Администрации муниципального образования надымский район




НазваниеАдминистрации муниципального образования надымский район
страница6/9
ТипДокументы
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9

11.Колебания и волны

Алгоритм решения задач по теме «Колебания и волны»

  1. Запишите заданное уравнение и уравнение гармонических колебаний в общем виде.

  2. Сопоставляя заданное уравнение с общим уравнением гармонических колебаний, определите величины, характеризующие колебания (амплитуду, частоту, период, фазу), а если требует условие задачи — другие параметры; постройте график колебаний. Часто решается и обратная задача: по данным параметрам запишите уравнение гармонических колебаний.


Это важно: при решении задач на гармонические колебания обратите внимание

  1. Если колебания покоящегося тела начинаются с кратковременного толчка, используйте следующую формулу: ; если отпускают тело, предварительно выведенное из положения равновесия, - формулу .

  2. Математический маятник и колебательный контур — это физические модели, позволяющие исследовать и описать механические упругие колебания и электромагнитные колебания и позволяющие обнаружить аналогии между этими процессами. Это позволяет использовать единый подход к изучению колебаний различной природы.

  3. Существуют аналогичные понятия и величины, описывающие свободные колебания различной природы. Для модели колебательного контура и пружинного маятника это: индуктивность катушки и масса груза, заряд конденсатора и смещение груза на пружине, сила тока и скорость груза, величина, обратная электроемкости конденсатора, и жесткость пружины.

  4. Если колебательная система одновременно участвует в нескольких колебательных процессах, то происходит сложение колебаний. При сложении двух гармонических синхронных (т.е. имеющих одинаковые периоды) колебаний получается гармоническое колебание, амплитуда которого зависит от фаз складываемых колебаний.

  5. Полная энергия незатухающих гармонических колебаний любого типа остается неизменной и пропорциональной квадрату смещения груза и его скорости в пружинном маятнике; в колебательном контуре — пропорционально квадрату амплитуды колебаний заряда и силы тока.


Межпредметные связи: при решении задач

на гармонические колебания необходимо знать из курса математики:

  1. Графики синуса и косинуса.

  2. Производные тригонометрических функций.

  3. Механический смысл производной.

  4. Решение простейших тригонометрических уравнений.


Алгоритм решения задач по теме «Колебания и волны»

  1. Установите, какие превращения энергии происходят в процессах, указанных в задаче.

  2. Используя указания к решению задач на закон сохранения энергии, составьте уравнение закона сохранения и превращение энергии.

  3. Если необходимо, к уравнению энергетического баланса добавьте вспомогательные формулы.

  4. Решите уравнения относительно искомой величины.


Это важно: при решении задач на расчет периода колебаний математического маятника и колебательного контура обратите внимание

    1. Если масса нити по сравнению с массой тела пренебрежимо мала, а длина по сравнению с размерами тела велика, то с большой точностью выполняется формула . Формула справедлива, если ускорение точки подвеса маятника равно нулю.

    2. Если точка подвеса маятника движется ускоренно, то период его колебаний будет отличаться от периода колебаний такого же маятника с неподвижной точкой подвеса. Например, в лифте, который движется с ускорением a, период , где l — длина маятника, расстояние от точки подвеса до центра масс.

    3. Между электрическими колебаниями в контуре и свободными механическими колебаниями маятника можно провести аналогию. Изменение заряда на обкладках конденсатора описывается формулой, аналогично уравнению механических колебаний , где qmax — амплитуда колебаний заряда.

    4. Период колебания математического маятника не зависит от массы и амплитуды (при малых углах отклонения).

    5. Период собственных колебаний колебательного контура зависит от индуктивности и емкости контура , а не от энергии, переданной контуру.


Межпредметные связи: при решении задач

на расчет периода колебаний математического маятника

и колебательного контура необходимо знать из курса математики:

  1. Преобразование выражений, содержащих квадратные корни.

  2. Иррациональные уравнения.


Это важно: при решении задач на закон сохранения и превращения энергии при колебаниях в механических и электрических системах обратите внимание

  1. При механических колебаниях периодически происходит переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно. Полная механическая энергия любой замкнутой системы тел при отсутствии силы сопротивления всегда остается неизменной: , где — кинетическая энергия; и и — потенциальная энергия.

