高一物理教學方案
高一物理教案 質點參考系和坐標系
【目標】
1、能熟練說出平拋運動的概念、性質、物體做平拋運動的條件
2、理解平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向自由落體運動
3、用分解的思想處理平拋運動問題，探究平拋運動的基本規律。
【重點難點】
重點：解決平拋運動問題的基本思路
難點：用分解的思想理解平拋運動
案
【使用說明及學法指導】
1、通讀教材，熟記本節基本概念、規律，然后完成問題導學中問題和預習自測。2、問題導學中 “處理平拋運動問題的基本思路”是本節內容的核心和基礎，是解決平拋運動問題的前提和關鍵，應重點理解和熟練把握。3、如有不能解決的問題，可再次查閱教材或其他參考書。4、記下預習中不能解決的問題，待上與同學共同探究。5、限時15分鐘。
【問題導學】
1、什么是平拋運動?
2、物體做平拋運動的條件是什么?
3、什么是勻變速運動?平拋運動是勻變速運動嗎?
4、處理平拋運動問題的基本思路：平拋運動可分解為水平方向的
和豎直方向的 。物體從O點開始平拋，t時間后到達P點。在圖中畫出t時間內位移S、t時刻的速度v如圖。把速度、位移沿x、y方向分解如上圖，則
水平方向分速度vx= ，水平方向分位移x = 。
豎直方向分速度vy= ， 豎直方向分位移y = 。
合速度公式V = ，其方向tanα = (α為v與水平方向夾角);
合位移公式S = ，其方向tanβ = (α為v與水平方向夾角)。
【預習自測】【學習目標】
1.掌握質點的概念，能夠判斷什么樣的物體可視為質點。
2.知道參考系的概念，并能判斷物體在不同參考系下的運動情況。
3.認識坐標系，并能建立坐標系來確定物體的位置及位置變化。
4.認清時刻與時間的區別和聯系。
5.掌握位移和路程兩個概念及他們的區別。
6.知道什么是矢量和標量。
【自主學習】
1、質點：
⑴們在研究物體的運動時，在某些特定情況下，可以不考慮物體的 和 ，把它簡化為一個 ，稱為質點
⑵它是一種科學的抽象，一種理想化的模型，客觀并不存在 高考。
2、參考系：
⑴定義：為了研究物體的運動而 的物體。
⑵同一個運動，如果選不同的物體作參考系，觀察到的運動情況可能不相同。例如：甲、乙兩輛汽車由西向東沿同一直線，以相同的速度15m/s并列行駛著.若兩車都以路旁的樹木作參考系，則兩車都是以15m/s速度向東行駛;若甲、乙兩車互為參考系，則它們都是 的.
⑶參考系的選取原則上是任意的，但在實際問題中，以研究問題方便、對運動的描述盡可能簡單為原則;研究地面上運動的物體，一般選取 為參考系。
3.時刻和時間間隔 時刻和時間間隔既有聯系又有區別，在表示時間的數軸上，時刻用 表示，時間間隔用 表示，時刻與物體的 相對應，表示某一瞬間;時間間隔與物體的 相對應，表示某一過程(即兩個時刻的間隔)。
注意區分時刻和時間：
如：第4s末、第5s初(也為第4s末)等指的是 ;4s內(0至第4s末)、第4s內(第3s末至4s末)、第2s至第4s內(第2s末至第4s末)等指的是 。
4.路程和位移 路程是物體運動軌跡的 ，位移是用來表示物體(質點)的 的物理量，位移只與物體的 有關，而與質點在運動過程中所經歷的 無關，物體的位移可以這樣表示：從 到 作一條有向線段，有向線段的長度表示位移的 ，有向線段的方向表示位移的 。
注意區分位移和路程：
5.矢量和標量 既有 又有 的物理量叫做矢量，只有大小沒有方向的物理量叫做 。矢量相加與標量相加遵守不同的法則，兩個標量相加遵從 的法則，矢量相加的法則與此不同。
點一：質點、參考系和坐標系
【思考與交流】
A級1.下列關于質點的說法中，正確的是( )
A.質點就是質量很小的物體
B.質點就是體積很小的物體
C. 因為質點沒有大小，所以與幾何中心的點沒有區別
D.如果物體的大小和形狀對所研究的問題是無關緊要的因素時，即可把物體看成質點
2.在以下的哪些情況中可將物體看成質點( )
A.研究某騎車由學校回家的速度
B.對這名學生騎車姿勢進行生理學分析
C.研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡
D.研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面
3. 關于參考系的選取，下列說法正確的是 ( )
A. 參考系必須選取靜止不動的物體 B. 參考系必須是和地面聯系在一起的
C. 在空中運動的物體不能作為參考系 D. 任何物體都可以作為參考系
4.下列關于參考系的描述中，正確的是 ( )
A.參考系必須是和地面連在一起的物體
B.被研究的物體必須沿與參考系的連線運動
C.參考系必須是正在做勻速直線運動的物體或是相對于地面靜止的物體
D.參考系是為了研究物體的運動而假定為不動的那個物體
5.兩輛汽車在平直公路上行駛，甲車內的人看見窗外樹木向東移動，乙車內的人發現甲車沒有運動.如果以大地為參考系.上述事實說明( )
A、甲車向西運動，乙車不動 B、乙車向西運動，甲車不動
C、甲車向西運動，乙車向東運動 D、甲，乙兩車以相同的速度都向西運動
6.關于坐標系，下列說法正確的是( )
A.建立坐標系是為了定量描寫物體的位置和位置變化
B.坐標系都是建立在參考系上的
C.坐標系的建立與參考系無關
D.物體在平面內做曲線運動，需要用平面直角坐標系才能確定其位置
7.一物體從O點出發，沿東偏北30度的方向運動10 m至A點，然后又向正南方向運動5 m至B點。
