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机械波怎么求路程和位移

发布时间:2022-04-24 05:07:22

❶ 求助,关于物理中机械波的问题

机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处,机械波由机械振动产生,电磁波由电磁振动产生;机械波的传播需要特定的介质,在不同介质中的传播速度也不同,在真空中根本不能传播,而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波,但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质,如:折射、反射等是一致的,描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有:水波、声波、地震波。

机械波与机械振动的关系

机械振动产生机械波,机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不一定有机械波产生。

形成条件

波源

波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件,也是电磁波形成的必要条件。

波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。

介质

广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中,介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时,机械波不会产生,例如,真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中,波速是不同的。

下表给出了0℃时,声波在不同介质的传播速度,数据取自《普通高中课程标准实验教科书-物理(选修3-4)》(2005年)[2]。单位v/m·s^-1

质点运动

机械波在传播过程中,每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动,即,质点本身并不随着机械波的传播而前进,也就是说,机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如:人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动.

为了说明机械波在传播时质点运动的特点,现已绳波(右下图)为例进行介绍,其他形式的机械波同理[2]。

绳波

绳波是一种简单的横波,在日常生活中,我们拿起一根绳子的一端进行一次抖动,就可以看见一个波形在绳子上传播,如果连续不断地进行周期性上下抖动,就形成了绳波[2]。

把绳分成许多小部分,每一小部分都看成一个质点,相邻两个质点间,有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后,就会带动第二个质点振动,只是质点二的振动比前者落后。这样,前一个质点的振动带动后一个质点的振动,依次带动下去,振动也就发生区域向远处的传播,从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上红布条,我们还可以发现,红布条只是在上下振动,并没有随波前进[2]。

由此,我们可以发现,介质中的每个质点,在波传播时,都只做简谐振动(可以是上下,也可以是左右),机械波可以看成是一种运动形式的传播,质点本身不会沿着波的传播方向移动。

对质点运动方向的判定有很多方法,比如对比前一个质点的运动;还可以用“上坡下,下坡上”进行判定,即沿着波的传播方向,向上远离平衡位置的质点向下运动,向下远离平衡位置的质点向上运动。

传播本质

在机械波传播的过程中,介质里本来相对静止的质点,随着机械波的传播而发生振动,这表明这些质点获得了能量,这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。所以,机械波传播的实质是能量的传播,这种能量可以很小,也可以很大,海洋的潮汐能甚至可以用来发电,这是维持机械波(水波)传播的能量转化成了电能。

惠更斯原理(Huygens principle)

惠更斯原理用于解释球面波和平面波的传播,此外还可以解释波的反射、衍射的现象

在总结许多实验的基础上,荷兰科学家惠更斯提出:介质中波阵面上每一个点(有无数个)都可以看成一个新的波源,这些新的波源发出的子波。经过一定时间后,这些子波的包络面就构成下一时刻的波面[2]。

根据惠更斯原理,我们可以解释球面波的波面是怎样形成的,右图中,点波源O发出的波在t时刻的波面是一个球面S1,该球面上每一个点都可以看成一个新的点波源,它们各自向前发出球面子波,下一时刻(t+△t)新的波面S2,就是这些子波波面相切的包络面;平面波同理。

惠更斯原理的局限

①没有说明子波的强度分布问题;