  2. Свободные электромагнитные колебания в контуре возникают при периодическом превращении энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля электрического тока . Энергия контура не меняется с течением времени, если сопротивление контура R=0.

  3. Переменный ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания. Получение его основано на преобразовании энергии того или иного вида в электрическую.

  4. Для преобразования напряжения и силы переменного тока используется трансформатор. Потери энергии при его работе незначительны, поэтому, согласно закону сохранения энергии, можно считать, что P1 = P2, где P1, P2 — соответственно входная и выходная мощности.

Тогда U1I1 = U2I2 или .

  1. Воспользуйтесь следующими дополнительными формулами:



Это важно: при решении задач на связь скорости распространения волн с их длиной и частотой обратите внимание

  1. Волна переносит энергию, но не переносит вещество среды.

  2. Все волны распространяются с конечной скоростью. В разных средах скорость различна.

  3. Скорость распространения электромагнитных волн равна скорости света.

  4. Длина волны зависит от скорости распространения волны и частоты колебаний.

  5. При решении задач следует учесть, что длина волны равна расстоянию, на которое распространяется волновой процесс при скорости за время, равное периоду T.

  6. Разность фаз колебаний двух точек, отстоящих друг от друга на расстоянии, равном длине волны , равна 2.




    1. Геометрическая оптика

Алгоритм решения задач по теме «Геометрическая оптика»

  1. Укажите ход лучей, идущих из одной среды в другую.

  2. Запишите формулу закона преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую.

  3. Решите уравнения относительно искомой величины.

  4. Проанализируйте результат и сформулируйте ответ.

  5. Перед тем как начертить преломленный луч, установите, переходит ли он из оптически менее плотной среды в более плотную и наоборот.


Это важно: при решении задач на закон отражения света обратите внимание

  1. Углы падения и отражения измеряются между направлением луча и перпендикуляром к поверхности.

  2. Закон отражения справедлив и при обратном направлении хода световых лучей (обратимость хода световых лучей).

  3. Плоское зеркало представляет собой гладкую поверхность, при отражении от которой параллельный пучок остается параллельным.

  4. Изображение предмета в зеркале (как и в линзе) представляет собой совокупность изображений его точек.

  5. Изображение предмета в плоском зеркале получается прямым, мнимым, равным по величине предмету, расположенному симметрично с ним по отношению к плоскости зеркала.

  6. Действительное изображение создается пересечением самих лучей, а мнимое — их продолжений. Мнимое изображение можно наблюдать только из определенных положений. В задачах на законы отражения света определяются размеры и взаимное расположение изображения, предмета и зеркал.

  7. Для построения изображения точки достаточно построить ход двух лучей, исходящих из этой точки.

  8. При построении изображения предмета найдите изображение нескольких характерных точек этого предмета (например, при построении изображения треугольника достаточно построить изображение его вершин и полученные точки соединить).


Межпредметные связи: при решении задач

на закон отражения света необходимо знать из курса математики:

  1. Расстояние от точки до прямой.

  2. Свойство биссектрисы угла.

  3. Применение подобия к решению задач.


Это важно: при решении задач на закон преломления света обратите внимание

  1. На границе раздела двух сред световой луч не только отражается, но и преломляется, т.е. часть его энергии переходит из одной среды в другую.

  2. Среда, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной, а среда, в которой скорость света больше, - оптически менее плотной.

При переходе из оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду угол преломления меньше угла падения и наоборот.

  1. Структурный анализ удобно провести, использовав следующую блок-схему.

описание: 1

При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную угол падения не может превышать предельного значения , так как синус угла преломления не может быть больше единицы.

  1. При падении лучей под предельным углом угол преломления , и по закону преломления .

  2. Если угол падения , то происходит полное отражение. При этом свет отражается в первую, более плотную среду.

  3. Так как скорости света в вакууме и в воздухе несущественно различаются, то принято при переходе света из воздуха в некоторую среду пользоваться тем же показателем преломления, что и при переходе из вакуума в эту же среду.


Это важно: при решении задач на закон преломления света необходимо знать из курса математики:

  1. Расстояние от точки до прямой.

  2. Теорема Пифагора.

  3. Теорема косинусов.

  4. Теорема синусов.

  5. Решение треугольников.