(sin30°=0.5)
(1)建立適當坐標系，描述出該物體的運動軌跡;
(2)依據建立的坐標系，分別求出A、B兩點的坐標。
勻強電場中的力學問題
勻強電場中的力學問題，是常見的力電綜合問題，也是高考命題的熱點，這類問題有以下幾種類型。
一、靜止問題
處在勻強電場中的速度為零的帶電物體所受的外力的合力為零時，帶電物體處于靜止狀態。求解這類問題的基本方法是力的平衡條件。
例1 如圖1-a所示，有三根長度皆為L=1．00m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根繩的一端固定在天花板上的O點，另一端分別掛有質量皆為m=1．0010-2kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，且q=1．0010-7C．A、B球之間用第三根線連接起來。空間存在E=1．00106N/C的勻強電場，場強方向水平向右，平衡時A、B兩球的位置如圖示．現將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B兩球最后會達到新的平衡為位置。問：最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比減少了多少？（不計兩小球間相互作用的靜電力）
分析與求解：設燒斷OB線后，兩球最終靜止后的位置如圖1-b所示，此時線OA、OB與豎直方向的夾角分別為，A球受力如圖1-c所示，由力的平衡條件有：
，B球受力如圖1-d所示，由力的平衡條件有：
解以上四式得：，，由此可知，最終靜止后兩球的位置如圖1-e所示。
與燒斷OB線之前相比：A球的重力勢能減少了，B球的重力勢能減少了，A球的電勢能增加了，B球的電勢能減少了。
兩球的機械能與電勢能總和減少了W=WB-WA+EA+EB，代入已知數據解以上幾式得W=6．810-2J。
本題解答中，求解最終靜止后兩球的位置時，若選兩球整體為研究對象，則這個整體只受重力和OA線的拉力作用，由此便可很方便的知道，即OA線處在豎直位置。
二、勻速直線運動問題
處在靜電場中的速度不為零的帶電體，所受外力的合力為零時，帶電體做勻速直線運動。這兩類問題的基本方法是力的平衡條件。
例2 如圖2所示，在水平地面上有一傾角為θ的絕緣斜面，斜面所處空間有水平向右的勻強電場，電場強度為E。有質量為m，帶電量為+q的小球沿斜面勻速滑下。求小球和斜面間的滑動摩擦因數。
分析與求解：小球下滑時受力如圖2右所示，對小球運用力的平衡條件，在水平方向有：，豎直方向上有：。解此兩式得：。
三、勻變速直線運動問題
若帶電粒子只受電場力的作用，粒子在電場中被由靜止釋放或順著、逆著電場方向進入電場，粒子做勻變速直線運動；若粒子除電場力外還受有其它恒力，粒子被由靜止釋放后，沿合力的方向勻變速直線運動；若粒子的初速度不為零，合力方向與初速度方向相同或相反，粒子沿原運動方向勻變速直線運動。這類問題可運用牛頓運動定律、動量定理、動能定理或運用能量觀點求解。
例3 如圖3所示，平行板電容器的板長為，板間距為L 高二，板B與水平方向的夾角為α，兩板間所加電壓為U。有一帶負電液滴，帶電量為q，以速度vo沿水平方向自A板邊沿進入板間后仍沿水平方向運動，恰好從B板邊沿水平飛出．求液滴的質量及飛出時的速度。
分析與求解：液滴在板間受重力、電場力作用，由于沿水平方向運動，這兩個力的合力方向必沿水平方向．所以，在豎直方向上應有：，而，由此兩式可得：。
液滴在板間運動過程中，對液滴運用動能定理有：，代入解此式得：。
四、非勻變速直線運動問題
帶電粒子在電場中所受各力的合力方向恒定不變，大小變化，粒子具有與合力同向或反向的初速度或粒子由靜止釋放，粒子做非勻變速直線運動。這類問題求解時，根據題中所求量，可靈活選用牛頓定律、力的平衡條件或能量觀點。
例4 如圖4所示，一根長L = 1．5m的光滑絕緣細直桿MN，豎直固定在場強為E ==1．0×105N/C、與水平方向成θ＝300角的傾斜向上的勻強電場中。桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝+4．5×10－6C；另一帶電小球 B 穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝+1．0×10-6C，質量m＝1．0×10一2kg。現將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運動。（靜電力常量k＝9．0×10 9N·m2／C2，取g =l0m / s2)
(1）小球B開始運動時的加速度為多大？
(2）小球B的速度最大時，距M端的高度h1為多大？
(3）小球B從N端運動到距M端的高度h2＝0．6lm時，速度為v＝1．0m/s，求此過程中小球B的電勢能改變了多少？
分析與求解：（1）開始運動時，小球受力如圖4下所示，其合力必沿沿豎直方向，在豎直方向上對小球運用牛頓定律有：，代入已知數據解此得小球B開始運動時的加速度為：。
(2)小球B開始運動后，小球A對它的庫侖力逐漸增大，它所受的合力逐漸減小，運動中向下的加速度逐漸減小，當向下的合力為零時，加速度為零，此后，合力方向向上，且逐漸增大，小球做加速度逐漸增大的減速運動。因此，合力為零時，小球B速度最大，由力的平衡條件有：，代入已知數據解此式得：。
