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【精品试卷】人教版高中物理选修3-4第十二章第六节惠更斯原理达标训练复习专用试卷

【精品试卷】人教版高中物理选修3-4第十二章第六节惠更斯原理达标训练复习专用试卷
【精品试卷】人教版高中物理选修3-4第十二章第六节惠更斯原理达标训练复习专用试卷

高中物理学习材料

(精心收集**整理制作)

一、选择题

1.下列说法中正确的是()

A.水波是球面波

B.声波是球面波

C.只有横波才能形成球面波

D.只有纵波才能形成球面波

解析:选B.若波面是球面,则为球面波,与横波、纵波无关,由此可知B正确,C、D错误.由于水波不能在空间中传播,所以它是平面波,A不正确.

2.对于惠更斯原理的理解正确的是()

A.惠更斯原理能够解释所有的波的现象

B.子波的波速与频率等于初级波的波速和频率

C.用惠更斯原理不能解释波的衍射现象

D.同一波面上的两个位置的质点振动步调也可能相反

解析:选B.惠更斯原理不能够解释所有的波的现象,有一定的局限性,A错误.波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,B正确.用惠更斯原理能够解释波的衍射现象,C错误.同一波面上的两个位置的质点振动情况一定相同,D错误.3.在反射过程中,反射波跟入射波相同的量是()

A.波长B.波速

C.频率D.振幅

解析:选ABC.振幅表示波的能量,在传播中发生变化,而波的其他特征量不变.

4.下列说法正确的是()

A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短

B.波发生反射时,频率、波长、波速均不变

C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化

D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化

解析:选BC.波发生反射时,在同一种介质中运动,因此波长、波速和频率不变;波发生折射时,频率不变,波速变,波长变,故B、C正确.A、D错误.

5.以下关于波的认识,正确的是()

A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理

B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的C.雷达的工作原理是利用波的反射

D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的衍射现象

解析:选ABC.水波从深水区传到浅水区传播方向改变,是波的折射现象.

6.一列波从空气传入水中,已知水中声的速度较大,则( )

A .声波频率不变,波长变小

B .声波频率不变,波长变大

C .声波频率变小,波长变大

D .声波频率变大,波长不变

解析:选B.由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变,故C 、D 错误.又因波在水中速度较大,由公式v =λf 可得,波在水中的波长变大,故A 错误,B 正确.

7.(2013·济宁高二检测)小明和小刚每天上学途中都要经过一座铁桥.学习了波的知识之后,小明和小刚想到了一个测量桥长的方法,一人在铁桥的一端用锤子敲击一下,另一人在铁桥的另一端听传来的声音,结果发现经空气和桥声音传到另一端的时间差为 2 s(声波在空气中传播速度v 1=340 m/s ,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s),则桥长大约为( )

A .680 m

B .9 800 m

C .730.7 m

D .无法计算

解析:选C.由题意可知:l 340 m/s -l 4 900 m/s

=2 s ,解得l =730.7 m ,C 正确. 8.当一个探险者进入一个山谷后,为了估测出山谷的宽度,他吼一声后,经过0.5 s 听到右边山坡反射回来的声音,又经过1.5 s 后听到左边山坡反射回来的声音,若声速为340 m/s ,则这个山谷的宽度约为( )

A .170 m

B .340 m

C .425 m

D .680 m

解析:选C.右边的声波从发出到反射回来所用时间为t 1=0.5 s ,左边的声波从发出到反射回来所

用的时间为t 2=2 s .山谷的宽度s =12v (t 1+t 2)=12

×340×2.5 m =425 m .故C 正确. ☆9.甲、乙两人平行站在一堵墙前面,两人相距2a ,距离墙均为3a ,当甲开了一枪后,乙在时间t 后听到第一声枪响,则乙听到第二声枪响的时间为( )

A .听不到

B .甲开枪3t 后

C .甲开枪2t 后

D .甲开枪3+72

t 后

解析:选C.乙听到的第一声枪响必然是甲开枪的声音直接传到乙耳中的,故t =2a v .甲、乙两人及

墙的位置如图所示,乙听到第二声枪响必然是墙反射的枪声,由反射定律可知,波线如图中AC 和CB

所示,由几何关系可得:AC =CB =2a ,故第二声枪响传到乙的耳中的时间为t ′=AC +CB v

=4a v =2t . 二、非选择题

10.一声波在空气中的波长为25 cm ,速度为340 m/s ,当折射入另一种介质时,波长变为80 cm ,求:

(1)声波在这种介质中的频率;

(2)声波在这种介质中的传播速度.

解析:(1)声波由空气进入另一种介质时,频率不变,由v =λf 得f =v λ=3400.25 Hz =1 360 Hz.

(2)因频率不变,有v 1λ1=v 2λ2

得v 2=λ2λ1v 1=8025

×340 m/s =1 088 m/s. 答案:(1)1 360 Hz (2)1 088 m/s

☆11.如图甲所示是在高速公路上用超声波速度仪测量车速的示意图,测速仪固定并正对被测物发出和接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号的时间差,测出被测物体的速度.图乙是测量仪记录脉冲信号得到的纸带,p 1、p 2表示测速仪发出的超声波信号,n 1、n 2表示p 1、p 2经汽车反射回来的信号.设记录时纸带匀速移动,p 1、p 2之间的时间间隔Δt =1.0 s ,超声波在空气中传播的速度是v =340 m/s ,若汽车是匀速行驶的,则根据图乙可知,汽车在接收到p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离是多少?汽车的速度是多大?