②没有说明波为什么只能向前传播,而不向后传播的问题。

后来,菲涅耳对惠更斯原理作了重要的补充,形成惠更斯-菲涅耳原理,这些缺陷才被克服。

随着机械波的传播,介质中的分子振动起来。根据分子的振动方向和波传播的传播方向之间的关系,可以把机械波分为横波和纵波两类。

物理学中把分子的振动方向与波的传播方向垂直的波,称作横波。在横波中,凸起的最高处称为波峰,凹下的最低处称为波谷。绳波是常见的横波。

物理学中把分子的振动方向与波的传播方向在同一直线的波,称作纵波。分子在纵波传播时来回振动,其中分子分布最密集的地方称为密部,分子分布最稀疏的地方称为疏部。

声波是常见的纵波。

波形曲线

如果在绳子波动的某个时刻拍下照片,就能得到该时刻的波形。这个波形是由同一时刻具有不同位移的绳上各质点组成的。如果在波形上添加一个坐标系,就可以得到该时刻这个波的图像。用横坐标x表示沿波传播方向上各个质点的平衡位置,用纵坐标y表示各个质点离开平衡位置的大小,规定位移方向向上为正值。在坐标平面上,以某一时刻各个质点的x、y值描出各对应点,在用光滑的曲线连接起来,就得到该时刻波的图像,也称波形曲线或波形。在波的图像上,通常用箭头表示出波的传播方向。

波形曲线与振动图像有差别,振动图像是振动物体在不同时刻的位移,而波形曲线则是一个特定时刻所有质点的位移。

波形曲线上,我们可以读出同一时刻所有质点的位移、方向,以及波长、周期等物理量。

简谐波(simple harmonic wave)

如果介质中各个质点做简谐运动,它所形成的波就是一种最基本、最简单的波,称为简谐波,它的波形是正弦(或余弦)曲线。其他波可以看成是若干个简谐波合成的[2]。

物理描述

描述机械波的物理量同样适用于电磁波,因此,这里“机械波”简称“波”

波长(wave length)

沿着波的传播方向,两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离称作波长,常用λ表示[2]。在横波中,波长等于“波峰-波峰”的长度或“波谷-波谷”的长度;在纵波中,波长等于“密部-密部”或“疏部-疏部”的长度。

频率与周期

波上任意一个质点完成一次全振动所需时间称为周期,常用T表示,单位是s;介质中的质点单位时间内完成全振动的次数叫做波的频率,常用f表示,单位是Hz。频率是周期的倒数。

波速(wave speed)

波速是单位时间内波在介质中传播的距离,为波长和频率的乘积(v=λf),表示波在的传播速度。机械波在特定介质中的传播速度是固定的。

希望我能帮助你解疑释惑。

❷ 物理机械波中的质点通过的路程的位移分别指什么

位移指的是质点此时位置到平衡位置的距离。(有正方向和负方向之分)

路程是指质点运动轨迹的长度。

❸ 机械波的波速公式什么,怎么去运用它解题

类比直线运动的公式 v = s / t
机械波的波速公式是 v=λ / T
其实很简单,一般如果给出坐标图,可以看出波长,然后根据给出的条件,解出周期,再用公式即可;如果没有给坐标图,如果告诉我几秒内传播多少路程,只要相除即可。

❹ 高考物理的机械波怎么做

机械波既是:机械振动在介质中传播而形成的波。
按介质中质点振动方向和波传播方向间的关系,可分为横波和纵波两种:质点振动方向与波传播方向垂直的叫横波;在一条直线上的则叫纵波。固体中既能传播横波又能传播纵波;液体和气体中只能传播纵波。
机械波的产生:机械振动在介质中的传播过程叫机械波.机械波产生的条件有两个:一是要有做机械振动的物体作为波源,二是要有能够传播机械振动的介质.
有机械波必有机械振动,有机械振动不一定有机械波.
但是,已经形成的波跟波源无关,在波源停止振动时仍会继续传播,直到机械能耗尽后停止.
2.横波和纵波:质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波.凸起部分叫波峰,凹下部分叫波谷.质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波.质点分布密的叫密部,分布疏的叫疏部.
3.描述机械波的物理量
(1)波长λ:两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.
在横波中,两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长.
在纵波中,两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长.
在一个周期内机械波传播的距离等于波长.
(2)频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率不变.
(3)波速v:单位时间内振动向外传播的距离.
波速与波长和频率的关系:v=λf,波速大小由介质决定.
4.机械波的特点:(1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简谐运动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动.(2)波传播的只是运动形式(振动)和振动能量,介质中的质点并不随波迁移.
理解一些概念!背一些公式!在积累一些做题的方法就行了!
波速v=s/t=λf=λ/t

❺ 高中物理机械波

选择C和D。
质点B将运动到峰值,加速度自然增加;
0.01S运动了半个周期,由图可知,A将从一个峰到另一个峰,所以位移为4CM,路程也为4CM。

❻ 机械波的在某一时刻的位移怎样求

波前振后,如果是波动图象,就看排在他前面的那个粒子的运动情况来定。如果是振动图象,就看他后面的状态来定。这里的前后指时间的前后,不是位置的前后。

❼ 关于高二物理机械波的题目和详解 给几个

14.如图所示,甲为某一波在t=1.0s时的图象,乙为对应该波动的P质点的振动图象。
(1)说出两图中AA’的意义?
(2)说出甲图中OA’B图线的意义?
(3)求该波速v=?
(4)在甲图中画出再经3.5s时的波形图。
(5)求再经过3.5s时P质点的路程s和位移。

15.如图所示,一列沿 x 正方向传播的简谐横波,波速大小为 0.6 m/s ,P点的横坐标为96 cm ,从图中状态开始计时,求:
(1)经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何?
(2)经过多少时间,P质点第一次到达波峰?

16.如图中的实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2 s时的波形图象。
(1)假定波向左传播,求它传播的可能距离;
(2)若这列波向右传播,求它的最大周期;
(3)假定波速是35 m/s,求波的传播方向。

17.从甲地向乙地发出频率f=100Hz的声波,当波速为330m/s时,刚好在甲、乙两地间形成一列有若干个完整波形的波,当波速为340m/s时,设完整波形的波数减少了2个,试求出甲、乙两地的距离。

18.正在报警的警钟,每隔0.5s钟响一声,一声接一声地响着.有一个人在以60km/h的速度正向警钟所在地接近的火车中,则这个人在5min内能听到几响?

14、(1)参解析 (2)参解析 (3)
(4)参解析 (5)路程 ,位移为0
解析:(1)甲图中AA’表示A质点的振幅或1.0s时A质点的位移大小为0.2m,方向为负,乙图中AA’表示P质点的振幅,也是P质点在0.25s的位移大小为0.2m,方向为负。
(2)甲图中OA’B段图线表示O到B之间所有质点在1.0s时的位移、方向均为负,由乙图看出P质点在1.0s时向-y方向振动,所以甲图中波向左传播,则OA’间各质点正向远离平衡位置方向振动,A’B间各质点正向靠近平衡位置方向振动。
(3)甲图得波长 ,乙图得周期T=1s所以波速
(4)传播距离 所以只需将波形向x轴负向平移 即可,
如图所示:
(5)求路程:因为 所以路程
求位移:由于波动的重复性,经历时间为周期的整数倍时,P质点又回到图示位置,其位移为0。
15、(1)t=1.2 s (2)t′=1.5 s
解析:开始计时时,这列波的最前端的质点坐标是24 cm ,根据波的传播方向,可知这一点沿 y轴负方向运动,因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿 y轴负方向运动,故P点开始振动时的方向是沿 y 轴负方向,P质点开始振动的时间是
(1)t= =1.2 s
(2)用两种方法求解
质点振动法:这列波的波长是λ=0.24 m,故周期是 T= =0.4 s
经过1.2 s,P质点开始振动,振动时方向向下,故还要经过 T才能第一次到达波峰,因此所用时间是1.2 s+0.3 s=1.5 s.
波形移动法:质点P第一次到达波峰,即初始时刻这列波的波峰传到P点,因此所用的时间是
t′= =1.5 s
16、(1)参解析 (2)Tm=0.8s (3)波向左传播
(1)向左传播时传播的距离为 s=(n+ )λ=(n+ )×4 m =(4n+3)m (n=0、1、2…)
(2)根据t=(n+ )T 得T= 在所有可能的周期中,当n=0时的最大,故Tm=0.8s
(3)波在0.2 s内传播的距离s=vt=7 m,等于 个波长,故可判得波向左传播。
17、答案:

18、答案:v=16.7m/s,

❽ 高中物理机械波图像怎么看,比如什么位移方向之类的

机械复波图像描述某一制时刻给个质点的振动情况
1、位移y:质点到平衡位置的距离,方向指向平衡位置
2、从图像可以直接确定,波长λ,振幅A,根据波的传播方向确定质点的振动方向;根据质点振动方向确定波的传播方向
3、振动和波的联系:在机械波的传播过程中,振源振动带动周围质点做受迫振动,每个质点的振动周期相同 ,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、规律汇编表
一、力学公式
1、胡克定律: F = kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2、重力: G =mg (g随高度、纬度、地质结构而变化)
3、求F、的合力的公式:
F=
合力的方向与F1成a角:
tga=
注意:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2)两个力的合力范围:úF1-F2ú£F£F1+F2
(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
(1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力
为零。
åF=0 或åFx=0 åFy=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力
(一个力)的合力一定等值反向
( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.
力矩:M=FL (L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1 ) 滑动摩擦力: f=mN
说明:a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、m为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.
(2 )静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.
大小范围: O£f静£fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:
a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、浮力: F=rVg (注意单位)
7、万有引力: F=G
(1).适用条件 (2).G为万有引力恒量
(3).在天体上的应用:(M一天体质量 R一天体半径 g一天体表面重力
加速度)
a、万有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G g = G
c、第一宇宙速度
mg = m V=
8、库仑力:F=K (适用条件)
9、电场力:F=qE (F与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
(1)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=BqV (B^V) 方向一左手定
(2)安培力:磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL(B^I)方向一左手定则
11、牛顿第二定律: F合=ma或者åFx=m axåFy=m ay
理解:(1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性
(4)同体性(5)同系性(6)同单位制
12、匀变速直线运动:
基本规律: Vt=V0+ a t S = vot+a t2几个重要推论:
(1) Vt2-V02= 2as (匀加速直线运动:a为正值匀减速直线运动:a为正值)