  6. Соотношения между тригонометрическими функциями числового аргумента.


Алгоритм решения задач по теме «Формула тонкой линзы»

  1. Изобразите на рисунке линзу, оптическую ось линзы, характерные точки.

  2. Постройте ход лучей, найдите изображение точки (предмета).

  3. Запишите формулы тонкой линзы и увеличения, связывающие расстояния d, f и F.

  4. В случае необходимости воспользуйтесь дополнительными соотношениями.

  5. Решите полученную систему уравнений относительно искомой величины.

  6. Проанализируйте результат и сформулируйте ответ.

Это важно: при решении задач с применением формулы линз обратите внимание

  1. Рассматриваем только тонкие линзы, толщина которых по сравнению с их диаметром и фокусным расстоянием мала.

  2. Проходящие через линзу лучи преломляются дважды. При построении хода лучей в тонких линзах преломление на обеих границах заменяют одним преломлением в так называемой главной плоскости линзы. Все расстояния отсчитываются от этой плоскости.

  3. Пользуясь формулой тонкой линзы

,

соблюдайте правило знаков. Фокусное расстояние F всегда положительно для собирающей линзы и отрицательно — для рассеивающей линзы. Расстояние d будет считаться положительным для реального (действительного) предмета и отрицательным для мнимого. Положительным значениям расстояния f соответствуют действительные изображения, а отрицательным — мнимые.

  1. Определить положение изображения с помощью линзы можно двумя способами: алгебраическим расчетом и геометрическим построением.

  2. Для построения изображения в тонких линзах достаточно использовать любые два из трех «удобных лучей»: проходящий через оптический центр линзы (идет не преломляясь); падающий на собирающую линзу параллельно главной оптической оси (преломившись, проходит через задний фокус линзы); проходящий через передний фокус собирающей линзы (преломившись, идет параллельно главной оптической оси).

  3. У собирающей линзы задний фокус расположен за линзой (по ходу лучей), у рассеивающей — перед.

  4. Мнимое изображение можно только наблюдать, но нельзя получить на экране.

  5. Выпуклая линза может быть и рассеивающей, если ее поместить в среду с более высоким показателем преломления, нежели показатель преломления материала, из которого она изготовлена.

  6. По формуле определяется только линейное увеличение предмета.


Межпредметные связи: при решении задач

с применением формулы линз необходимо знать из курса математики:

  1. Решение уравнений с переменной в знаменателе дроби.

  2. Решение системы уравнений способом подстановки.

  3. Применение подобия к решению задач.


Это важно: при решении задач на расчет оптических систем обратите внимание

  1. Оптическая система представляет собой совокупность различных оптических элементов: линз, зеркал, призм и т.п.

  2. Оптическая сила системы двух сложенных вплотную тонких линз равна сумме их оптических сил: D= D1 + D2.

  3. Чтобы построить изображение предмета в системе двух линз, надо построить его в первой линзе, считая, что второй нет. Это изображение рассматривать как предмет для второй линзы. Если на вторую линзу лучи падают расходящимся пучком, изображение является действительным (для второй линзы), если сходящимся — мнимым.

  4. Оптические системы дают четкое изображение предметов только в тех случаях, когда используются узкие приосевые пучки лучей.

  5. Линзы очков создают прямые мнимые изображения на расстояниях, находящихся в пределах аккомодации глаза.


13.Волновая оптика

Это важно: при решении задач на объяснение сущности явлений волновой оптики обратите внимание

  1. Скорость света в вакууме (c = 3 x 108 м/c) является максимально возможной скоростью передачи информации в природе.

  2. Преломление света на границе двух сред связано с изменением его скорости при переходе из одной среды в другую.

  3. Показатель преломления зависит не от угла падения светового пучка, а от его цвета. Различие в цвете связано с различием в длине волны (или частоте).

  4. Интерференция возможна лишь в случае когерентных волн. Источники когерентны при двух условиях: частоты испускаемых ими волн одинаковы; разность фаз между ними не изменяется во времени.

  5. Реальные источники света всегда некогерентны. Для образования когерентных волн световую волну, испускаемую одним источником, разделяют некоторой оптической системой на две.