解析:(1)从p 1到p 2经历的时间为1.0 s ,图乙中是30个格,发出p 1到收到n 1共12个格,知车距仪器的距离

s 1=12v Δt 1=12×340×130

×12 m =68 m 发出p 2到收到n 2共9个格,知车距仪器的距离

s 2=12v Δt 2=12×340×130

×9 m =51 m 车行驶的距离为Δs =s 1-s 2=17 m.

(2)车第一次收到超声波的时刻应是p 1n 1的中点,第二次接到超声波是p 2n 2的中点时刻,这两个

中点间共有28.5 个小格,对应的时间为Δt =130

×28.5 s =0.95 s 车的速度为v =Δs Δt =170.95

m/s ≈17.9 m/s. 答案:17 m 17.9 m/s

2020年高中物理竞赛名校冲刺讲义—第十章 波动光学:第六节 惠更斯-费聂耳原理 教案设计

2020高中物理竞赛 江苏省苏州高级中学竞赛讲义 第十章波动光学 第三次课:3学时 1 题目:§10.7 惠更斯-费涅耳原理 §10.8 单缝衍射 §10.9 圆孔衍射光学仪器的分辩本领 2 目的: 了解惠更斯-菲涅耳原理。理解单缝夫朗禾费衍射条纹的分布规律。理解光栅衍射公式。了解圆孔衍射和光学仪器分辨率。 一、引入课题: 光的衍射现象也能说明光的波动性。 二、讲授新课: §10.7 惠更斯-费涅耳原理 一、光的衍射现象 当光通过较宽的狭缝时,在屏幕上映出单缝像,呈现为一宽带。这时可认为光是沿直线传播的。如果缩小单缝的宽度,当缝宽小到可以与波长相比拟(10-4m 数量级以下)时,在屏幕上出现的亮带虽然亮度降低,但宽度反而增大,甚至有一小部分光偏折到亮带的两侧,呈现明暗相间的条纹。这种现象称为光的衍射。光的衍射:光在传播过程中,能绕过障碍物的边缘而偏离直线传播,在光场中形成一定的光强分布的现象。 二、惠更斯—菲涅尔原理 1690年,惠更斯为了说明波在空间逐步传播的机制,提出了一种设想,后人称之为惠更斯原理。

1 惠更斯原理: 自点光源发出的光波以速度u向前传播,t时刻波前上 每个点都可视为是新的子波的波源,新的波阵面就是 在波阵面上作半径为ut的诸级球面波的包络面。 用惠更斯原理解释光的衍射现象: 2 惠更斯-菲涅尔原理: 空间中任一点的振动,是所有这些子波波源发出的子波在该点的相干叠加。这个发展了的惠更斯原理称为惠更斯-菲涅耳原理。 三、两种类型的衍射 菲涅尔衍射: 光源、屏与缝相距有限远夫琅禾费衍射: 光源、屏与缝相距无限远夫琅禾费衍射在实验中实现 P

高中物理选修3-4知识点整理

选 修3—4 一、知识网络 周期:g L T π2= 机械振动 简谐运动 物理量:振幅、周期、频率 运动规律 简谐运动图象 阻尼振动 受力特点 回复力:F= - kx 弹簧振子:F= - kx 单摆:x L mg F -= 受迫振动 共振 波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应 特性 实例 声波,超声波及其应用 机械波 形成和传播特点 类型 横波 纵波 描述方法 波的图象 波的公式:vT =λ x=vt 电磁波 电磁波的发现:麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁振荡:周期性变化的电场能与磁场能周期性变化,周期和频率 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会:电视、雷达等 电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、ν射线

二、考点解析 考点80 简谐运动 简谐运动的表达式和图象 要求:I 1)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。 简谐运动的回复力:即F = – kx 注意:其中x 都是相对平衡位置的位移。 区分:某一位置的位移(相对平衡位置)和某一过程的位移(相对起点) ⑴回复力始终指向平衡位置,始终与位移方向相反 ⑵―k ‖对一般的简谐运动,k 只是一个比例系数,而不能理解为劲度系数 ⑶F 回=-kx 是证明物体是否做简谐运动的依据 2)简谐运动的表达式: ―x = A sin (ωt +φ)‖ 3)简谐运动的图象:描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦(余弦)函数的规律变化的,要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向,注意在振幅处速度无方向。 A 、简谐运动(关于平衡位置)对称、相等 ①同一位置:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回复力、加速度大小相等、方向相同. ②对称点:速度大小相等、方向可同可不同,位移、回复力、加速度大小相等、方向相反. 相对论简介 相对论的诞生:伽利略相对性原理 狭义相对论的两个基本假设:狭义相对性原理;光速不变原理 时间和空间的相对性:“同时”的相对性 长度的相对性: 20)(1c v l l -= 时间间隔的相对性:2 )(1c v t -?=?τ 相对论的时空观 狭义相对论的其他结论:相对论速度变换公式:21c v u v u u '+'= 相对论质量: 2 )(1c v m m -= 质能方程2mc E = 广义相对论简介:广义相对性原理;等效原理 广义相对论的几个结论:物质的引力使光线弯曲 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别

最新高中物理动量定理专题训练答案

最新高中物理动量定理专题训练答案 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求: (1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小; (3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力; 【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 (1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s (2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒: A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s (3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒: 2211 222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R '+= 解得:F N =4N 由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N 小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上. 2.质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停

高中物理动量定理试题经典及解析

高中物理动量定理试题经典及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案)