（3）小球從開始運動到速度為的過程中，設A球對B求的庫侖力做功為W1，勻強電場對小球B做的功為W2，對小球運用動能定理有：，而此過程中小球B的電勢能增量為：，代入已知數據解此兩式得小球B的電勢能增量為：。
五、勻變速曲線運動問題
粒子在電場中所受各力的合力恒定，但方向與粒子的初速度方向不在一條直線上，粒子做勻變速曲線運動。常見問題是合力方向與初速度方向垂直，粒子做類平拋運動。這類問題求解時，根據所求量的特點，可靈活選用牛頓定律、動量定理、動能定理、能量觀點。
例5 如圖5所示，邊長為L的正方形區域abcd內存在著勻強電場電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。
（1）若粒子從c點離開電場，求電場強度的大小和粒子離開電場時的動能？
（2）若粒子離開電場時動能為Ek/，則電場強度為多大？
分析與求解：（1）設粒子的入射速度為，粒子離開電場時的動能為Ek/，電廠的電場強度為E．則粒子由入射到從c點離開電場過程中，由牛頓第二定律有：，由運動學公式知，bc方向上有：，ab方向上有：，考慮到和，解以上五式得：；。
（2）粒子離開電場有三種情況，一是從c點離開，此時必有。二是從bc邊離開，此時必有。三是從cd邊離開，此時必有．其中第一種情況(1)中已解答，現就后兩種情況解答如下：
若，設出射點到b點的距離為h， 則粒子在電場中運動過程中有：，，，，，解此五式得：。
若，則粒子在電場中運動過程中有：，解之得：。
六、圓周運動問題
在勻強電場中的帶電粒子，由于受圓環、繩子、硬桿等的約束，若具有沿環切線方向或垂直于繩、桿末端的速度，粒子可以作圓周運動。這類問題求解時運用動能定理或運用能量觀點比較方便。
例6 如圖6所示，一半徑為Ｒ的光滑絕緣圓環豎直固定在水平桌面上，桌面所在空間有水平向右的勻強電場，電場強度為E．在此圓環上套著一個質量為m、帶電量為+q的小圓環。現讓小圓環由靜止從環A處開始下滑。求小環在環上滑過四分之一圓周過B處時對環的壓力是多大？
分析與求解：設小環過B時環對它的壓力為Ｎ，速度為v．則這一過程中，對小環運用動能定理有：，小環過B處時，在BO方向上對其運用牛頓定律有：，解此兩式得：，由牛頓第三定律知，此時它對環的壓力大小為，方向沿OB向外
電磁場、電磁波及其應用
一. 本周教學內容：
三. 要點：
1. 振蕩電流和振蕩電路
大小和方向都做周期性變化的電流叫振蕩電流，能產生振蕩電流的電路叫振蕩電路，LC電路是最簡單的振蕩電路。
2. 電磁振蕩及周期、頻率
（1）電磁振蕩的產生
（2）振蕩原理：利用電容器的充放電和線圈的自感作用產生振蕩電流，形成電場能與磁場能的相互轉化。
（3）振蕩過程：電容器放電時，電容器所帶電量和電場能均減少，直到零，電路中電流和磁場均增大，直到最大值。
給電容器反向充電時，情況相反，電容器正反方向充放電一次，便完成一次振蕩的全過程。
（4）振蕩周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化所用時間叫電磁振蕩的周期，一秒內完成電磁振蕩的次數叫電磁振蕩的頻率。對于LC振蕩電路，
（5）電磁場：變化的電場在周圍空間產生磁場，變化磁場在周圍空間產生電場，變化的電場和磁場成為一個完整的整體，就是電磁場。
3. 電磁波
（1）電磁波：電磁場由近及遠的傳播形成電磁波
（2）電磁波在空間傳播不需要介質，電磁波是橫波，電磁波傳遞電磁場的能量。
（3）電磁波的波速、波長和頻率的關系， 。
4. 電磁波的發射，傳播和接收
（1）發射
將電磁波發射出去，首先要有開放電路，其次，發射出去的電磁波要攜帶有信號，因而必須把要傳遞的電信號“加”別高頻等幅振蕩電流上去。
我們把將電信號加到高頻等幅振蕩電流上去的過程叫調制。
（2）傳播
電磁波傳播方式一般有三種：地波、天波、直線傳播
地波：沿地球表面空間向外傳播，適于長波、中波和中短波，傳播距離為幾百公里。
天波：依靠電離層的反射來傳播，適于傳播短波，傳播距離為幾千公里。
直線傳播：在短距離內（幾十公里）依靠波的直進，直接在空間傳播多用于傳播微波，需有中繼站“接力”才能傳遠。
（3）接收
① 電諧振、調諧
② 檢波
四. 規律技巧
電磁波的波速問題
真空中電磁波的波速與光速相同，
1. 同一種電磁波在不同介質中傳播時，頻率不變（頻率電波源決定）、波速、波長發生改變，在介質中的速度都比在真空中速度小。
2. 不同電磁波在同一介質中傳播時，傳播速度不同，頻率越高，波速越小，頻率越低波速越大。
3. 在真空中傳播時，不同頻率的電磁波的速度相同
4. 電磁波和聲波的特點不同，聲波在介質中傳播的速度與介質有關，電磁波在介質中傳播的速度與介質和頻率均有關。
【典型例題
[例1] 下列關于電磁波的敘述中，正確的是（ ）
A. 電磁波是電磁場由發生區域向遠處傳播
B. 電磁波在任何介質中的傳播速度均是C. 電磁波由真空進入介質傳播時，波長將變短
D. 電磁波不能產生干涉、衍射現象
分析與解答：
該題為1994上海題，電磁波只有在真空中的傳播速度才是 。
電磁波與其他波同樣具有波的基本特征，即能產生干涉和衍射現象，當電磁波由真空進入介質傳播時， ，f定，由∴ 正確答案AC
