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高中三年级物理

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首页 高中三年级物理知识 简谐运动的概念 机械波的形成和传播 麦克斯韦的电磁场理论 光导纤维 光的干涉在技术中的应用 狭义相对论的两个基本假设 试题正文
  • 探究题
    （1）下列说法正确的是_____________。（填写选项前的字母）
    （A）用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
    （B）如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
    （C）变化的电场周围不一定产生变化的磁场
    （D）狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
    （2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处。此后x＝1m处的质点比x＝-1m处的质点_____________（选填“先” 、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过时间，在x轴上-3m~3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同，则=_____________。

    （3）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖。光纤由内芯和外套两层组成。某光纤内芯的折射率为，外套的折射率为，其剖面如图所示。在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60°，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率的最小值。

    本题信息：2010年0110模拟题物理探究题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “（1）下列说法正确的是_____________。（填写选项前的字母）（A）用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振（B）如果做振动的质点所受的合...” 主要考查您对

简谐运动的概念

机械波的形成和传播

麦克斯韦的电磁场理论

光导纤维

光的干涉在技术中的应用

狭义相对论的两个基本假设

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 简谐运动的概念
  • 机械波的形成和传播
  • 麦克斯韦的电磁场理论
  • 光导纤维
  • 光的干涉在技术中的应用
  • 狭义相对论的两个基本假设
简谐运动：

1、机械振动的定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动。
2、简谐运动的定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单，最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。
4、简谐运动的判定：要判定一个物体的运动是简谐运动，首先要判定这个物体的运动是机械振动，即看这个物体是不是做的往复运动；看这个物体在运动过程中有没有平衡位置；看当物体离开平衡位置时，会不会受到指向平衡位置的回复力作用，物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系，再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置，求出物体所受回复力的大小，若回复力为F=-kx，则该物体的运动是简谐运动。
机械波：

1、定义：机械振动在介质中传播的过程。
2、机械波产生的条件：①振源；②介质。
3、波的形式：由于介质中质点间存在着相互作用力，波源的振动就带动周围质点的振动，周围质点的振动再带动其邻近质点的振动，于是振动就在介质中由近及远地传播出去，形成了波
4、机械波的特点：
①机械波传播的是振动形式和能量。质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移；
②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同；
③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。
5、波动与振动的关系：
波动中一定有振动，振动不一定形成波。波动是大量质点的振动，振动是单一质点的振动
振动是波动形成的原因，波动是振动传播的结果

麦克斯韦电磁场理论：

理论内容 麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场
深度解决 (1)恒定的电场不产生磁场。
(2)恒定的磁场不产生电场。
(3)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。
(4)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。
(5)振荡电场产生同频率的振荡磁场。
(6)振荡磁场产生同频率的振荡电场

(1)变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。
(2)感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且相互正交、套连。
(3)感应电场的方向可南楞次定律判定。感应磁场的方向可由安培定则判定

光导纤维:

1.原理:光的全反射
2.构造:由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
3.传播路径:

4.光纤通信:
①方法:光也是一种电磁波，也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以传到千里以外的另一端，实现光纤通信
②优点:光纤通信的主要优点是容量大。此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等多方面的优点


光的干涉在技术上的应用：

1、利用光的干涉检查平整度
取一个透明的标准样板，放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照射，入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干涉条纹，如图甲所示。

如果被检表面是平的，那么空气层厚度相同的各点就位于一条直线上，产生的干涉条纹就是平行的（如图乙）；如果观察到的干涉条纹如图丙所示，A、B处的凹凸情况可以这样分析：由丙图知，P、Q两点位于同一条亮纹上，故甲图中与P、Q对应的位置空气层厚度相同。由于Q位于P的右方（即远离楔尖），如果被检表面是平的，Q处厚度应该比P处大，所以，只有当A处凹陷时才能使P与Q处深度相同。同理可以判断与M对应的B处为凸起。
2、增透膜
由于“增透”只使两反射光相消，一定的d只能使一定的波长的光相消，我们常见的涂有增透膜的光学元件，是在自然光条件下增透，通常控制增透膜的厚度，使它对黄、绿光满足“增透”，而其他色光（红、橙、蓝、靛、紫）不能满足“增透”。因此从入射光方向看上去呈现其他色光形成的淡紫色。 
狭义相对论的两个基本假设：

1、狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
2、光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
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