導航:首頁 > 機械知識 > 物理機械波有哪些內容

物理機械波有哪些內容

發布時間:2023-04-25 00:44:09

Ⅰ 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。

Ⅱ 高中物理機械波影象怎麼看,比如什麼位移方向之類的

高中物理機械波影象怎麼看,比如什麼位移方向之類的

機械波影象描述某一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、從影象可以直接確定,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、振動和波的聯絡:在機械波的傳播過程中,振源振動帶動周圍腔羨質點做受迫振動,每個質點的振動周期相同 ,由v=λ/T=λf 求波速。

高中物理機械波

·那你要回歸課本看看他們之間的概念區別了
橫波:質點的振動方向和波的傳播方向垂直
縱波:質點的振動方向和波的傳播方向在一條直線上
·那麼對於傳播來說,對於橫波的要求就苛刻了一些,不是什麼介質都可以讓橫波傳播的
·而且,橫波不在考試大綱里涉及,沒必要扣這個知識點
·希望對你有幫助
·學習進步

高中物理機械波問題 很簡單的``

振動方向是指質點,速度方向是指能量傳播。
波形影象是s/x圖,指不同質點在同一時間的位移;
振動影象是s/t圖,指一個質點在不同時間的位移。
沒記錯的話就是這樣。呵呵~~

有關於高中物理機械波方面的問題

不對再同一介質中速度相同而波長不同,如聲波速度340米每秒而頻率不同波長=V/f

物理機械波

先回答第一個問題,繩子的震動,其介質是繩子,而不是空氣,因為參與震動的單元(質元)就是繩子,與空氣無關,將繩子放在真空中,讓繩子的一端做機械振動,則這種機械振動會沿著繩子傳播,這是你所謂的「繩波」的介質為繩子本身而不是空氣的最直接的證據。
機械波只的是介質由於機械振動而產生的波,機械波的波源必須是做機械振動的,不管它是做規則還是不規則的機械振動,只要它是做機械振動,它就是機械波。比如你所說的「繩波」,其一段必定有做機械振動,再比如聲波、地震波等等 都是機械波
機械波的判定的原則只有一個:波源是做機械振動的,並且波傳播的能量也正是這種振動的能量。機械波與波是否能在真空和空氣中傳播沒有任何關系
機械波是區別於電磁波等一些其他的不以機械振動為震源傳播的波的。電磁波的波源不是做機械振動,二十有與電磁的變化而產生的。
對一樓的某些觀點糾正如下:
1.「繩子扭來扭去根本不是波 但是它扭來扭去是會帶動空氣 使空氣產生震動形成機械波 」這句話貌似是說繩子本身的振動不能形成波吧??呵呵 ,這個…………我表示…… 先舉個例子吧,琴弦!琴弦可以看作是繩子,但是琴弦能不能做振動形成波,這個大家有目共睹(答案自然是肯定的),當然,琴弦為什麼能發出聲音,這就不得不提到空氣了,但是,琴弦本身的振動以及在琴弦上面傳播的波與空氣無任何關系,將琴弦放在真空中,彈撥琴弦仍然會有振動,只不過你不能直接聽到它的聲音罷了。
2.「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」這句話自身矛盾!機械波傳播需要特性的介質與它不能在真空中傳播有什麼關系??!(我這里只想對一樓說,不知道就不要亂說)機械波在真空中不是不能傳播,只不過傳播過程中傳播的介質不是空氣罷了,比如,將一鋼管放在真空中,敲擊一段,則敲擊形成的機械波肯定會沿著鋼管傳播到另一端,在另一端肯定能接收到鋼管機械振動的資訊!其它例子我也就不多舉了。你可以自己想想,很多,真空中,只要不是靠空氣傳播的機械波,而是靠其他固體或者液體傳播的機械波,都能傳播。真空中,肯定也能產生水波之類的機械波(只不過水波的形成需要兆毀重力……)

高中物理機械能問題

機械能是動能與部分勢能的總和,這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。決定動能的是質量與速度;決定重力勢能的是高度和質量;決定彈性勢能的是勁度系數與形變數。動能與勢能可相互轉化。機械能只是動能與勢能的和。

是的。
皮帶把物體勻速帶上的過程中,物體所受摩擦力是沿皮帶向上的,所以皮帶所受摩擦力向下,所以皮帶克服物體所給摩擦力做功

高中物理機械波上坡上法是什麼意思

機械波中的質點總會重復前一質點的運動,前一個質點的運動也就是所求質點的運動趨勢
有一個口訣 "上坡下,下坡上"
就是根據圖象,波的傳播方向,是上坡質點就向下運動,是下坡質點就向上運動

高中物理機械能論文800字

高爾基說過:「(開頭)好像音樂里定調族圓備一樣,全曲的音調都是它給予的,也是作者花功夫的所在。」議論文的開頭要講究「短、快、靚」。短,即要簡捷,最好三兩句成段,引入本論。開頭短,可避免冗長之贅,而且短句成段,在空間上突出其內容的重要性。快,即入題要快,最好三言兩語就點明文章的基本觀點或議論的話題。
因為評分標准中有「中心明確」的細則。開篇確定中心,有利於閱卷者按等計分,也有利於作者展開論述,不致出現主旨不清、中途轉換論題等作文大忌。靚,即要精彩。這也是傳統文論中所說的「鳳頭」。精彩的開頭,最突出的效果是吸引閱卷者,給閱卷者留下好的印象。文章開頭要精彩,多用比喻、類比、排比等修辭引入論點,還可引述名言,講述寓言故事匯入話題。

物理機械波題目

波長的定義 ---- 波長:沿著 波 的傳播方向,在波的圖形中相對 平衡位置 的位移時刻相同的兩個質點之間的距礱。 橫波與縱波的波長 ---- 在橫波中波長通常是指相鄰兩個 波峰 或 波谷 之間的距離。在縱波中波長是指相鄰兩個 密部 或 疏部 之間的距離

Ⅲ 高中人教版教材物理機械波和熱能兩章的公式知識點

你來找我了 我就幫幫 你 把

、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用
5.機械波、橫波、縱波
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;聲波是縱波
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應:由於波源與觀測者間的相互運動,導致波源發射頻率與接收頻率不同
{相互接近,接收頻率增大,反之,減小}
註:(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(2)加強區是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關內容:超聲波及其應用 / 振動中的能量轉化。

熱力學第一定律:W+Q=ΔU
{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),W>0:外界對物體做正功(J),Q>0:物體吸收熱量(J),ΔU>0:內能增加(J),涉及到第一類永動機不可造出}
6.熱力學第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量並把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內能轉化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出}
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功 W < 0;溫度升高,內能增大ΔU > 0;吸收熱量,Q > 0;
(6)物體的內能是指物體內所有分子的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
(8)其它相關內容:能的轉化和定恆定律/能源的開發與利用、環保/物體的內能、分子的動能、分子勢能。

電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2 (在真空中)
{F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式)
{E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd
{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能: EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd (S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK 或 qU=mVt2/2, Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平拋 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012pF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽 / 示波管、示波器及其應用 / 等勢面。

Ⅳ 物理機械波

經典波:又分機械波、電磁振盪波(無線電波)等。
機械波: 機械振動所形成的波,如:水波、聲波、地震波等。
粒子波:又稱物質波,是一種量子概率波,與經典波不同。

閱讀全文

與物理機械波有哪些內容相關的資料

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