(2) AB段中间时刻的即时速度:
Vt/ 2==
(3) AB段位移中点的即时速度:
Vs/2 =
匀速:Vt/2=Vs/2 ;匀加速或匀减速直线运动:Vt/2<Vs/2
(4)初速为零的匀加速直线运动,在1s、2s、3s­……ns内的位移之比为12:22:32
……n2;在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5……
(2n-1); 在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1::
……(
(5)初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Ds = aT2 (a一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间)
13、竖直上抛运动:上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为-g的匀减速直线运动。
(1)上升最大高度:H =
(2) 上升的时间:t=
(3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。
从抛出到落回原位置的时间:t =
(6)适用全过程的公式:S = Vot一g t2 Vt= Vo一g t
Vt2一Vo2=一2 gS (S、Vt的正、负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度: 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)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。
(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。
(3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。
15 直线运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动
水平分运动:水平位移:x= vot 水平分速度:vx= vo
竖直分运动:竖直位移:y =g t2竖直分速度:vy= g t
tgq= Vy= VotgqVo=Vyctgq
V = Vo=Vcosq Vy= Vsinq y Vo
在Vo、Vy、V、X、y、t、q七个物理量中,如果x )qvo
已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。vy v
16动量和冲量:动量:P = mV 冲量:I = F t
17动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式:F合t = mv’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
18动量守恒定律:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。(研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)
公式:m1v1 + m2v2= m1v1‘+ m2v2’或Dp1=一Dp2 或Dp1+Dp2=O
适用条件:
(1)系统不受外力作用。(2)系统受外力作用,但合外力为零。
(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。
(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
18功: W = Fs cosq (适用于恒力的功的计算)
(1)理解正功、零功、负功
(2)功是能量转化的量度
重力的功------量度------重力势能的变化
电场力的功-----量度------电势能的变化
分子力的功-----量度------分子势能的变化
合外力的功------量度-------动能的变化
19 动能和势能:动能:Ek=
重力势能:Ep= mgh (与零势能面的选择有关)
20 动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合=DEk= Ek2一Ek1= 21 机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能
条件:系统只有内部的重力或弹力做功.
公式: mgh1+或者DEp减=DEk增
22 功率: P = (在t时间内力对物体做功的平均功率)
P = FV (F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率;P一定时,F与V成正比)
23简谐振动:回复力: F =一KX 加速度:a =一
单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量、振幅无关)
*弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量有关、与振幅无关)
24、波长、波速、频率的关系:V=lf =(适用于一切波)
二、热学:
1、热力学第一定律: W + Q =DE
符号法则:体积增大,气体对外做功,W为“一”;体积减小,外界对气体做功,W为“+”。
气体从外界吸热,Q为“+”;气体对外界放热,Q为“-”。
温度升高,内能增量DE是取“+”;温度降低,内能减少,DE取“一”。
三种特殊情况:(1)等温变化DE=0,即W+Q=0
(2)绝热膨胀或压缩:Q=0即W=DE
(3)等容变化:W=0,Q=DE
2 理想气体状态方程:
(1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化。
(2)公式:恒量
(3)含密度式:
*3、克拉白龙方程: PV=n RT= (R为普适气体恒量,n为摩尔数)
4、理想气体三个实验定律:
(1)玻马—定律:m一定,T不变
P1V1= P2V2或PV =恒量
(2)查里定律: m一定,V不变
或或Pt= P0(1+
(3)盖·吕萨克定律:m一定,T不变
V0(1+
注意:计算时公式两边T必须统一为热力学单位,其它两边单位相同即可。
三、电磁学
(一)、直流电路
1、电流强度的定义: I =(I=nesv)
2、电阻定律:(只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关)
3、电阻串联、并联:
串联:R=R1+R2+R3+……+Rn
并联:两个电阻并联: R=
4、欧姆定律:(1)、部分电路欧姆定律: U=IR
(2)、闭合电路欧姆定律:I =ε r
路端电压: U =e-I r= IR R
输出功率: = Iε-Ir =
电源热功率:
电源效率:= =
(5).电功和电功率:电功:W=IUt 电热:Q=
电功率:P=IU
对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =( )
对于非纯电阻电路: W=IUt> P=IU>
(6)电池组的串联每节电池电动势为`内阻为,n节电池串联时
电动势:ε=n内阻:r=n
(7)、伏安法测电阻:
(二)电场和磁场
1、库仑定律:,其中,Q1、Q2表示两个点电荷的电量,r表示它们间的距离,k叫做静电力常量,k=9.0×109Nm2/C2。
(适用条件:真空中两个静止点电荷)
2、电场强度:
(1)定义是:
F为检验电荷在电场中某点所受电场力,q为检验电荷。单位牛/库伦(N/C),方向,与正电荷所受电场力方向相同。描述电场具有力的性质。
注意:E与q和F均无关,只决定于电场本身的性质。
(适用条件:普遍适用)
(2)点电荷场强公式:
k为静电力常量,k=9.0×109Nm2/C2,Q为场源电荷(该电场就是由Q激发的),r为场点到Q距离。
(适用条件:真空中静止点电荷)
(2)匀强电场中场强和电势差的关系式:
(3)其中,U为匀强电场中两点间的电势差,d为这两点在平行电场线方向上的距离。
3、电势差:
为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。单位:伏特(V),标量。数值与电势零点的选取无关,与q及均无关,描述电场具有能的性质。
4、电场力的功:
5、电势:
为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。数值与电势零点的选取有关,但与q及均无关,描述电场具有能的性质。
6、电容:(1)定义式:
C与Q、U无关,描述电容器容纳电荷的本领。单位,法拉(F),1F=106μF=1012pF
(2)决定式:
7、磁感应强度:()
描述磁场的强弱和方向,与F、I、L无关。当I // L时,F=0,但B≠0,方向:垂直于I、L所在的平面。
8、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动:
轨迹半径:
运动的周期:
(三)电磁感应和交变电流
1、磁通量:(条件,B⊥S)单位:韦伯(Wb)
2、法拉第电磁感应定律:
导线切割磁感线产生的感应电动势:(条件,B、L、v两两垂直)
3、正弦交流电:(从中性面开始计时)
(1)电动势瞬时值:,其中,最大值
(2)电流瞬时值:,其中,最大值(条件,纯电阻电路)
(3)电压瞬时值:,其中,最大值,是该段电路的电阻。
(4)有效值和最大值的关系:(只适用于正弦交流电)
4、理想变压器:(注意:U1、U2为线圈两端电压)
(条件,原、副线圈各一个)
5、电磁振荡:周期,
四、光学
1、折射率:(,真空中的入射角;,介质中的折射角)
(,真空中光速。,介质中光速)
2、全反射临界角:
(条件,光线从光密介质射向光疏介质;入射角大于临界角)
3、波长、频率、和波速的关系:
4、光子能量:(,普朗克常量,=6.63×1034JS,,光的频率)
5、爱因斯坦光电方程:
极限频率:
五、原子物理学
1、玻尔的原子理论:
2、氢原子能级公式:
氢原子轨道半径公式:
(n=1,2,3,……)
3、核反应方程:
衰变:(α衰变)