高中物理动量定理解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略不计),测得前后两块质量之比为1:4,且炸裂时有大小为E =9000J 的化学能全部转化为了动能,则两块落地点间的距离是多少? 【答案】(1)1550N ;(2)900m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力为F ,设礼花弹上升时间为t ,则: 212 h gt = 解得 6s t = 对礼花弹从发射到抛到最高点,由动量定理 00()0Ft mg t t -+= 其中 00.2s t = 解得 1550N F = (2)设在最高点爆炸后两块质量分别为m 1、m 2,对应的水平速度大小分别为v 1、v 2,则: 在最高点爆炸,由动量守恒定律得 1122m v m v = 由能量守恒定律得 2211221122E m v m v = + 其中 121 4m m = 12m m m =+ 联立解得 1120m/s v =

230m/s v = 之后两物块做平抛运动,则 竖直方向有 212 h gt = 水平方向有 12s v t v t =+ 由以上各式联立解得 s=900m 2.在距地面20m 高处,某人以20m/s 的速度水平抛出一质量为1kg 的物体,不计空气阻力(g 取10m /s 2)。求 (1)物体从抛出到落到地面过程重力的冲量; (2)落地时物体的动量。 【答案】(1)20N ?s ,方向竖直向下(2 )m/s ?, 与水平方向的夹角为45° 【解析】 【详解】 (1)物体做平抛运动,则有: 212 h gt = 解得: t =2s 则物体从抛出到落到地面过程重力的冲量 I=mgt =1×10×2=20N?s 方向竖直向下。 (2)在竖直方向,根据动量定理得 I=p y -0。 可得,物体落地时竖直方向的分动量 p y =20kg?m/s 物体落地时水平方向的分动量 p x =mv 0=1×20=20kg?m/s 故落地时物体的动量 m/s p = =? 设落地时动量与水平方向的夹角为θ,则 1y x p tan p θ= = θ=45°

由惠更斯原理可以解释反射定律和折射定律

由惠更斯原理可以解释反射定律和折射定律,并给出n 的物理意义 两种媒质 媒质1、媒质2,这是两种媒质的分界面 一束平行光(光线为1、2、3〃〃〃〃n )从媒质1射向媒质2,光线1、2、3〃〃〃n 分别交界面于A 1B 2B 3···B n 过A 1作平行光的波面,交光线于A 2A 3···A n 当光线1→到达A 1同时 光线2→到达A 2 光线3→到达A 3 光线n →到达A n 而光线2还要经 12 22V B A t = 时间才能到达B 2 光线3还要经 13 33V B A t = 时间才能到达B 3 …………………………………………… 光线n 还要经 V B A t n n n = 时间才能到达B n V 1为光波在媒质1中的波速,设在媒质2中波速为V 2 每条光线到达分界面上时,都同时发射两个次波。反射次波和折射次波 反射次波——向媒质1内发射反射次波 当光线n 到达B n 点时,A 1点发出的反射次波波面和透射次波波面分别是以V 1t n V 2t n 半径的半球面。 B 2点发出的反射次波波面和透射次波波面分别是以V 1(t n -t 2),V 2(t n -t 2)为半径的半球面。 光线 所有时间 到达点 反射波波面半径 透射波波面半径 1→A 1 0 A 1 V 1t n V 2t n 2→A 2 12 22V B A t = B 2 V 1(t n -t 2) V 2(t n -t 2)

3→A 3 13 33V B A t = → B 3 V 1(t n -t 3) V 2(t n -t 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n →A n V B A t n n n = → B n 0 0 这些次波面一个比一个小,直到B n 处缩成一个点。 按惠更斯原理: 这一时刻总扰动的波面是这些次波面的包络面 反射次波和透射次波总扰动的波面是这些次波的波面的包络面,且包络面是通过B n 点的平面。 设反射波总扰动的波面与各次波面相切于C 1C 2C 3···C n 透射波总扰动的波面与各次波面相切于D 1D 2D 3〃〃〃D n 连接次波源与切点,即得总扰动的波线 即反射光线A 1C 1 B 2C 2〃〃〃 透射光线A 1D 1 B 2D 2〃〃〃 (折射光线) 下面证明∵A 1C 1=A n B n A 1B n 公共 ∴RT ΔA 1C 1B n ≌RT ΔA 1A n B n ∴∠A n A 1B n =∠A 1B n C 1 又 ∴∠A n A 1B n =i 1 ,∠A 1B n C 1=i 11 ∴i 1=i 11 反射定律