[例2] 某發電站用燃燒煤來發電，每1kg煤放出500J熱能，熱能發電為0.8，發電站通過升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產和照明組成的用戶，發電機輸出功率是100kW，輸出電壓是250V，升壓器原副線圈的匝數之比為1:25，輸電線上功率損失為4%，用戶需要電壓為220V，則（1）輸電線的電阻和降壓器的匝數比為多少？（2）若有60kW分配給生產用電，其余電能用來照明，那么可裝25W的電燈多少盞？
分析與解答：
（1）遠距離輸電電路如下圖，升壓器副線圈兩端電壓
副線圈中的電流
輸電線電阻R上損失的功率∴
降壓器原線圈電壓
降壓器原副線圈匝數比
（2）由能量守恒： ∴ ∴
[例3] 電視機的顯像管中，電子束的偏轉是用磁偏轉技術實現的，如下圖所示電子束經過電壓為U的加速電場后，進入一圓形勻強磁場區，磁場方向垂直于圓面，磁場區的中心為O點，半徑為r，當不加磁場時，電子束將通過O點，而打到屏幕的中心M點，為了讓電子束射到屏幕邊緣P，需要加磁場，使電子束偏轉?D已知角
分析與解答：
電子在磁場中沿圓弧運動，設電子在磁場中做圓周運動的半徑為R。
則 又 ∵ ∴
[例4] 質譜儀，如下圖所示是一種質譜儀的示意圖，其中MN板的左方是帶電粒子速度選擇器，選擇器內有正交的勻強電場E和勻強磁場B。
一束有不同速率的正離子水平地由小孔S進入場區，路經不發生偏轉的條件是 ，∴ ，能通過速度選擇器的帶電粒子必是速度為質譜儀是在先對離子束進行速度選擇后，相同速率的不同離子在右側的偏轉磁場 中做勻速圓周運動，不同荷質比的離子軌道半徑不同。
將落在MN板的不同位置，由此可以用來測定帶電粒子的質量和分析同位素。
【模擬】（答題時間：60分鐘）
1. 關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（ ）
A. 電場和磁場總是相互聯系著，統稱為電磁場
B. 電磁場由發生區域向遠處傳播就是電磁波
C. 電磁場是一種物質，可以在真空中傳播
D. 電磁波的傳播速度總是2. 某電磁波從真空進入介質后，發生變化的量有（ ）
A. 波長和頻率 B. 波速和頻率 C. 波長和波速 D. 頻率和能量
3. 電磁波和機械波相比較，下列說法中正確的有（ ）
A. 電磁波傳播不需要介質，機械波傳播需要介質
B. 電磁波在任何物質中傳播速度都相同，機械波波速大小決定于介質
C. 電磁波、機械波都會發生衍射
D. 機械波會發生干涉，電磁波不會發生干涉
4. 下述關于電磁場的說法中正確的是（ ）
A. 只要空間某處有變化的電場或磁場，就會在其周圍產生電磁場，從而形成電磁波B. 任何變化的電場周圍一定有磁場
C. 振蕩電場和振蕩磁場交替產生，相互依存，形成不可分離的統一體，即電磁場
D. 電磁波的理論在先，實踐證明在后
5. 按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中正確的是（ ）
A. 恒定的電場周圍產生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產生恒定的電場
B. 變化的電場周圍產生磁場，變化的磁場周圍產生電場
C. 均勻變化的電場周圍產生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產生均勻變化的電場
D. 均勻變化的電場周圍產生穩定的磁場，均勻變化的磁場周圍產生穩定的電場
6. 一束持續電子流在電場力作用下做勻加速直線運動，則在其周圍空間（ ）
A. 產生穩定的磁場 B. 產生變化的磁場
C. 所產生的磁場又可產生電場 D. 產生的磁場和電場形成電磁波
7. 某空間中出現了如圖虛線所示的一組閉合的電場線，這可能是（ ）
A. 在中心O有一靜止的點電荷
B. 沿AB方向有一段通有恒定電流的直導線
C. 沿BA方向的磁場在減弱
D. 沿AB方向的磁場在減弱
8. 如圖所示，甲、乙完全相同的帶正電粒子，以相同的動能在勻強磁場中運動，甲從B1區域運動到B2區域，且 ，乙在勻強磁場中作勻速圓周運動，且在 時間內，該磁場的磁感強度從B1增大為B2則當（B）圖中磁場增大為B2時甲乙兩粒子動能的變化情況為（ ）
A. 都保持不變 B. 甲不變，乙增大 C. 甲不變，乙減小 D. 甲增大，乙不變
9. 某電路中電場隨時間變化的圖象如圖所示，能發射電磁波的電場是（ ）
A B
C D
10. 如圖所示內壁光滑、水平放置的玻璃圓環內，有一直徑略小于口徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時針方向勻速轉動。若在此空間突然加上方向豎直向上，磁感強度B隨時間成正比增加的變化磁場，設運動過程中小球帶電量不變，那么（ ）
A. 小球對玻璃環的壓力一定不斷增大
B. 小球受到的磁場力一定不斷增大
C. 小球先沿逆時針方向減速運動一段時間后沿順時針方向加速運動
D. 磁場力對小球一直不做功
【試題答案】
1. BC 2. C 3. AC 4. BCD 5. BD 6. A 7. C
8. B 9. D 10. CD
物理解題中的心理操作
解題時，將題目所描述的物理現象譯成物理圖象輸入暫時儲存，而后將進行一系列復雜的心理操作，使問題得以解決。進行心理操作，一是要有操作對象，二是要有一定的操作規則（包括操作的先后次序）。物理解題中的心理操作對象是貯存于長久記憶中物理知識的基本模塊。而這些“模塊”信息量的大小，集成化程度的高低，因人而異，各不相同。操作規則必須符合本門學科的原理和人們認識的規律。所謂心理操作是指對這些“模塊”進行加工、組合、銜接、再造的心理過程。沒有這些“模塊”，心理操作就失去了原料。不能要求一個毫無物理知識的人去解物理題，不論他如何，也不會解出物理題來，道理很簡單，因為在他大腦的長久記憶里沒有貯存加工的“模塊&rdquo 高中生物;，巧婦難為無米之炊就是這個道理。
