易错点16 选修3-4 —备战2021年高考物理一轮复习易错题

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易错点 16 选修 3-4

易错题【01】对机械振动、机械波、振动图像理解有误

一、机械振动

1．简谐运动的对称性

(1)振动质点经过关于平衡位置对称的两点时，位移 x、回复力 F、速度 v、加速度 a、

动能 Ek、势能 Ep的大小都相等，其中回复力 F、加速度 a与位移 x方向相反，速度与位移 x

的方向可能相同，也可能相反．

(2)振动质点通过关于平衡位置对称的两段等长线段的时间相等．

2．简谐运动的周期性

(1)周期性：简谐运动的位移 x、速度 v、加速度 a、回复力 F、动能 Ek和势能 Ep都随时

间作周期性变化，x、v、a、F的变化周期为 T，Ek和Ep的变化周期为.

(2)质点在任意时刻开始计时的一个周期内通过的路程 s＝4A(A为振幅)，半个周期内通

过的路程 s＝2A.但从不同时刻开始计时的四分之一周期内，路程不一定等于振幅 A.

二、机械波

1．波长、波速与频率(周期)的关系 v＝λf＝

波的频率(周期)等于振源的频率(周期)，与介质无关，波从一种介质进入另一种介质，

频率(周期)是不变的；波在介质中的传播速度 v由介质的性质决定；波长等于波在一个周期

内向外传播的距离，其大小取决于波的频率及介质的性质(波速 v)．

波速也可用公式 v＝计算，其中 Δx为Δt时间内波沿传播方向传播的距离．

2．振动图象与波的图象的比较

振动图象反映了一个质点的位移 x(位置坐标)随时间 t变化的关系，波动图象反映了一

系列质点在某一时刻相对其平衡位置的位移随质点的平衡位置变化的关系；由振动图象可

确定周期 T、振幅 A、各时刻的位移及速度方向，由波动图象可确定波长 λ、振幅 A、波峰

和波谷的位置、各个质点的位置及速度方向(结合传播方向)．

注意：(1)简谐运动与其在介质中的传播形成的简谐波的振幅、频率均相同．

(2)简谐振动和简谐波的图象均为正弦(或余弦)曲线．

(3)振动和波动的图象中质点振动方向判断方法不同．

3．波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，

而且振动加强的区域和振动减弱的区域互相隔开，这种现象叫波的干涉．

路程差 Δx＝λ(n＝0,1,2…)的点为振动减弱点；路程差 Δx＝nλ(n＝0,1,2…)的点为振动加强

点．

4．波的衍射：波绕过障碍物继续传播的现象．发生明显衍射的条件是，波长大于障碍

物、小孔的尺寸或差不多．

三、振动图象与波动图象问题

1．由振动图象判定质点在某时刻的振动方向

振动图象中质点在某时刻的振动方向可根据下一个时刻(远小于)质点的位移(位置坐

标)确定，也可根据图象中该时刻对应的曲线斜率的正负确定．

2．波动图象中质点的振动方向与波的传播方向

(1)“上下坡法”：将波形想象成一段坡路，沿着波传播的方向看，位于“上坡”处的

各质点振动方向向下，位于“下坡”处的各质点振动方向向上．

(2)微平移法：波的传播过程其实是波形沿传播方向的平移，作出微小时间 Δt后的波

形，可确定各质点经 Δt后到达的位置，由此可确定各质点的振动方向．

3．振动图象与波动图象结合

解答振动图象和波动图象结合的问题，应注意两种图象意义的理解，波动图象是某时

刻一系列质点的振动情况的反映，振动图象是某一质点在不同时刻的振动情况的反映；其

次要从一种图象中找到某一质点的振动信息，由此结合题设条件及相应的振动或波动规律

推导另一种图象的相关情况．

易错题【02】对光学现象理解有误

一、几何光学的常见现象

项目内容

折射

定律

(1)三线共面　(2)分居两侧

(3)入射角正弦与折射角正弦之比为常数＝n

折射率定义式:光从真空进入介质时 n＝

折射率 [来源:学科网 ZXXK]

决定式:n＝ [来源:学科网]

物理意义:描述透明介质对光线的偏折作用,n 越大,折射光线偏离入射方向的夹角越

大

全反射

发生条件:(1)从光密介质进入光疏介质

(2)入射角大于或等于临界角,即θ1≥C

临界角：sin C＝

光的

色散

产生原因：(1)太阳光是复色光；

(2)不同的色光折射率不同

规律:光的频率越大,折射率越大

红光→紫光:折射率逐渐增大,在介质中的速度逐渐减小;

(3)临界角逐渐减小;波长逐渐减小

常见光

学元件

平行玻璃板:(1)出射光线与入射光线平行; (2)出射光线发生侧移

棱镜:(1)光线向底边偏折;(2)能发生色散

全反射棱镜:(1)垂直于直角边射入,出射光线方向改变90°;(2)垂直于斜边射入,出射

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