高中物理动量定理专题(问题详解)-word

动量和动量定理的应用 知识点一——冲量(I) 要点诠释: 1.定义:力F和作用时间的乘积,叫做力的冲量。 2.公式: 3.单位: 4.方向:冲量是矢量,方向是由力F的方向决定。 5.注意: ①冲量是过程量,求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量。 ②用公式求冲量,该力只能是恒力,无论是力的方向还是大小发生变化时,都不能用直接求出 1.推导: 设一个质量为的物体,初速度为,在合力F的作用下,经过一段时间,速度变为 则物体的加速度 由牛顿第二定律 可得, 即 (为末动量,P为初动量) 2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 3.公式: 或 4.注意事项: ①动量定理的表达式是矢量式,在应用时要注意规定正方向; ②式中F是指包含重力在内的合外力,可以是恒力也可以是变力。当合外力是变力时,F应该是合外力在这段时间内的平均值; ③研究对象是单个物体或者系统; ④不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用与微观物体的高速运动。 5.应用: 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越短,得到的作用力就越大,因此在需要增 大作用力时,可尽量缩短作用时间,如打击、碰撞等由于作用时间短,作用力都较大,如冲压工件; 在动量变化一定的条件下,力的作用时间越长,得到的作用力就越小,因此在需要减 小作用力时,可尽量延长作用时间,如利用海绵或弹簧的缓冲作用来延长作用时间,从而减小作用力,再如安全气囊等。 规律方法指导 1.动量定理和牛顿第二定律的比较 (1)动量定理反映的是力在时间上的积累效应的规律,而牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应的规律 (2)由动量定理得到的,可以理解为牛顿第二定律的另一种表达形式, 即:物体所受的合外力等于物体动量的变化率。 (3)在解决碰撞、打击类问题时,由于力的变化规律较复杂,用动量定理处理这类问题更有其优越性。 4.应用动量定理解题的步骤 ①选取研究对象; ②确定所研究的物理过程及其始末状态; ③分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况; ④规定正方向,根据动量定理列式; ⑤解方程,统一单位,求得结果。 经典例题透析 类型一——对基本概念的理解 1.关于冲量,下列说法中正确的是() A.冲量是物体动量变化的原因 B.作用在静止的物体上力的冲量一定为零 C.动量越大的物体受到的冲量越大 D.冲量的方向就是物体合力的方向 思路点拨:此题考察的主要是对概念的理解 解析:力作用一段时间便有了冲量,而力作用一段时间后物体的运动状态发生了变化,物体的动量也发生了变化,因此说冲量使物体的动量发生了变化,A对;只要有力作用在物体上,

6 惠更斯原理

12.6惠更斯原理 [探新知·基础练] 1.波面和波线 (1)波面:从波源出发的波,经过同一时间到达的各点所组成的面,如图所示。 (2)波线:用来表示波的传播方向的线,波线与各个波面总是垂直的。 说明:波面是球面的波为球面波,如空气中的声波。波面是平面的波为平面波。 2.惠更斯原理 (1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看做发射子波的波源,其后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。 (2)包络面:某时刻与子波波面相切的曲面。 (3)应用:如果知道某时刻一列波的某个波面的位置,还知道波速,利用惠更斯原理可以得到下一时刻波面的位置,从而可确定波的前进方向。 [辨是非](对的划“√”,错的划“×”) 1.用惠更斯原理可以解释波的传播方向问题。(√) 2.用惠更斯原理可以解释光的反射和折射现象。(√) 3.用惠更斯原理不可以解释波的衍射现象。(×) [释疑难·对点练] 1.对惠更斯原理的理解 (1)惠更斯原理中,同一波面上的各点都可以看做子波的波源。波源的频率与子波波源的频率相等。 (2)波线的指向表示波的传播方向。 (3)在各向同性的均匀介质中,波线恒与波面垂直。

(4)球面波的波线是沿半径方向的直线,平面波的波线是垂直于波面的平行直线。 (5)利用惠更斯原理可以解释平面波和球面波的传播、波的衍射、干涉和折射现象,但无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小关系。 2.惠更斯原理的应用 (1)应用惠更斯原理解释波的衍射: - 1 - 如图甲所示,平面波到达挡板上的狭缝AB,按照惠更斯原理,波面上的每一点都可以看做子波的波源,位于狭缝的点也就是子波源。因此波可以到达挡板后的位置。这就是波的衍射现象。 (2)应用惠更斯原理解释波的反射: 惠更斯原理对波的反射的解释,如图乙中a、c、b是入射波的波线,a′、c′、b′是反射波的波线。过a的入射点A作与波线垂直的波面AB,在波面AB上找三点A、C、B作为子波BB′源,设波速为v,取时间间隔Δt=;作Δt时间后子波源A、C发出的子波波面如图中小v 圆弧所示;画出子波波面的包络面A′B′,根据波线与波面的方位关系画出反射波线a′、c′、b′,代表了反射波的波线。 (3)应用惠更斯原理解释波的折射现象: 当波由一种介质进入另一种介质时发生偏折的现象叫做波的折射。用惠更斯原理解释如 下:1由介质a首先于时刻t如图丙所示,一束平面波中的波线也到bt,波线a进入介质2后,又经过时间Δ到达界面。波线两点发出的子波的波面如图中两小段圆弧所C′A达界面。这时、之后的新的波面。由于是两种不同的介,这是波进入介质2A′B′示,它们的包络面为图中的前进的距离b这段时间内,两条波线a和、质,其中波的传播速度vv不一定相同,在Δt21也不一定相同。因此波进入第二种介质后传播方向常常发生偏折。这是波的折射′和BBAA′现象。]

高中物理动量定理专题训练答案(1)

高中物理动量定理专题训练答案(1) 一、高考物理精讲专题动量定理 1.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s .取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ; (2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小; (3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小. 【答案】(1)100m (2)1800N s ?(3)3 900 N 【解析】 (1)已知AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 2202v v aL -= 可解得:2201002v v L m a -== (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以 01800B I mv N s =-=? (3)小球在最低点的受力如图所示 由牛顿第二定律可得:2C v N mg m R -= 从B 运动到C 由动能定理可知: 221122 C B mgh mv mv =-