  6. Разностью хода волн называют разность расстояний от источника волн до точки, где наблюдают интерференцию. Если разность хода двух волн равна четному числу полуволн, т.е. , где k — любое целое число или 0, то наблюдается усиление интенсивности, если нечетному т.е. , - ослабление.

  7. Дифракцию света, имеющего длину волны порядка 10-7 м, в обычных условиях заметить трудно.

  8. Простейшая дифракционная решетка представляет собой правильно чередующиеся прозрачные и непрозрачные полосы, поперечные размеры которых сравнимы с длиной волны.

Ширина прозрачной части a, непрозрачной — b. Величину a+b называют постоянной решетки или ее периодом.

  1. Преломление наблюдается лишь на границе раздела двух сред, дифракция происходит в однородной среде, лишь бы волна «задевала» препятствие. При преломлении изменяются скорость света и длина волны, при дифракции и скорость и длина волны не изменяются.

  2. Для нахождения части спектра, к которому относится определенная длина волны.

1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Администрации муниципального образования надымский район iconРешение от 24 марта 2016 года №31-02-313 с. Малая Пурга Об отчёте...
Об отчёте главы Администрации муниципального образования «Малопургинский район» о его деятельности, деятельности Администрации района...

Администрации муниципального образования надымский район iconАдминистрация муниципального образования «беломорский муниципальный район»
Отдел по АиГ) администрации муниципального образования «Беломорский муниципальный район» (далее специалист) назначается на должность...

Администрации муниципального образования надымский район iconРешение совета депутатов мо «дебесский район»
Отчет Главы муниципального образования «Дебесский район» о результатах деятельности Администрации района и об итогах социально-экономического...

Администрации муниципального образования надымский район iconИнструкция ведущего специалиста архивного отдела администрации муниципального...
«Алданский район», осуществляющий отдельные госполномочия в области архивного дела, назначается и освобождается от должности распоряжением...

Администрации муниципального образования надымский район iconАдминистрации муниципального образования «наримановский район» 27. 06. 2013 №1120 г. Нариманов
Об утверждении административного регламента администрации муниципального образования «Наримановский район» по предоставлению муниципальной...

Администрации муниципального образования надымский район iconМуниципального образования надымский район постановление
...

Администрации муниципального образования надымский район iconПоложение об организации работы с персональными данными работников...
Ности, не отнесенные к должностям муниципальной службы (далее работники), обеспечение защиты прав работников при обработке их персональных...

Администрации муниципального образования надымский район iconГодовой отчет отдела по культуре администрации муниципального образования...
Основные цели и задачи, над которыми работал отдел по культуре администрации муниципального образования Веневский район 2014 г

Администрации муниципального образования надымский район iconОтдел образования администрации муниципального образования “кардымовский...
На основании плана основных мероприятий Отдела образования Администрации муниципального образования «Кардымовский район» Смоленской...

Администрации муниципального образования надымский район iconОтчет Главы муниципального образования «Малопургинский район»
Главы муниципального образования «Малопургинский район» о его деятельности, деятельности Администрации района в рамках реализации...

Администрации муниципального образования надымский район iconМуниципального района муниципального образования «нижнеудинский район»...
«Средняя образовательная школа №2» Администрации муниципального района муниципального образования «Нижнеудинский район»

Администрации муниципального образования надымский район iconМуниципального образования «увинский район» удмуртской республики...
Управление образования Администрации муниципального образования «Увинский район» направляет информационно-методические материалы...

Администрации муниципального образования надымский район iconМуниципального образования «увинский район» удмуртской республики...
Управление образования Администрации муниципального образования «Увинский район» направляет информационно-методические материалы...

Администрации муниципального образования надымский район iconПостановление администрации муниципального образования отрадненский...
На основании подпункта 6, пункта 2, статьи 30 Устава муниципального образования Отрадненский район п о с т а н о в л я ю

Администрации муниципального образования надымский район iconДолжностная инструкция главного архивиста архивного отдела администрации...
«Алданский район», осуществляющий отдельные госполномочия в области архивного дела, назначается и освобождается от должности распоряжением...

Администрации муниципального образования надымский район iconДолжностная инструкция секретаря руководителя Администрации муниципального...
Настоящая инструкция определяет должностные обязанности, права и ответственность секретаря руководителя Администрации муниципального...


Руководство, инструкция по применению






При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск