導航:首頁 > 機械知識 > 機械波怎麼求路程和位移

機械波怎麼求路程和位移

發布時間:2022-04-24 05:07:22

❶ 求助,關於物理中機械波的問題

機械振動在介質中的傳播稱為機械波(mechanical wave)。機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處,機械波由機械振動產生,電磁波由電磁振動產生;機械波的傳播需要特定的介質,在不同介質中的傳播速度也不同,在真空中根本不能傳播,而電磁波(例如光波)可以在真空中傳播;機械波可以是橫波和縱波,但電磁波只能是橫波;機械波與電磁波的許多物理性質,如:折射、反射等是一致的,描述它們的物理量也是相同的。常見的機械波有:水波、聲波、地震波。

機械波與機械振動的關系

機械振動產生機械波,機械波的傳遞一定要有介質,有機械振動但不一定有機械波產生。

形成條件

波源

波源也稱振源,指能夠維持振動的傳播,不間斷的輸入能量,並能發出波的物體或物體所在的初始位置。波源即是機械波形成的必要條件,也是電磁波形成的必要條件。

波源可以認為是第一個開始振動的質點,波源開始振動後,介質中的其他質點就以波源的頻率做受迫振動,波源的頻率等於波的頻率。

介質

廣義的介質可以是包含一種物質的另一種物質。在機械波中,介質特指機械波藉以傳播的物質。僅有波源而沒有介質時,機械波不會產生,例如,真空中的鬧鍾無法發出聲音。機械波在介質中的傳播速率是由介質本身的固有性質決定的。在不同介質中,波速是不同的。

下表給出了0℃時,聲波在不同介質的傳播速度,數據取自《普通高中課程標准實驗教科書-物理(選修3-4)》(2005年)[2]。單位v/m·s^-1

質點運動

機械波在傳播過程中,每一個質點都只做上下(左右)的簡諧振動,即,質點本身並不隨著機械波的傳播而前進,也就是說,機械波的一質點運動是沿一水平直線進行的。例如:人的聲帶不會隨著聲波的傳播而離開口腔。簡諧振動做等幅震動,理想狀態下可看作做能量守恆的運動.阻尼振動為能量逐漸損失的運動.

為了說明機械波在傳播時質點運動的特點,現已繩波(右下圖)為例進行介紹,其他形式的機械波同理[2]。

繩波

繩波是一種簡單的橫波,在日常生活中,我們拿起一根繩子的一端進行一次抖動,就可以看見一個波形在繩子上傳播,如果連續不斷地進行周期性上下抖動,就形成了繩波[2]。

把繩分成許多小部分,每一小部分都看成一個質點,相鄰兩個質點間,有彈力的相互作用。第一個質點在外力作用下振動後,就會帶動第二個質點振動,只是質點二的振動比前者落後。這樣,前一個質點的振動帶動後一個質點的振動,依次帶動下去,振動也就發生區域向遠處的傳播,從而形成了繩波。如果在繩子上任取一點繫上紅布條,我們還可以發現,紅布條只是在上下振動,並沒有隨波前進[2]。

由此,我們可以發現,介質中的每個質點,在波傳播時,都只做簡諧振動(可以是上下,也可以是左右),機械波可以看成是一種運動形式的傳播,質點本身不會沿著波的傳播方向移動。

對質點運動方向的判定有很多方法,比如對比前一個質點的運動;還可以用「上坡下,下坡上」進行判定,即沿著波的傳播方向,向上遠離平衡位置的質點向下運動,向下遠離平衡位置的質點向上運動。

傳播本質

在機械波傳播的過程中,介質里本來相對靜止的質點,隨著機械波的傳播而發生振動,這表明這些質點獲得了能量,這個能量是從波源通過前面的質點依次傳來的。所以,機械波傳播的實質是能量的傳播,這種能量可以很小,也可以很大,海洋的潮汐能甚至可以用來發電,這是維持機械波(水波)傳播的能量轉化成了電能。

惠更斯原理(Huygens principle)

惠更斯原理用於解釋球面波和平面波的傳播,此外還可以解釋波的反射、衍射的現象

在總結許多實驗的基礎上,荷蘭科學家惠更斯提出:介質中波陣面上每一個點(有無數個)都可以看成一個新的波源,這些新的波源發出的子波。經過一定時間後,這些子波的包絡面就構成下一時刻的波面[2]。