解得;3900N N = 故本题答案是:(1)100L m = (2)1800I N s =? (3)3900N N = 点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小. 2.如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R =0.1 m ,半圆形轨道的底端放置一个质量为m =0.1 kg 的小球B ,水平面上有一个质量为M =0.3 kg 的小球A 以初速度v 0=4.0 m / s 开始向着木块B 滑动,经过时间t =0.80 s 与B 发生弹性碰 撞.设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求: (1)两小球碰前A 的速度; (2)球碰撞后B ,C 的速度大小; (3)小球B 运动到最高点C 时对轨道的压力; 【答案】(1)2m/s (2)v A =1m /s ,v B =3m /s (3)4N ,方向竖直向上 【解析】 【分析】 【详解】 (1)选向右为正,碰前对小球A 的运动由动量定理可得: –μ Mg t =M v – M v 0 解得:v =2m /s (2)对A 、B 两球组成系统碰撞前后动量守恒,动能守恒: A B Mv Mv mv =+ 222111222 A B Mv Mv mv =+ 解得:v A =1m /s v B =3m /s (3)由于轨道光滑,B 球在轨道由最低点运动到C 点过程中机械能守恒: 2211222 B C mv mv mg R '=+ 在最高点C 对小球B 受力分析,由牛顿第二定律有: 2C N v mg F m R '+= 解得:F N =4N 由牛顿第三定律知,F N '=F N =4N 小球对轨道的压力的大小为3N ,方向竖直向上.

惠更斯原理 习题

12. 6 惠更斯原理习题 基础夯实 1.下列说法中不正确的是() A.只有平面波的波面才与波线垂直 B.任何波的波线与波面都相互垂直 C.任何波的波线都表示波的传播方向 D.有些波的波面表示波的传播方向 答案:AD 解析:不管是平面波,还是球面波,其波面与波线均垂直,选项A错误,选项B正确,波线表示波的传播方向,选项C正确,D错误。 2.下列说法中正确的是() A.水波是球面波 B.声波是球面波 C.只有横波才能形成球面波 D.只有纵波才能形成球面波 答案:B 解析:若波面是球面,则为球面波,与横波、纵波无关,由此可知B正确,C、D错误。由于水波不能在空间中传播,所以它是平面波,A不正确。 3.(2012·聊城模拟)以下关于波的认识,正确的是() A.潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况,用的是波的反射原理 B.隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质,是为了减少波的反射,从而达到隐形的目的 C.雷达的工作原理是利用波的反射

D.水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象 答案:ABCD 解析:A、B、C选项中应用了波的反射现象;D选项是波的折射现象,深水区域和浅水区域视为不同介质,故波的传播方向发生改变。 4.一列声波从空气传入水中,已知水中声速较大,则() A.声波频率不变,波长变小 B.声波频率不变,波长变大 C.声波频率变小,波长变大 D.声波频率变大,波长不变 答案:B 解析:波在传播过程中频率不变,由λ=v f知水中波长大,故B 选项正确。 5.人们听不清对方说话时,除了让一只耳朵转向对方,还习惯性地把同侧的手附在耳旁,这样做是利用声波的________提高耳的接收能力。 答案:反射 6.为什么在空房间里讲话感觉到声音特别响 解析:声波在空房间里遇到墙壁、地面、天花板发生反射时,由于距离近,原声与回声几乎同时到达人耳。所以,人在空房间里讲话感觉声音特别响,而普通房间里的幔帐、沙发、衣物等会吸收声波,使反射不够强,所以人在普通房间里讲话不如在空房间里讲话响。 7.某人想听到自己发出的声音的回声,若已知声音在空气中的传播速度为340m/s,那么他至少要离障碍物多远(原声与回声区分的

第六节 衍光学基础实验

第六节衍射光学基础实验 实验一菲涅耳衍射实验 一、引言: 利用惠更斯原理,可以定性地从某时刻的已知波阵面位置求出后面另一时刻的波阵面位置。但惠更斯原理的子波假设不涉及子波的强度和相位,因而无法解释衍射图样中的光强分布。菲涅耳在惠更斯的子波假设基础上,提出了子波相干叠加的思想,从而建立了反映光的衍射规律的惠更斯-菲涅耳原理:波阵面前方空间某点处的光振动取决于到达该点的所有子波的相干叠加。在此原理的基础上,我们得到了菲涅耳衍射积分公式,并在不同近似下,归纳出在两类不同的衍射现象。菲涅耳衍射是光源—障碍物和障碍物—接收屏的距离中至少有一个是有限远的衍射。 二、实验目的: (1)观察和验证圆孔和单缝菲涅耳衍射现象 (2)改变衍射屏大小形状和距离,观察衍射变化的规律 (2)用所学知识对该现象进行解释 三、基本原理: 3.1 菲涅耳衍射的一般装置如图所示,其中S是点光源,K是开有某种形状孔径的衍射屏(或不透明屏),P是观察屏,且在距离衍射屏不太远的地方。(通常光源离衍射屏的距离都要比衍射屏上的孔径大得多,为简单起见可以认为光源发出的光波垂直照射在衍射屏上,即只要观察屏离衍射屏不远,也可以用平行光照明。) S/ 点合振幅的大小取决于露出的半波带数 由上式可知,对于圆孔中心和光源的直线S S/上的不同点所露出的半波带数目亦不相同,因而在这条直线上移动观察屏时会发现,某些点的光强最大,而另 不变时,改变圆孔半径ρ也会使考察点一些点的光强为最小。另一方面,R和R o 的光强度有明暗交替的变化。