高中物理平拋運動公式
平拋運動公式
1.水平方向速度：Vx＝Vo 2.豎直方向速度：Vy＝gt
3.水平方向位移：x＝Vot 4.豎直方向位移：y＝gt2/2
5.運動時間t＝(2y/g）1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0
7.合位移：s＝(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα＝y/x＝gt/2Vo
8.水平方向加速度：ax=0；豎直方向加速度：ay＝g
注：
(1)平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，通常可看作是水平方向的勻速直線運與豎直方向的自由落體運動的合成 高中物理；
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關；
（3）θ與β的關系為tgβ＝2tgα；
（4）在平拋運動中時間t是解題關鍵；(5)做曲線運動的物體必有加速度，當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
光的波動性
一. 教學內容：光的波動性
二. 要點掃描：
（一）光的干涉
1. 產生相干光源的（必須保證r相同）。
⑴利用激光；⑵將一束光分為兩束。
2. 雙縫干涉的定量分析
如圖所示，縫屏間距L遠大于雙縫間距d，O點與雙縫S1和S2等間距，則當雙縫中發出光同時射到O點附近的P點時，兩束光波的路程差為δ＝r2－r1。
條紋間距 △x＝ λ。
上述條紋間距表達式提供了一種測量光波長的方法。
結論：由同一光源發出的光經兩狹縫后形成兩列光波疊加產生。當這兩列光波到達某點的路程差為波長的整數倍時，即kδ＝ ∝d。由于膜上各處厚度不同，故各處兩列反射波的路程差不等。若：
ΔT＝2d＝nλ（n＝1，2，…） 則出現明紋。
ΔT＝2d＝（2n－1）λ/2 （n＝1，2，…） 則出現暗紋。
應注意：干涉條紋出現在被照射面。
薄膜干涉應用（1）透鏡增透膜：透鏡增透膜的厚度應是透射光在薄膜中波長的1／4倍。使薄膜前后兩面的反射光的光程差為波長的一半，（ΔT＝2d＝ λ，得d＝ λ），故反射光疊加后減弱，從能量的角度分析E入＝E反＋E透＋E吸。在介質膜吸收能量不變的前提下，若E反＝0，則E透最大。增強透射光的強度。
（2）“用干涉法檢查平面”：如圖所示，兩板之間形成一層空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢測平面是光滑的，得到的干涉圖樣必是等間距的。如果某處凸起來，則對應明紋（或暗紋）提前出現，如圖甲所示；如果某處凹下，則對應條紋延后出現，如圖乙所示。（注：“提前”與“延后”不是指在時間上，而是指由左向右的順序位置上。）
4. 光的波長、波速和頻率的關系V＝λf。光在不同介質中傳播時，其頻率f不變，其波長λ與光在介質中的波速V成正比。色光的顏色由頻率決定，頻率不變則色光的顏色也不變。
（二）光的衍射。
1. 光的衍射現象是光離開直線路徑而繞到障礙物陰影里的現象。
2. 泊松亮斑：當光照到不透光的極小圓板上時，在圓板的陰影中心出現的亮斑。當形成泊松亮斑時，圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環。
3. 各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。
4. 產生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸可以跟光的波長相比或比光的波長小。
小結：光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結果，但存在明顯的區別：
單色光的衍射條紋與干涉條紋都是明暗相間分布，但衍射條紋中間亮紋最寬，兩側條紋逐漸變窄變暗，干涉條紋則是等間距，明暗亮度相同。白光的衍射條紋與干涉條紋都是彩色的。
（三）光的偏振
（1）自然光。太陽、電燈等普通光源直接發出的光，包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫自然光。
E的方向、磁場
電磁波種類無線電波紅外線可見光紫外線倫琴射線γ射線頻率（Hz）104~3×10121012~3.9×10143.9×1014~7.5×10147.5×1014~5×10163×1016~3×10203×1019以上真空中波長（m）3×1014~10?D43×104~7.7×10?D77.7×10?D7~4×10?D74×10?D7~6×10?D910?D8~10?D1210?D11以下觀察方法無線電技術利用熱效應 激發熒光利用貫穿本領照相底片感光（效應）核技術產生方式LC電路中自由電子的振蕩原子的外層電子受到激發原子的內層電子受到激發原子核受到激發用途通訊，廣播，導航加熱烘干、遙測遙感，醫療，導向等照明，照相，加熱日光燈，黑光燈手術室殺菌消毒，治療皮膚病等檢查探測，透視，治療等探測，治療等4. 紅外線、紫外線、X射線的性質及應用。