根據惠更斯原理,我們可以解釋球面波的波面是怎樣形成的,右圖中,點波源O發出的波在t時刻的波面是一個球面S1,該球面上每一個點都可以看成一個新的點波源,它們各自向前發出球面子波,下一時刻(t+△t)新的波面S2,就是這些子波波面相切的包絡面;平面波同理。

惠更斯原理的局限

①沒有說明子波的強度分布問題;

②沒有說明波為什麼只能向前傳播,而不向後傳播的問題。

後來,菲涅耳對惠更斯原理作了重要的補充,形成惠更斯-菲涅耳原理,這些缺陷才被克服。

隨著機械波的傳播,介質中的分子振動起來。根據分子的振動方向和波傳播的傳播方向之間的關系,可以把機械波分為橫波和縱波兩類。

物理學中把分子的振動方向與波的傳播方向垂直的波,稱作橫波。在橫波中,凸起的最高處稱為波峰,凹下的最低處稱為波谷。繩波是常見的橫波。

物理學中把分子的振動方向與波的傳播方向在同一直線的波,稱作縱波。分子在縱波傳播時來回振動,其中分子分布最密集的地方稱為密部,分子分布最稀疏的地方稱為疏部。

聲波是常見的縱波。

波形曲線

如果在繩子波動的某個時刻拍下照片,就能得到該時刻的波形。這個波形是由同一時刻具有不同位移的繩上各質點組成的。如果在波形上添加一個坐標系,就可以得到該時刻這個波的圖像。用橫坐標x表示沿波傳播方向上各個質點的平衡位置,用縱坐標y表示各個質點離開平衡位置的大小,規定位移方向向上為正值。在坐標平面上,以某一時刻各個質點的x、y值描出各對應點,在用光滑的曲線連接起來,就得到該時刻波的圖像,也稱波形曲線或波形。在波的圖像上,通常用箭頭表示出波的傳播方向。

波形曲線與振動圖像有差別,振動圖像是振動物體在不同時刻的位移,而波形曲線則是一個特定時刻所有質點的位移。

波形曲線上,我們可以讀出同一時刻所有質點的位移、方向,以及波長、周期等物理量。

簡諧波(simple harmonic wave)

如果介質中各個質點做簡諧運動,它所形成的波就是一種最基本、最簡單的波,稱為簡諧波,它的波形是正弦(或餘弦)曲線。其他波可以看成是若干個簡諧波合成的[2]。

物理描述

描述機械波的物理量同樣適用於電磁波,因此,這里「機械波」簡稱「波」

波長(wave length)

沿著波的傳播方向,兩個相鄰的、相對平衡位置的位移和振動方向總是相同的質點間的距離稱作波長,常用λ表示[2]。在橫波中,波長等於「波峰-波峰」的長度或「波谷-波谷」的長度;在縱波中,波長等於「密部-密部」或「疏部-疏部」的長度。

頻率與周期

波上任意一個質點完成一次全振動所需時間稱為周期,常用T表示,單位是s;介質中的質點單位時間內完成全振動的次數叫做波的頻率,常用f表示,單位是Hz。頻率是周期的倒數。

波速(wave speed)

波速是單位時間內波在介質中傳播的距離,為波長和頻率的乘積(v=λf),表示波在的傳播速度。機械波在特定介質中的傳播速度是固定的。

希望我能幫助你解疑釋惑。

❷ 物理機械波中的質點通過的路程的位移分別指什麼

位移指的是質點此時位置到平衡位置的距離。(有正方向和負方向之分)

路程是指質點運動軌跡的長度。

❸ 機械波的波速公式什麼,怎麼去運用它解題

類比直線運動的公式 v = s / t
機械波的波速公式是 v=λ / T
其實很簡單,一般如果給出坐標圖,可以看出波長,然後根據給出的條件,解出周期,再用公式即可;如果沒有給坐標圖,如果告訴我幾秒內傳播多少路程,只要相除即可。

❹ 高考物理的機械波怎麼做

機械波既是:機械振動在介質中傳播而形成的波。
按介質中質點振動方向和波傳播方向間的關系,可分為橫波和縱波兩種:質點振動方向與波傳播方向垂直的叫橫波;在一條直線上的則叫縱波。固體中既能傳播橫波又能傳播縱波;液體和氣體中只能傳播縱波。
機械波的產生:機械振動在介質中的傳播過程叫機械波.機械波產生的條件有兩個:一是要有做機械振動的物體作為波源,二是要有能夠傳播機械振動的介質.
有機械波必有機械振動,有機械振動不一定有機械波.
但是,已經形成的波跟波源無關,在波源停止振動時仍會繼續傳播,直到機械能耗盡後停止.
2.橫波和縱波:質點的振動方向與波的傳播方向垂直的叫橫波.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷.質點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波.質點分布密的叫密部,分布疏的叫疏部.
3.描述機械波的物理量
(1)波長λ:兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長.
在橫波中,兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離等於波長.
在縱波中,兩個相鄰密部(或疏部)間的距離等於波長.
在一個周期內機械波傳播的距離等於波長.
(2)頻率f:波的頻率由波源決定,在任何介質中頻率不變.
(3)波速v:單位時間內振動向外傳播的距離.
波速與波長和頻率的關系:v=λf,波速大小由介質決定.
4.機械波的特點:(1)每一質點都以它的平衡位置為中心做簡諧運動;後一質點的振動總是落後於帶動它的前一質點的振動.(2)波傳播的只是運動形式(振動)和振動能量,介質中的質點並不隨波遷移.
理解一些概念!背一些公式!在積累一些做題的方法就行了!
波速v=s/t=λf=λ/t

❺ 高中物理機械波

選擇C和D。
質點B將運動到峰值,加速度自然增加;
0.01S運動了半個周期,由圖可知,A將從一個峰到另一個峰,所以位移為4CM,路程也為4CM。

❻ 機械波的在某一時刻的位移怎樣求

波前振後,如果是波動圖象,就看排在他前面的那個粒子的運動情況來定。如果是振動圖象,就看他後面的狀態來定。這里的前後指時間的前後,不是位置的前後。

❼ 關於高二物理機械波的題目和詳解 給幾個

14.如圖所示,甲為某一波在t=1.0s時的圖象,乙為對應該波動的P質點的振動圖象。
(1)說出兩圖中AA』的意義?
(2)說出甲圖中OA』B圖線的意義?
(3)求該波速v=?
(4)在甲圖中畫出再經3.5s時的波形圖。
(5)求再經過3.5s時P質點的路程s和位移。

15.如圖所示,一列沿 x 正方向傳播的簡諧橫波,波速大小為 0.6 m/s ,P點的橫坐標為96 cm ,從圖中狀態開始計時,求:
(1)經過多長時間,P質點開始振動,振動時方向如何?
(2)經過多少時間,P質點第一次到達波峰?

16.如圖中的實線是某時刻的波形圖象,虛線是經過0.2 s時的波形圖象。
(1)假定波向左傳播,求它傳播的可能距離;
(2)若這列波向右傳播,求它的最大周期;
(3)假定波速是35 m/s,求波的傳播方向。

17.從甲地向乙地發出頻率f=100Hz的聲波,當波速為330m/s時,剛好在甲、乙兩地間形成一列有若干個完整波形的波,當波速為340m/s時,設完整波形的波數減少了2個,試求出甲、乙兩地的距離。

18.正在報警的警鍾,每隔0.5s鍾響一聲,一聲接一聲地響著.有一個人在以60km/h的速度正向警鍾所在地接近的火車中,則這個人在5min內能聽到幾響?

14、(1)參解析 (2)參解析 (3)
(4)參解析 (5)路程 ,位移為0
解析:(1)甲圖中AA』表示A質點的振幅或1.0s時A質點的位移大小為0.2m,方向為負,乙圖中AA』表示P質點的振幅,也是P質點在0.25s的位移大小為0.2m,方向為負。
(2)甲圖中OA』B段圖線表示O到B之間所有質點在1.0s時的位移、方向均為負,由乙圖看出P質點在1.0s時向-y方向振動,所以甲圖中波向左傳播,則OA』間各質點正向遠離平衡位置方向振動,A』B間各質點正向靠近平衡位置方向振動。
(3)甲圖得波長 ,乙圖得周期T=1s所以波速
(4)傳播距離 所以只需將波形向x軸負向平移 即可,
如圖所示:
(5)求路程:因為 所以路程
求位移:由於波動的重復性,經歷時間為周期的整數倍時,P質點又回到圖示位置,其位移為0。
15、(1)t=1.2 s (2)t′=1.5 s
解析:開始計時時,這列波的最前端的質點坐標是24 cm ,根據波的傳播方向,可知這一點沿 y軸負方向運動,因此在波前進方向的每一個質點開始振動的方向都是沿 y軸負方向運動,故P點開始振動時的方向是沿 y 軸負方向,P質點開始振動的時間是
(1)t= =1.2 s
(2)用兩種方法求解
質點振動法:這列波的波長是λ=0.24 m,故周期是 T= =0.4 s
經過1.2 s,P質點開始振動,振動時方向向下,故還要經過 T才能第一次到達波峰,因此所用時間是1.2 s+0.3 s=1.5 s.
波形移動法:質點P第一次到達波峰,即初始時刻這列波的波峰傳到P點,因此所用的時間是
t′= =1.5 s
16、(1)參解析 (2)Tm=0.8s (3)波向左傳播
(1)向左傳播時傳播的距離為 s=(n+ )λ=(n+ )×4 m =(4n+3)m (n=0、1、2…)
(2)根據t=(n+ )T 得T= 在所有可能的周期中,當n=0時的最大,故Tm=0.8s
(3)波在0.2 s內傳播的距離s=vt=7 m,等於 個波長,故可判得波向左傳播。
17、答案:

18、答案:v=16.7m/s,

❽ 高中物理機械波圖像怎麼看,比如什麼位移方向之類的

機械復波圖像描述某一制時刻給個質點的振動情況
1、位移y:質點到平衡位置的距離,方向指向平衡位置
2、從圖像可以直接確定,波長λ,振幅A,根據波的傳播方向確定質點的振動方向;根據質點振動方向確定波的傳播方向
3、振動和波的聯系:在機械波的傳播過程中,振源振動帶動周圍質點做受迫振動,每個質點的振動周期相同 ,由v=λ/T=λf 求波速。

❾ 我要高中物理全部公式,有文字的,高分

高中物理公式、規律匯編表
一、力學公式
1、胡克定律: F = kx (x為伸長量或壓縮量,K為倔強系數,只與彈簧的原長、粗細和材料有關)
2、重力: G =mg (g隨高度、緯度、地質結構而變化)
3、求F、的合力的公式:
F=
合力的方向與F1成a角:
tga=
注意:(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。
(2)兩個力的合力范圍:úF1-F2ú£F£F1+F2
(3)合力大小可以大於分力、也可以小於分力、也可以等於分力。
4、兩個平衡條件:
(1)共點力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線運動的物體,所受合外力
為零。
åF=0 或åFx=0 åFy=0
推論:[1]非平行的三個力作用於物體而平衡,則這三個力一定共點。
[2]幾個共點力作用於物體而平衡,其中任意幾個力的合力與剩餘幾個力
(一個力)的合力一定等值反向
( 2 ) 有固定轉動軸物體的平衡條件:力矩代數和為零.
力矩:M=FL (L為力臂,是轉動軸到力的作用線的垂直距離)
5、摩擦力的公式:
(1 ) 滑動摩擦力: f=mN
說明:a、N為接觸面間的彈力,可以大於G;也可以等於G;也可以小於G
b、m為滑動摩擦系數,只與接觸面材料和粗糙程度有關,與接觸面
積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力N無關.
(2 )靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關.
大小范圍: O£f靜£fm (fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關)
說明:
a、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以受靜摩擦力的作用。
6、浮力: F=rVg (注意單位)
7、萬有引力: F=G
(1).適用條件 (2).G為萬有引力恆量
(3).在天體上的應用:(M一天體質量 R一天體半徑 g一天體表面重力
加速度)
a、萬有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=萬有引力
mg = G g = G
c、第一宇宙速度
mg = m V=
8、庫侖力:F=K (適用條件)
9、電場力:F=qE (F與電場強度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁場力:
(1)洛侖茲力:磁場對運動電荷的作用力。
公式:f=BqV (B^V) 方向一左手定
(2)安培力:磁場對電流的作用力。
公式:F= BIL(B^I)方向一左手定則
11、牛頓第二定律: F合=ma或者åFx=m axåFy=m ay
理解:(1)矢量性(2)瞬時性(3)獨立性
(4)同體性(5)同系性(6)同單位制
12、勻變速直線運動:
基本規律: Vt=V0+ a t S = vot+a t2幾個重要推論:
(1) Vt2-V02= 2as (勻加速直線運動:a為正值勻減速直線運動:a為正值)

(2) AB段中間時刻的即時速度:
Vt/ 2==
(3) AB段位移中點的即時速度:
Vs/2 =
勻速:Vt/2=Vs/2 ;勻加速或勻減速直線運動:Vt/2<Vs/2
(4)初速為零的勻加速直線運動,在1s、2s、3s­……ns內的位移之比為12:22:32
……n2;在第1s內、第2s內、第3s內……第ns內的位移之比為1:3:5……
(2n-1); 在第1米內、第2米內、第3米內……第n米內的時間之比為1::
……(
(5)初速無論是否為零,勻變速直線運動的質點,在連續相鄰的相等的時間間隔內的位移之差為一常數:Ds = aT2 (a一勻變速直線運動的加速度 T一每個時間間隔的時間)
13、豎直上拋運動:上升過程是勻減速直線運動,下落過程是勻加速直線運動。全過程是初速度為VO、加速度為-g的勻減速直線運動。
(1)上升最大高度:H =
(2) 上升的時間:t=
(3) 上升、下落經過同一位置時的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落經過同一段位移的時間相等。
從拋出到落回原位置的時間:t =
(6)適用全過程的公式:S = Vot一g t2 Vt= Vo一g t
Vt2一Vo2=一2 gS (S、Vt的正、負號的理解)
14、勻速圓周運動公式
線速度: V=wR=2f R=角速度:w=
向心加速度:a =2f2R
向心力: F= ma = m2R= mm4n2R
注意:(1)勻速圓周運動的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心。
(2)衛星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供。
(3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運動的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供。
15 直線運動公式:勻速直線運動和初速度為零的勻加速直線運動的合運動
水平分運動:水平位移:x= vot 水平分速度:vx= vo
豎直分運動:豎直位移:y =g t2豎直分速度:vy= g t
tgq= Vy= VotgqVo=Vyctgq
V = Vo=Vcosq Vy= Vsinq y Vo
在Vo、Vy、V、X、y、t、q七個物理量中,如果x )qvo
已知其中任意兩個,可根據以上公式求出其它五個物理量。vy v
16動量和沖量:動量:P = mV 沖量:I = F t
17動量定理:物體所受合外力的沖量等於它的動量的變化。
公式:F合t = mv』一mv (解題時受力分析和正方向的規定是關鍵)
18動量守恆定律:相互作用的物體系統,如果不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動量保持不變。(研究對象:相互作用的兩個物體或多個物體)
公式:m1v1 + m2v2= m1v1『+ m2v2』或Dp1=一Dp2 或Dp1+Dp2=O
適用條件:
(1)系統不受外力作用。(2)系統受外力作用,但合外力為零。
(3)系統受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠小於物體間的相互作用力。
(4)系統在某一個方向的合外力為零,在這個方向的動量守恆。
18功: W = Fs cosq (適用於恆力的功的計算)
(1)理解正功、零功、負功
(2)功是能量轉化的量度
重力的功------量度------重力勢能的變化
電場力的功-----量度------電勢能的變化
分子力的功-----量度------分子勢能的變化
合外力的功------量度-------動能的變化
19 動能和勢能:動能:Ek=
重力勢能:Ep= mgh (與零勢能面的選擇有關)
20 動能定理:外力對物體所做的總功等於物體動能的變化(增量)。
公式: W合=DEk= Ek2一Ek1= 21 機械能守恆定律:機械能=動能+重力勢能+彈性勢能
條件:系統只有內部的重力或彈力做功.
公式: mgh1+或者DEp減=DEk增
22 功率: P = (在t時間內力對物體做功的平均功率)
P = FV (F為牽引力,不是合外力;V為即時速度時,P為即時功率;V為平均速度時,P為平均功率;P一定時,F與V成正比)
23簡諧振動:回復力: F =一KX 加速度:a =一
單擺周期公式: T= 2 (與擺球質量、振幅無關)
*彈簧振子周期公式:T= 2 (與振子質量有關、與振幅無關)
24、波長、波速、頻率的關系:V=lf =(適用於一切波)
二、熱學:
1、熱力學第一定律: W + Q =DE
符號法則:體積增大,氣體對外做功,W為「一」;體積減小,外界對氣體做功,W為「+」。
氣體從外界吸熱,Q為「+」;氣體對外界放熱,Q為「-」。
溫度升高,內能增量DE是取「+」;溫度降低,內能減少,DE取「一」。
三種特殊情況:(1)等溫變化DE=0,即W+Q=0
(2)絕熱膨脹或壓縮:Q=0即W=DE
(3)等容變化:W=0,Q=DE
2 理想氣體狀態方程:
(1)適用條件:一定質量的理想氣體,三個狀態參量同時發生變化。
(2)公式:恆量
(3)含密度式:
*3、克拉白龍方程: PV=n RT= (R為普適氣體恆量,n為摩爾數)
4、理想氣體三個實驗定律:
(1)玻馬—定律:m一定,T不變
P1V1= P2V2或PV =恆量
(2)查里定律: m一定,V不變
或或Pt= P0(1+
(3)蓋·呂薩克定律:m一定,T不變
V0(1+
注意:計算時公式兩邊T必須統一為熱力學單位,其它兩邊單位相同即可。
三、電磁學
(一)、直流電路
1、電流強度的定義: I =(I=nesv)
2、電阻定律:(只與導體材料性質和溫度有關,與導體橫截面積和長度無關)
3、電阻串聯、並聯:
串聯:R=R1+R2+R3+……+Rn
並聯:兩個電阻並聯: R=
4、歐姆定律:(1)、部分電路歐姆定律: U=IR
(2)、閉合電路歐姆定律:I =ε r
路端電壓: U =e-I r= IR R
輸出功率: = Iε-Ir =
電源熱功率:
電源效率:= =
(5).電功和電功率:電功:W=IUt 電熱:Q=
電功率:P=IU
對於純電阻電路: W=IUt= P=IU =( )
對於非純電阻電路: W=IUt> P=IU>
(6)電池組的串聯每節電池電動勢為`內阻為,n節電池串聯時
電動勢:ε=n內阻:r=n
(7)、伏安法測電阻:
(二)電場和磁場
1、庫侖定律:,其中,Q1、Q2表示兩個點電荷的電量,r表示它們間的距離,k叫做靜電力常量,k=9.0×109Nm2/C2。
(適用條件:真空中兩個靜止點電荷)
2、電場強度:
(1)定義是:
F為檢驗電荷在電場中某點所受電場力,q為檢驗電荷。單位牛/庫倫(N/C),方向,與正電荷所受電場力方向相同。描述電場具有力的性質。
注意:E與q和F均無關,只決定於電場本身的性質。
(適用條件:普遍適用)
(2)點電荷場強公式:
k為靜電力常量,k=9.0×109Nm2/C2,Q為場源電荷(該電場就是由Q激發的),r為場點到Q距離。
(適用條件:真空中靜止點電荷)
(2)勻強電場中場強和電勢差的關系式:
(3)其中,U為勻強電場中兩點間的電勢差,d為這兩點在平行電場線方向上的距離。
3、電勢差:
為電荷q在電場中從A點移到B點電場力所做的功。單位:伏特(V),標量。數值與電勢零點的選取無關,與q及均無關,描述電場具有能的性質。
4、電場力的功:
5、電勢:
為電荷q在電場中從A點移到參考點電場力所做的功。數值與電勢零點的選取有關,但與q及均無關,描述電場具有能的性質。
6、電容:(1)定義式:
C與Q、U無關,描述電容器容納電荷的本領。單位,法拉(F),1F=106μF=1012pF
(2)決定式:
7、磁感應強度:()
描述磁場的強弱和方向,與F、I、L無關。當I // L時,F=0,但B≠0,方向:垂直於I、L所在的平面。
8、帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動:
軌跡半徑:
運動的周期:
(三)電磁感應和交變電流
1、磁通量:(條件,B⊥S)單位:韋伯(Wb)
2、法拉第電磁感應定律:
導線切割磁感線產生的感應電動勢:(條件,B、L、v兩兩垂直)
3、正弦交流電:(從中性面開始計時)
(1)電動勢瞬時值:,其中,最大值
(2)電流瞬時值:,其中,最大值(條件,純電阻電路)
(3)電壓瞬時值:,其中,最大值,是該段電路的電阻。
(4)有效值和最大值的關系:(只適用於正弦交流電)
4、理想變壓器:(注意:U1、U2為線圈兩端電壓)
(條件,原、副線圈各一個)
5、電磁振盪:周期,
四、光學
1、折射率:(,真空中的入射角;,介質中的折射角)
(,真空中光速。,介質中光速)
2、全反射臨界角:
(條件,光線從光密介質射向光疏介質;入射角大於臨界角)
3、波長、頻率、和波速的關系:
4、光子能量:(,普朗克常量,=6.63×1034JS,,光的頻率)
5、愛因斯坦光電方程:
極限頻率:
五、原子物理學
1、玻爾的原子理論:
2、氫原子能級公式:
氫原子軌道半徑公式:
(n=1,2,3,……)
3、核反應方程:
衰變:(α衰變)

