________，两边_____间距对称分布明暗相间条纹．红光：明、暗条纹宽度最宽，紫光

明、暗条纹宽度最窄．白光干涉图象中央明条纹的最外侧为红色．

③相邻亮纹（暗纹）间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，

由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。（4）薄膜干涉：

①相干光源的由来：利用薄膜(如肥皂液膜、空气膜)________的反射光束相遇而形成干涉现象．②图象特点：

同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度______________．单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹(白光入射形成彩色条纹)．③应用：______________、______________。

2、光的衍射

（1）现象：光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象．各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。（2）产生条件：___________________________________________．

由于可见光波波长较小，所以光的衍射需在特定的条件下才能被明显观察到；当障碍物或孔的尺寸小

于0.5mm时，有明显衍射现象．在发生明显衍射的条件下，当窄缝变窄

．．，条纹间距

．．时，亮斑的范围变大

离变大

．．。

．．，而亮度变暗

（3）单缝衍射：

①图象特点：中央条纹为_____________，两侧为____________间隔的明暗相间的条纹(白光入射为彩色条纹)．

②应用：用衍射光栅测定光波波长．

（4）例子：1818年法国物理学家菲涅耳提出光的波动理论；数学家泊松推算出在圆板阴影的中心应有一个亮斑（即著名的泊松亮斑），后被实验证实，即说明泊松亮斑是由光的衍射形成。）

3、光的偏振

（1）光是横波，是电磁波，场强E和磁感强度B的振动方向均与波传播的方向垂直．所以光有偏振现象．（2）自然光：在光波传播方向垂直的平面内光振动(指E的振动)沿各个方向振动强度都_______ 的光．如由太阳、电灯等普通光源发出的光．

（3）偏振光：在光波传播方向的垂直平面内，只有沿着振动的光．如自然光经一偏振片作用后的光，再如自然光射到两介质分界面时同时发生反射和折射(反射角和折射角和为900时)，反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光．

1、由来：是一种人工产生的______________．

2、特点：①_______________________；②___________________；③______________________。

3、广泛应用：

①产生明显的干涉图象(频率单一相干性好)；②利用激光通过光导纤维实现通讯、全息照相(利用相于性好

进行“调制”)；③激光雷达测距测速(平行度好，结合多普勒效应)；④VCD、CD唱机，电脑光驱(平行度好)；

；⑥受控核聚变(光强大、能量集中)．

、狭义相对性原理：一切惯性系中，所有的物理规律都是相同的。（伽利略相对性原理不能解释光速问题）

（麦克耳孙——莫雷实验）

2、时空的相对性：（经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的；

相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，时空的相对性的最早证据更宇宙先的观测有关）

（1）长度的相对性：物体相对观测者运动时，在运动方向上，观测者认为它们的长度要缩短，也称为“长度收缩”或“尺缩效应”；（P102 最后一段）（在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化）

（2）时间间隔的相对性：两个事件之间的时间间隔在不同的参考系内观测是不同的。这种效应也称为“时间膨胀”或“钟慢效应”。（P103 最后一段）

3、相对质量：物体的质量会随着速度的增大而增大。

4、质能方程：E = mc2即一定的质量总是与一定的能量对应着。但“质量不是能量、质量不可以转变为能量”。

选修3-5知识点归纳

1、动量守恒定律的条件：系统所受的总冲量为零（不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内

物体间的相互作用力），即系统所受外力的矢量和为零。（碰撞、爆炸、反冲）

注意：内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响，但可改变系统内物体的动量。内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因，而外力的冲量是改变系统总动量的原因。

2、动量守恒定律的表达式

（规定正方向）

3、某一方向动量守恒的条件：

动量守恒。必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。

4、碰撞

（1）完全非弹性碰撞：获得共同速度，动能损失最多动量守恒，；

（2）弹性碰撞：动量守恒，碰撞前后动能相等；动量守恒，；动能守恒，；

特例1：A、B两物体发生弹性碰撞，设碰前A初速度为v0，B静止，则碰后速度

v

m

m

m

m

v

B

A

B

A

A+

-

=

，vB=

2

v

m

m

m

B

A

A

+．

特例2：对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度（即碰后A的速度等于碰前B 的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度）

（3）一般碰撞：有完整的压缩阶段，只有部分恢复阶段，动量守恒，动能减小。

5、人船模型——两个原来静止的物体（人和船）发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来

mv = MV （注意：几何关系）

倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。h为普朗克常数（6.63×10-34J.S）