種類
產生
主要性質
應用舉例
紅外線
一切物體都能發出
熱效應
遙感、遙控、加熱
紫外線
一切高溫物體能發出
化學效應
熒光、殺菌、合成VD2
X射線
陰極射線射到固體表面
穿透強
人體透視、金屬探傷
物體輻射出的電磁波中輻射最強的波長T之間滿足關系：λmb（常數）。
（五）光譜和光譜分析（可用光譜管和分光鏡觀察）
由色散形成的，按頻率的順序排列而成的彩色光帶叫做光譜
1. 發射光譜
（1）連續光譜：包含一切波長的光，由熾熱的固體、液體及高壓氣體發光產生；
（2）明線光譜：又叫原子光譜，只含原子的特征譜線. 由稀薄氣體或金屬蒸氣發光產生。
2. 吸收光譜
連續光通過某一物質被吸收一部分光后形成的光譜，能反映出原子的特征譜線。
3. 每種元素都有自己的特征譜線，根據不同的特征譜線可確定物質的化學組成，光譜分析既可用明線光譜，也可用吸收光譜。
（六）激光的主要特點及應用
（1）激光是人工產生的相干光，可應用于光纖通信。
（2）平行度非常好。應用于激光測距雷達，可精確測距（s＝c?t/2）、測速等。
（3）亮度高、能量大，應用于切割各種物質、打孔和焊接金屬。醫學上用激光作“光刀”來做外科手術。
（七）注意問題
1. 知道反映光具有波動性的實驗及有關理論.
2. 光的干涉只要求定性掌握，要能區分光的干涉和衍射現象：凡是光通單孔、單縫或多孔、多縫所產生的現象都屬于衍射現象，只有通過雙孔、雙縫、雙面所產生的現象才屬于干涉現象；干涉條紋和衍射條紋雖然都是根據波的疊加原理產生的，但兩種條紋有如下區別（以明暗相同的條紋為例）：干涉紋間距相等，亮條紋亮度相同。衍射條紋，中央具有寬而明亮的亮條紋，兩側對稱地排列著一系列強度較弱、較窄的亮條紋。
【典型例題
例1. 在雙縫干涉實驗中以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時（ ）
A. 只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其它顏色的雙縫干涉條紋消失
B. 紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在
C. 任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮
D. 屏上無任何光亮
解析：由于雙縫前各有一塊濾光片，分別都透過紅光和綠光，這兩種色光不能發生干涉，故在屏上無雙縫干涉條紋，但是這兩種色光通過每個單縫時發生單縫衍射，故屏上仍有光亮. 所以C選項正確，
例2. 用綠光做雙縫干涉實驗，在光屏上呈現出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為ΔΔΔΔΔ 中d表示雙縫之間的距離。因此Δ例3. 如圖所示，一束白光從左側射入肥皂薄膜，下列說法中正確的是（ ）
A. 人從右側向左看，可看到彩色條紋.
B. 人從左側向右看，可看到彩色條紋
C. 彩色條紋平行排列
D. 彩色條紋豎直排列
解析：白光從左側照射到薄膜上。經兩個表面反射回來的光相遇產生干涉現象。這樣人從左側向右看可以看到彩色條紋。故選B棄A。由于薄膜從上到下逐漸變厚，且同一水平線上厚度相同，兩列反射光疊加時振幅相同，故彩色條紋是水平的，選C棄D。
答案：BC
例4. 市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產生的熱效應大大降低，從而廣泛地應用于博物館，商店等處，這種燈降低熱效應的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應為：
A. λ/8 B. λ/4 C. λ/2 D. λ
例5. 如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片P和Q，可以看到透射光的強度會發生變化，這是光的偏振現象，這個實驗表明：
A. 光是電磁波 B. 光是一種橫波
C. 光是一種縱波 D. 光是概率波
分析：太陽光或白熾燈發出的光是自然光，它包含有垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，且沿著各個振動方向的光強相同。當這種光經過偏振片后，就變成了偏振光，即只有振動方向與偏振片透振方向平行的光通過了偏振片P，形成偏振光，這種偏振光傳到偏振片Q時，當偏振片P和Q透振方向平行時，會完全穿過，垂直時不會穿過，透射程度與二偏振片的透振方向間的夾角有關，因此才出現題中所述的現象，該現象說明：光是一種橫波。
答案：B
例6. 關于電磁波，下列說法中哪些是正確的（ ）
A. 電磁波中最容易表現出干涉、衍射現象的是無線電波
B. 紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發后產生的
C. γ射線是原子內層電子受激發后產生的
D. 紅外線的波長比紅光波長長，它的顯著作用是熱作用
解析：電磁波服從共同的規律，波長較大的無線電波是電磁波中最容易發生干涉和衍射現象的，電磁波之間的差異來源于它們產生的機理的不同，紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發后產生的，倫琴射線是原子內層電子受激發后產生的，γ射線則是原子核受激發后產生的。
答案：ABD