❿ 關於機械波 急...........

(一)機械波

1. 機械波:機械振動在介質中的傳播過程。

2. 橫波:質點的振動方向與波的傳播方向垂直。有波峰和波谷。

3. 質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫縱波。縱波上有密部和疏部。

4. 波長:兩個相鄰的,在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離。符號 。

5. 頻率 :質點振動頻率,由波源決定,與介質無關。

6. 波速v:單位時間內振動向外傳播的距離。

7. 波速、頻率、波長的關系式:
8. 機械波產生條件:

(1)要有波源;(2)要有介質。

9. 波的實質:傳遞能量的一種方式。

(二)波的圖象

1. 圖象的意義:表示在波的傳播方向上,某時刻各質點離開平衡位置的位移。

2. 圖象的形狀:正弦(餘弦)曲線。

3. 圖象直接反映的物理量:

(1)各質點振幅A;(2)波長 ;(3)某時刻各質點的位移。

4. 波動圖象與振動圖象的區別

項目
波動圖象
振動圖象

研究對象
連續介質
振動質點

研究內容
某一時刻在連續介質中各質點的分布
質點振動過程中,位移隨時間的變化

圖象

相鄰峰距
波長
周期

圖線變化
隨時間相移,圖線不斷變化
隨時間推移,圖線不斷延伸

圖上反映的量
(1)某一時刻各個質點的位移

(2)A,
(1)某一質點在各個時刻的位移

(2)A、T、

(三)波的衍射與干涉

1. 波的衍射:波繞過障礙物的現象。

發生明顯衍射現象的條件:障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多。

2. 波的疊加:兩列波相遇後互不幹擾,重疊區質點的位移等於兩列波分別引起的位移的量和。

3. 波的干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區域振動加強,某些區域振動減弱,且加強和減弱的區域相互間隔。

(1)干涉條件:頻率相同,振動情況相同。

(2)加強減弱的條件:

<1>加強:兩波源到該區域距離之差等於波長整數倍。
<2>減弱:兩波源到該區域距離之差等於半波長的奇數倍。

(四)聲波

1. 聲源:振動著的發聲體。

2. 有關聲波:

(1)人聽力范圍20~20,000Hz;

(2)聲波在氣體、液體中是縱波,在固體中有縱波也有橫波;

(3)聲速與介質、溫度有關,空氣中約為340m/s;

(4)回聲比原聲滯後0.1s以上可分開,可用於測速和測距方面。

二. 重點、難點:

(一)有關機械波:

1. 波動與振動的關系:

(1)振動是波動的成因,波動是振動的傳播。有波動一定有振動,有振動不一定產生波動,還需有介質。

(2)質點的振動是變加速度運動,波動在介質中勻速向前傳播。

(3)振動研究某個質點的運動,波動研究介質中各質點在某一時刻的運動。

2. 波長確定的方法:

(1)由波長定義;

(2)振動在一個周期里在介質中傳播的距離;

(3)橫波中相鄰波峰(谷)間的距離,縱波中相鄰密(疏)部中央間的距離。

3. 機械波的產生:

(1)機械波傳播的是振動的形式,是能量傳播的一種方式;

(2)各質點都做受迫振動,振動的頻率都等於波源的振動頻率,若為簡諧波,振幅也相同;

(3)各質點開始振動的方向與波源起振方向相同;

(4)後振動的質點總是落後並重復前一個質點的振動。

(二)關於波的圖象:

1. 已知波源或波的傳播方向判定該時刻圖象上各質點的振動方向(從而判定質點的振動速度、加速度、回復力、動能和勢能的變化)。

2. 波動的特點:

周期性

(三)有關干涉和衍射:

1. 干涉:

(1)增強是指振動原點的能量增大,即振幅增大,減弱是指質點合振動的振幅減小; ;

(2)加強區總加強,減弱區總減弱;

2. 干涉、衍射是波所特有的現象。一切波都可發生干涉和衍射現象。

例題精講:

例1 如圖所示,實線是某時刻的波形圖象,虛線是0.2s後的波形圖。

(1)若波向左傳播,求它傳播的可能距離?

(2)若波向右傳播,求它的最大周期。

(3)若波速是 ,求波的傳播方向?