3.2 在许多实验中,要求使用纯净的、无杂波的激光束,然而由于反射镜、扩束镜上的瑕疵、灰尘、油污,以及光束经过的空气中悬浮的微粒等,使扩束后的光场中存在许多衍射斑纹(相干噪声)。为了改善光场质量,使扩束后的激光具有平滑的光强分布,常采用空间滤波即针孔滤波的方法。 激光束近似具有高斯型振幅或光强分布,细激光束经过短聚焦的透镜聚焦后,根据傅立叶光学的原理,在透镜后焦面上出现输入光场的傅立叶变换谱,仍然是高斯分布。实际输入的光束为高斯型分布与噪声函数的叠加,而噪声函数中的高频成分一般很丰富,因而可以认为谱面上的噪声谱和信号谱是近似分离的,因此只要选择适当的针孔直径,就可以滤去噪声,获得平滑的高斯分布。也就是说,针孔只让激光束中的无干扰部分通过,起着低通滤波器的作用。它能限制光束的大小,消除扩束镜及其在扩束以前光束经过的光学元件所产生的高噪声。针孔滤波器一般是厚度为0.5mm 的铟钢片,它要用激光打孔的方法,制成5~30μm 的针孔。 针孔在使用时要放在扩束镜后焦面上的亮斑处。通常针孔和扩束镜安装在一个支架上,针孔的位置可用三个互相垂直的方向调节钮调节方向 前后调节 垂直调节 左右调节 图2 针孔滤波器示意图 针孔 杂散光

高中物理动量定理解题技巧及练习题及解析

高中物理动量定理解题技巧及练习题及解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列,质量均为m ,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L 时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍,重力加速度为g ,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞吋间很短,忽咯空气阻力,求: (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功; (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ;(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ,则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0,第一次碰前速度为v 1,碰后共同速度为v 2,则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2.观赏“烟火”表演是某地每年“春节”庆祝活动的压轴大餐。某型“礼花”底座仅0.2s 的发射时间,就能将质量为m =5kg 的礼花弹竖直抛上180m 的高空。(忽略发射底座高度,不计空气阻力,g 取10m/s 2) (1)“礼花”发射时燃烧的火药对礼花弹的平均作用力是多少?(已知该平均作用力远大于礼花弹自身重力) (2)某次试射,当礼花弹到达最高点时爆炸成沿水平方向运动的两块(爆炸时炸药质量忽略

2018_2019学年高中物理第十二章机械波第6节惠更斯原理练习含解析新人教版

惠更斯原理 (40分钟) 1.下列说法正确的是() A.水波是球面波 B.声波是球面波 C.只有横波才能形成球面波 D.只有纵波才能形成球面波 解析:根据球面波的定义可知,若波面是球面则为球面波,与横波、纵波无关,由此可知选项B 正确,C、D错误;由于水波不能在三维空间中传播,所以它不是球面波,故选项A错误。 答案:B 2.下列现象属于声波反射现象的是() A.隔着墙能听到房间外面有人讲话 B.音响设备制作时要考虑混合效应 C.夏日的雷声有时轰鸣不绝 D.在水里的人能听到岸上的声音 答案:BC 3.下列说法正确的是() A.波发生反射时,波的频率不变,波速变小,波长变短 B.波发生反射时,频率、波长、波速均不变 C.波发生折射时,波的频率不变,但波长、波速发生变化 D.波发生折射时,波的频率、波长、波速均发生变化 解析:波发生反射时,在同一种介质中运动,因此波长、波速和频率不变;波发生折射时,频率不变,波速变,波长变。 答案:BC 4.下列说法正确的是() A.任何波的波线都表示波的传播方向 B.波面表示波的传播方向 C.只有横波才有波面 D.波传播中某时刻任一波面上各子波波面的包络面就是新的波面 答案:AD

5. 右图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象。已知波在介质Ⅰ、Ⅱ的波长之比为,波在介质Ⅰ中的波速为v1,波在介质Ⅱ中的波速为v2,则v1∶v2为() A.1∶ B.∶1 C. D. 解析:由v=λf得。 答案:C 6.导学号73884081甲、乙两人平行站在一堵墙前面,二人相距2a,距离墙均为a,当甲开了一枪后,乙在时间t后听到第一声枪响,则乙听到第二声枪响的时间为() A.听不到 B.甲开枪3t后 C.甲开枪2t后 D.甲开枪t后 解析:乙听到第一声枪响必然是甲放枪的声音直接传到 乙的耳中,故t=。甲、乙二人及墙的位置如图所示,乙 听到第二声枪响必然是墙反射的枪声,由反射定律可知,波线如图中AC和CB所示,由几何关系可得AC=CB=2a,故第二声枪响传到乙的耳中的时间t'==2t。 答案:C 7.一木匠在房顶上用铁锤钉钉子,有一位过路者在观察,他看到锤子举到最高点时,也恰好听到敲打声,他抬手看了看手表,木匠敲了8下用4 s,他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85 m,设声速为340 m/s,木匠上举和向下放锤的时间相等,说说旁观者用的方法,写出他到木匠距离的表达式。 解析:由题意知木匠举锤的时间t= s=0.25 s,最短距离x=vt= × .25 m=85 m。而由于敲打的周期性,听到敲击声的时间跟锤子举到最高点之间的时间关系为t'=(2n+1) s,因而可能的距离x'=vt'=85(2n+1) m(n= , , ,…)。

光的衍射及其应用

光的衍射及其应用 摘要:光在传播的过程中能绕过障碍物边缘,偏离直线传播,而进入几何阴影,并出现光强分布不均匀的现象称为光的衍射。光波的波长比声波的波长短很多,这也是为什么人们最先意识到声波的衍射而往往把光波的衍射当成直线的传播,直到1814年,法国物理学家费涅尔注意到光在传播过程中,遇到障碍物,并且障碍物的线度和光的波长可以比拟时,就会出现偏离原来直线传播的路径,在障碍物背后本该出现阴影的地方出现亮纹,而在本该亮的地方出现暗纹的现象,才有了今天的光的衍射并加以研究。 关键词:费涅尔,惠更斯原理,惠更斯—费涅尔原理,柏松亮点,夫琅和费单缝衍射。 一、常见衍射实验的分析。 最常见的光的衍射实验就是单缝衍射和圆孔衍射两种。 单缝衍射即是用一束平行光射到单缝上,在紧贴单缝后放一面凸透镜,注意单缝要很窄,因为要保证光波的波长与狭缝的宽度可比拟,然后在透镜的焦点出放一白板,则可以看到明暗相间的的条纹。这就是光的衍射。 圆孔衍射就是将单缝换成圆孔,当然一样要保证圆孔的直径大小与光的波长可比拟,则可以在物板上看到中间是亮斑而周围是亮环的图形。 上面两个实验我们在高中的就接触过,但没有在单缝或是圆孔后面加一个透镜,而现在,将圆孔后的透镜移走,则可以看到明暗相间的同心圆。 而如果把圆孔换成圆板,当圆板的大小远远大于光的波长时,只能看见物屏上的圆形阴影,而渐渐减小圆环的大小,则可以在圆板大小与光波波长可比拟时看到“柏松亮点”,即在圆形阴影中心的亮点,而圆形的阴影周围是明暗相间的同心圆。 总结以上实验可知:光波在哪个方向受限制,就往哪个方向衍射;当障碍物的大小与光波的波长可比拟时,光的衍射现象最明显;光具有波动性(类比声波)。 如果说上述的实验是光的衍射实验的入门,那么夫琅和费单缝衍射则是光的衍射实验中最常见的仪器。它与之前用的仪器最大的不同就是光源和衍射场到物屏的距离都是无限远,听起来向无法实现似的,但这实质上只是想把入射的光线看成是平行光且在无限远处相干叠加兵形成衍射。其实验装置是一束平行光射在小圆孔s上,再经凸透镜变成,垂直于单缝的光线,光线射到单缝上,根据惠更斯—费涅尔原理,单缝上每一个点都是子波波源,发出衍射波,它们相干叠加形成明暗相间的衍射图样,也

高中物理动量定理解析版汇编

高中物理动量定理解析版汇编 一、高考物理精讲专题动量定理 1.如图所示,一光滑水平轨道上静止一质量为M =3kg 的小球B .一质量为m =1kg 的小球A 以速度v 0=2m/s 向右运动与B 球发生弹性正碰,取重力加速度g =10m/s 2.求: (1)碰撞结束时A 球的速度大小及方向; (2)碰撞过程A 对B 的冲量大小及方向. 【答案】(1)-1m/s ,方向水平向左(2)3N·s ,方向水平向右 【解析】 【分析】A 与B 球发生弹性正碰,根据动量守恒及能量守恒求出碰撞结束时A 球的速度大小及方向;碰撞过程对B 应用动量定理求出碰撞过程A 对B 的冲量; 解:(1)碰撞过程根据动量守恒及能量守恒得:0A B mv mv Mv =+ 222 0111222 A B mv mv Mv =+ 联立可解得:1m/s B v =,1m/s A v =- 负号表示方向水平向左 (2)碰撞过程对B 应用动量定理可得:0B I Mv =- 可解得:3I N s =? 方向水平向右 2.如图所示,一质量m 1=0.45kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m 2=0.4 kg 的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m 0=0.05 kg 的子弹以水平速度v 0=100 m/s 射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车.g 取10 m/s 2.求: (1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小. (2)小车的长度. 【答案】(1)4.5N s ? (2)5.5m 【解析】 ①子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,有: 0011()o m v m m v =+,可解得110/v m s =; 对子弹由动量定理有:10I mv mv -=-, 4.5I N s =? (或kgm/s); ②三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有: 0110122()()m m v m m v m v +=++; 设小车长为L ,由能量守恒有:22 220110122111()()222 m gL m m v m m v m v μ= +-+-

《光学基础学习知识原理与应用》之双折射基础学习知识原理及其应用

双折射原理及应用 双折射(birefringence)是光束入射到各向异性的晶体,分解为两束光而沿不同方向折射的现象。它们为振动方向互相垂直的线偏振光。当光射入各向异性晶体(如方解石晶体)后,可以观察到有两束折射光,这种现象称为光的双折射现象。两束折射线中的一束始终遵守折射定律这一束折射光称为寻常光,通常用o表示,简称o光;另一束折射光不遵守普通的折射定律这束光通常称为非常光,用e表示,简称e光。晶体内存在着一个特殊方向,光沿这个方向传播时不产生双折射,即o光和e光重合,在该方向o光和e光的折射率相等,光的传播速度相等。这个特殊的方向称为晶体的光轴。光轴”不是指一条直线,而是强调其“方向”。晶体中某条光线与晶体的光轴所组成的平面称为该光线的主平面。o光的主平面,e光的光振动在e光的主平面内。 如何解释双折射呢?惠更斯有这样的解释。1.寻常光(o光)和非常光(e光)一束光线进入方解石晶体(碳酸钙的天然晶体)后,分裂成两束光能,它们沿不同方向折射,这现象称为双折射,这是由晶体的各向异性造成的。除立方系晶体(例如岩盐)外,光线进入一般晶体时,都将产生双折射现象。显然,晶体愈厚,射出的光束分得愈开。当改变入射角i时,o光恒遵守通常的折射定律,e光不符合折射定律。2.光轴及主平面。改变入射光的方向时,我们将发现,在方解石这类晶体内部有一确定的方向,光沿这个方向传播时,寻常光和非常光不再分开,不产生双折现象,这一方向称为晶体的光轴。

天然的方解石晶体,是六面棱体,有八个顶点,其中有两个特殊的顶点A和D,相交于A、D两点的棱边之间的夹角,各为102°的钝角.它的光轴方向可以这样来确定,从三个钝角相会合的任一顶点(A或D)引出一条直线,使它和晶体各邻边成等角,这一直线便是光轴方向。当然,在晶体内任何一条与上述光轴方向平行的直线都是光轴。晶体中仅具有一个光轴方向的,称为单轴晶体(例如方解石、石英等)。有些晶体具有两个光轴方向,称为双轴晶体(例如云母、硫磺等)。在晶体中,我们把包含光轴和任一已知光线所组成的平面称为晶体中该光线的主平面,就是o光的主平面;由e光和光轴所组成的平面,就是e光的主平面。 下面通过离子来说明。取一块冰洲石(方解石的一种,化学成分是CaCO3),放在一张有字的纸上,我们将看到双重的像。平常我们把一块厚玻璃砖在字纸上,我们只看到一个像,这个像好象比实际的物体浮起了一点,这是因为光的折射引起的,折射率越大,像浮起来的高度越大,我们可以看到,在冰洲石内的两个像浮起的高度是不同的,这表明,光在这种晶体内成了两束,它们的折射程度不同。这种现象叫做双折射。 下面我们通过一系列实验来说明双折射现象的特点和规律。 1、o光和e光: 如下图,让一束平等的自然光束正入射在冰洲石晶体的一个表面上,我们就会发现光束分解成两束。按照光的折射定律,正入射时光线不应偏折。而上述两束折射光中的一束确实在晶体中沿原方向传

12.6 惠更斯原理

第六节惠更斯原理 教学目标: (一)知识与技能 1.知道波面和波线,以及波传播到两种介质的界面时同时发生反射和折射 2.知道波发生反射现象时,反射角等于入射角,知道反射波的频率,波速和波长与入射波相同 3.知道折射波与入射波的频率相同,波速与波长不同,理解波发生折射的原因是波在不同介质中速度不同 (二)过程与方法 培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。 (三)情感、态度与价值观 通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活,探索知识的能力。 教学重难点: 惠更斯原理对波的反射和折射规律的解释 教学方法: 自学辅导法 教学用具: 实物投影仪,自制投影片,水波槽,长木板和厚玻璃板各一块 教学过程: (一)引入新课 [放录像]一位演员在山中唱山歌,歌声缭绕不断。 [提出问题]为什么会产生上述现象? [学生讨论分析]上述录像中:演员发出的声波传到山崖时,会返回来继续传播,使我们听到回声,这属于声波的反射现象。 那么:水波在传播过程中遇到障碍物时,能不能产生反射现象呢? [做演示实验,并通过实物投影仪投影] 在水波槽的装置中,把一根金属丝固定在振动片上。 a.让振动片开始振动,金属丝将周期性地触动水面,形成波源。 观察到的现象:在水面上从波源发出一列圆形水波。

b.在水槽中放一块长木板,让波源发出圆形波,观察水波遇到长木板后发生的现象。 观察到的现象:从波源发出的圆形波遇到长木板后,有一列圆形波从长木板反射回来。 教师:波的反射现象中遵循哪些规律呢?这节课我们就来学习有关的内容。 (二)新课教学 1、波面和波线 教师:引导学生阅读教材有关内容,思考问题: (1)什么是波面?什么是波线? (2)对于水波和空间一点发出的球面波为例,如何 理解波面和波线? 学生:阅读教材,思考问题。 [投影]出示圆形波的照片。 介绍什么是波面和波线: (1)照片中的圆形是朝各个方向传播的波峰(或波谷)在同一时刻构成的,叫做波面。 (2)图中与各个波面垂直的线叫波线,用来表示波的传播方向。 2、惠更斯原理 教师:引导学生阅读教材有关内容,思考问题: (1)惠更斯原理的内容是什么? (2)以球面波为例,应用惠更斯原理解释波的传播。 学生:阅读教材,思考问题。 3、波的反射 教师:引导学生阅读教材有关内容,体会用惠更斯原理对波的反射过程的解释。 学生:阅读教材。 教师:用多媒体出示右图。结合图形讲解、总 结: (1)入射波的波线与平面法线的夹角i叫做

高中物理动量定理技巧(很有用)及练习题含解析

高中物理动量定理技巧(很有用)及练习题含解析 一、高考物理精讲专题动量定理 1.图甲为光滑金属导轨制成的斜面,导轨的间距为1m l =,左侧斜面的倾角37θ=?,右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为10.5T B =,右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为20.5T B =。在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ,另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上,与导轨垂直且接触良好,ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =,ab 棒的电阻为12r =Ω,cd 棒的电阻为24r =Ω。已知t =0时刻起,cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动),而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态,F 随时间变化的关系如图乙所示,ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=?。其中导轨的电阻不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。 (1)请通过计算分析cd 棒的运动情况; (2)若t =0时刻起,求2s 内cd 受到拉力的冲量; (3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ,则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少? 【答案】(1)cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动;(2)1.6N s g ;(3)43.2J 【解析】 【详解】 (1)设绳中总拉力为T ,对导体棒ab 分析,由平衡方程得: sin θF T BIl =+ cos θT mg = 解得: tan θ 1.50.5F mg BIl I =+=+ 由图乙可知: 1.50.2F t =+ 则有: 0.4I t = cd 棒上的电流为:

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