例7. 圖為X射線的結構示意圖，E為燈絲電源。要使射線管發出X射線，須在 K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓，且（ ）
A. 高壓電源正極應接在Q點，X射線從A極發出
B. 高壓電源正極應接在Q點，X射線從K極發出
C. 高壓電源正極應接在P點，X射線從 A極發出
D. 高壓電源正極應接在P點，X射線從K極發出
解析：X射線管發出X射線要有兩個條件：第一，燈絲K要發射電子，所以燈絲K的兩端要接低壓電源，使燈絲能發射電子；第二，燈絲K發射的電子在K、A之間要加速獲得很大的動能打在A上，從A發射出X射線，故K、A之間要加直流高壓. 基于以上兩點，可知A選項正確。
例8. 關于光譜和光譜分析，下列說法中正確的是 （ ）
A. 太陽光譜和白熾燈光譜都是明線光譜
B. 霓虹燈和煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜都是明線光譜
C. 進行光譜分析時. 可以利用明線光譜，不能用連續光譜
D. 我們觀察月亮射來的光譜，可以確定月亮的化學組成
解析：這類問題首先需要弄清連續光譜，明線光譜和吸收光譜的產生機理。太陽光譜是我們從地球上觀察的，所以是吸收光譜。月亮反射到地面的光譜是太陽光譜，煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣，屬稀薄氣體發光，產生明線光譜。答案：B
【模擬
1、某同學以線狀白熾燈為光源，利用游標卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現象后，總結出以下幾點，你認為正確的是
A. 若狹縫與燈泡平行，衍射條紋與狹縫平行
B. 若狹縫與燈泡垂直，衍射條紋與狹縫垂直
C. 衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關
D. 衍射條紋的間距與光的波長有關
2、平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說法中正確的有
A. 在衍射圖樣的中心都是亮斑
B. 泊松亮斑中心亮點周圍的暗環較寬
C. 小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑
D. 小孔衍射的衍射圖樣中亮、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的
3、劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖（1）所示.將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜.當光垂直入射后，從上往下看到干涉條紋如圖（2）所示.干涉條紋有如下特點：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定.現若在圖（1）裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下看到的干涉條紋
A. 變疏 B. 變密 C. 不變 D. 消失
4、有關偏振和偏振光的下列說法中正確的有
A. 只有電磁波才能發生偏振，機械波不能發生偏振
B. 只有橫波能發生偏振，縱波不能發生偏振
C. 自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變為偏振光
D. 除了從光源直接發出的光以外，我們通常看到的絕大部分光都是偏振光
5、登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為λ＝ν＝3.7×10－7m，在膜中的波長是λ/n＝2 高中英語.47×10－7m，因此膜的厚度至少是1.2×10－7m。
高一學生怎樣才能學好高中物理
從升到，大家的積極性也很高。但是新生經過一段時間的，一般是入校到期中測驗前，發現自己雖然很努力，但效果卻不好，很多不解：為何學的還可以，到了卻常常不及格，時常有問題分析"聽得懂，不會做"，甚至"怎么也聽不懂"的抱怨。造成這種現象的原因是新生沒有實現初臺階的跨越。以下就是新生怎樣處理好這種過渡，怎樣去學好，如下：
一、
1、初高中物理的差異。
（1）具有形象性、直接性、經驗性的特點，以形象為主，主要通過對現象的觀察和演示實驗使學生建立物理概念認識其規律，獲得定性知識。高中物理具有概括性、間接性、邏輯性的特點，抽象為主，如高一物理所講的摩擦力產生條件、靜摩擦力方向、物體受力分析、力的合成與分解、瞬時速度、加速度等，都要求學生具有較強的抽象。剛進入高中的學生對從形象思維到抽象思維的跨越難以適應。
（2）初中物理以定性分析為主，定量計算非常簡單，而高中物理不但要定性分析，而且還要進行大量、復雜的定量計算，剛進入高一的學生對這種從定性到定量的突變不適應。
（3）初中物理習題以簡單理論和算術計算為主，而高中以邏輯推理代數計算為主，大量運用三角函數、直角坐標系、相似三角形、方程等解決物理問題。高中力學中矢量較多，如：力、速度、加速度、動量、沖量等，學生必須先進行正確的分析、判斷，確定矢量方向，然后選取正方向，簡化為代數運算，這一步驟本身就要求學生對矢量有正確理解。其次，正負號使用多樣化，在高中物理的分析和運算中"+、-號"用途較廣，意義各不相同，不能混淆。例如："+、-"號可以表示矢量的相反方向、過程的方向、表示勢能的大小及變化的情況等，這使得不少學生產生了混亂，把物理運算當成了純運算，分不清"+、-"號的物理意義，當然不能得出正確的結論。