解析:(1)波向左傳播時,傳播的距離為:

可能距離為3m,7m,11m……

(2)波向右傳播時,求周期。

根據
得:

在所有的可能周期中, 時周期最大,即最大為0.8s。

(3)波在0.2s內傳播的距離
傳播的波長數
由圖知波向左傳播。

例2. 圖中 是兩個相干波源,由它們發出的波相互疊加,實線表示波峰,虛線表示波谷,則對a、b、c三點振動的情況下列判斷中正確的是( )

A. b處的振動永遠互相減弱 B. a處永遠是波峰與波峰相遇

C. b處在這時刻是波谷與波谷相遇 D. c處振動永遠互相減弱

例3. 一列橫波沿繩子向右傳播,某時刻繩子形成如圖所示的凹凸形狀。對此時繩上A、B、C、D、E五個質點( )

A. 它們的振幅相同 B. D和F的速度方向相同

C. A和C的速度方向相同 D. 從此時算起,B比C先回到平衡位置

解析:(1)波源振動時,繩上各質點通過相互間的彈力跟著作受迫振動,不考慮傳播中的能量損耗時,各質點振幅相同。因此A正確。

(2)波傳播時,離波源遠的質點的振動落後於離波源近的質點的振動,並跟隨近的質點振動。由圖可知:D點跟隨近波源質點C正向上運動,F點跟隨近波源的質點E正向下運動,兩者速度方向相反。所以B錯。同理可知A點正向下運動。C點正向上運動,兩者速度方向也相反,所以C錯。

(3)由於此時B、C兩質點都向上運動,C比B遲到最大位移處,C回到平衡位置也比B遲,所以D正確。

例4 一列橫波沿直線向右傳播,某時刻在介質中形成的波動圖象如圖所示。

(1)指出此時質點a、b、d、f的運動方向;

(2)畫出當質點a第一次回到負向最大位移時在介質中形成的波動圖象。

分析:(1)波向右傳播,表示波源在左方,圖中質點a離波源最近,質點h離波源最遠。根據波的傳播特點即可確定該時刻各點的運動方向。由於此時質點a位於平衡位置,它第一次到達負向最大位置時,則原來處於峰、谷的質點正好回到平衡位置,原來處於平衡位置的質點分別達到正向或負向最大位移。

因此可知質點a、b正向下運動,d、f正向上運動。

(2)質點a第一次回到負向最大位移時,在介質中形成的波形圖如圖所示:

註:(1)描點法:在原波形圖上選取位於峰、谷和平衡位置的一些質點,由此刻起的運動趨勢,根據題中條件依次畫出它們在新時刻的位置,連成光滑曲線即得新的波形圖。(如題中所用方法)

(2)波形平移法:沿波的傳播方向,根據題中條件向前平移一段距離即得新的波形圖,如圖中虛線所示。

分析:(1)b處此刻是波谷與波谷相遇,位移為負的最大值,振動也是加強。A錯,C正確。

(2)a處此刻是波峰與波峰相遇,過半周期後波谷與波谷相遇,始終是振動加強的點,並非永遠是波峰與波峰相遇的點,B錯。

(3)c處此刻是峰、谷相遇,過半周期後仍是峰谷相遇,它的振動永遠互相減弱,D正確。

因此,答案應是C、D。

閱讀全文

與機械波怎麼求路程和位移相關的資料

熱點內容
steam令牌換設備了怎麼辦 瀏覽:246
新生測聽力儀器怎麼看結果 瀏覽:224
化學試驗排水集氣法的實驗裝置 瀏覽:156
家用水泵軸承位置漏水怎麼回事 瀏覽:131
羊水鏡設備多少錢一台 瀏覽:125
機械制圖里型鋼如何表示 瀏覽:19
測定空氣中氧氣含量實驗裝置如圖所示 瀏覽:718
超聲波換能器等級怎麼分 瀏覽:800
3萬軸承是什麼意思 瀏覽:110
鑫旺五金製品廠 瀏覽:861
蘇州四通閥製冷配件一般加多少 瀏覽:153
江北全套健身器材哪裡有 瀏覽:106
水表閥門不開怎麼辦 瀏覽:109
花冠儀表盤怎麼顯示時速 瀏覽:106
洗砂機多少錢一台18沃力機械 瀏覽:489
超聲波碎石用什麼材料 瀏覽:607
組裝實驗室製取二氧化碳的簡易裝置的方法 瀏覽:165
怎麼知道天然氣充不了閥門關閉 瀏覽:902
公司賣舊設備掛什麼科目 瀏覽:544
尚葉五金機電 瀏覽:59