2、學生學習的主觀臺階。
（1）思維過渡困難。根據皮亞杰的兒童思維發展理論，生思維處于從具體運算階段向形式運算階段過渡，即從初步邏輯思維向抽象思維過渡。初中生的思維處于具體運算階段，此時他們能進行初步的邏輯思維，但還離不開具體事物的支持。初中物理研究的是實實在在的物體，物理知識也是建立在形象思維的基礎上，初中物理學習內容基本適應學生的思維發展水平。但高中物理研究對象大多是理想模型，要求學生更多地運用抽象思維來獲得物理知識，要求學生在頭腦中把形式和內容分開，離開具體事物，根據假設來進行邏輯推演。多數高一學生的抽象思維正從經驗性思維向理論性思維過渡，其中經驗思維仍占優勢，思維在很大程度上仍依靠具體經驗材料，不善于從理論上進行演繹推導。而高中物理有相當嚴密的推理系統，始終強調抽象思維，學生的思維水平很難馬上適應高中物理思維抽象程度的要求，故造成了進一步學習物理的困難。
（2）先入為主障礙。調查發現，未進入高中前，被他人告知"高中物理難學"的學生占50%以上，這在"中"等生中尤為明顯（比例達70%），而"好"、"差"生中較少（比例分別為15%，22%）。可見在對高中物理一無所知的情況下，半數以上的學生，對物理學科存在著畏懼感。這種先入為主的人為因素，使學生產生畏懼心理，對能否學好物理產生動搖，失去了信心，給高中物理教學造成了無形的障礙。
（3）認知結構重建。高中物理相對于初中物理而言，是具有更強包括性的上位知識，對上位知識的學習應重新組織認知結構，把原來已有的相應的下位知識，作為理解和支持新的上位知識的生長點。掌握了上位知識，下位知識不難由此或導出。但原有的知識結構往往對更新認知結構產生障礙作用。經驗性錯誤和原有知識的負反饋影響正確概念的形成。其一，學生對日常生活中原有的一些認識，包括不少浮淺或錯誤的認識，影響學好新的物理知識。如"力是改變物體運動狀態、產生加速度的原因".而許多學生由"物體不拉不推不動"的錯誤認識，得出物體滑上斜坡的過程中一定有拉力或推力作用 高中英語；飛行中的子彈必然還有一個向前沖力的作用等錯誤結論。其二，"相關知識"的影響。學生在初中學過的較簡單概念、定律，掌握不好或形成"思維定勢"，影響其知識的擴展和延伸。例如：把作用力、反作用力與二力平衡相混淆；把放在斜面上的物體認為其重力的大小等于斜面對物體的支持力等。其三，"相似經驗"的影響。熟悉的、簡單的物理知識同新的物理知識相混淆。如：把動量P=mv和動能Ek=1/2mv2相混淆等。
3、學生的臺階。
初中生掌握物理知識習慣于多講、細講，解決物理問題從頭到尾，步步不缺，也常為學生指出重點、難點，要學生背牢記熟，對于如何指導學生認真讀書、建立物理情景、分析物理過程，極少考慮。學生逐漸養成了死記硬背的呆板學習方法。高中物理學習要求學生能在指導下獨立主動地去獲取知識，教師在教學中主要是精講，幫助學生在頭腦中建立完整的物理情景，靈活運用學過的知識去解決各種實際問題，讓學生獨立思考和總結學習的知識，獨立完成實驗，培養學生的自學能力。
二、高一新生如何做好高中物理學習的準備
1、端正心態，正確的面對高中物理學習。
由于先入為主的障礙，許多學生還未入高中就對學習物理失去信心。學生應該明確，高中物理內容與初中大體一樣，還是力、熱、電、光，只是比初中加深了一點。至于原子物理，一方面內容淺，另一方面在課本中所占比例小，不必害怕和緊張。學生的心理不失去平衡，就會樹立能學好物理的信心。
2、做好初高中物理知識的過渡。
高中物理學習的內容在深度和廣度上比初中有了很大的增加，研究的物理現象比較復雜。分析物理問題時不僅要從實驗出發，有時還要從建立物理模型出發，要從多方面、多層次來探究問題。在物理學習過程中抽象思維多于形象思維，動態思維多于靜態思維，需要學生掌握歸納，類比推理和演繹推理方法，特別要具有科學能力。
例如：初中物理中描述物體運動狀態的物理量有速度（速率）、路程和時間；高中物理描述物體運動狀態的物理量有速度、位移、時間、加速度等，其中速度位移和加速度除了有大小還有方向，是矢量。教師應及時指導學生順應新知識，辨析速度和速率、位移和路程的區別，指導學生掌握建立坐標系選取正方向，然后再列運動學方程的研究方法。用新的知識和新的方法來調整、替代原有的認知結構。避免人為的"走彎路"加高學習物理的臺階。
3、做好學習方法的過渡。
（1）做好課前。高中物理的難度相對較大，提前可以對課堂學習有很大的幫助，也有助于心理穩定。故一定要做好課前準備。
（2）課上要認真聽講，主動性思維。高中物理課由于內容較多，邏輯性較強，因此要求學生必須積極參與到課堂中來，做到主動思維，提高課堂。
（3）學會知識的對比、歸納和梳理。如自由落體運動和拋體運動都可歸結為勻變速運動，服從同樣的基本規律；再如T=2πl/g（單擺），T=2πm/k（彈簧振子），T=2πR/g（地面附近的人造衛星）也都具有共同的特點。歸納和小結，可以使知識條理化、系統化，可以找出各部分知識間的內在聯系。
（4）上課記好筆記，每章進行歸納小結。根據的要求，養成記錄及整理筆記的習慣，做好知識的落實工作。
以上方法是學好高中物理的基本方法，只要大家掌握了這個方法，相信高一新生的物理成績一定會有所提高。
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