❿ 关于机械波 急...........

(一)机械波

1. 机械波:机械振动在介质中的传播过程。

2. 横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直。有波峰和波谷。

3. 质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫纵波。纵波上有密部和疏部。

4. 波长:两个相邻的,在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。符号 。

5. 频率 :质点振动频率,由波源决定,与介质无关。

6. 波速v:单位时间内振动向外传播的距离。

7. 波速、频率、波长的关系式:
8. 机械波产生条件:

(1)要有波源;(2)要有介质。

9. 波的实质:传递能量的一种方式。

(二)波的图象

1. 图象的意义:表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移。

2. 图象的形状:正弦(余弦)曲线。

3. 图象直接反映的物理量:

(1)各质点振幅A;(2)波长 ;(3)某时刻各质点的位移。

4. 波动图象与振动图象的区别

项目
波动图象
振动图象

研究对象
连续介质
振动质点

研究内容
某一时刻在连续介质中各质点的分布
质点振动过程中,位移随时间的变化

图象

相邻峰距
波长
周期

图线变化
随时间相移,图线不断变化
随时间推移,图线不断延伸

图上反映的量
(1)某一时刻各个质点的位移

(2)A,
(1)某一质点在各个时刻的位移

(2)A、T、

(三)波的衍射与干涉

1. 波的衍射:波绕过障碍物的现象。

发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。

2. 波的叠加:两列波相遇后互不干扰,重叠区质点的位移等于两列波分别引起的位移的量和。

3. 波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域振动加强,某些区域振动减弱,且加强和减弱的区域相互间隔。

(1)干涉条件:频率相同,振动情况相同。

(2)加强减弱的条件:

<1>加强:两波源到该区域距离之差等于波长整数倍。
<2>减弱:两波源到该区域距离之差等于半波长的奇数倍。

(四)声波

1. 声源:振动着的发声体。

2. 有关声波:

(1)人听力范围20~20,000Hz;

(2)声波在气体、液体中是纵波,在固体中有纵波也有横波;

(3)声速与介质、温度有关,空气中约为340m/s;

(4)回声比原声滞后0.1s以上可分开,可用于测速和测距方面。

二. 重点、难点:

(一)有关机械波:

1. 波动与振动的关系:

(1)振动是波动的成因,波动是振动的传播。有波动一定有振动,有振动不一定产生波动,还需有介质。

(2)质点的振动是变加速度运动,波动在介质中匀速向前传播。

(3)振动研究某个质点的运动,波动研究介质中各质点在某一时刻的运动。

2. 波长确定的方法:

(1)由波长定义;

(2)振动在一个周期里在介质中传播的距离;

(3)横波中相邻波峰(谷)间的距离,纵波中相邻密(疏)部中央间的距离。

3. 机械波的产生:

(1)机械波传播的是振动的形式,是能量传播的一种方式;

(2)各质点都做受迫振动,振动的频率都等于波源的振动频率,若为简谐波,振幅也相同;

(3)各质点开始振动的方向与波源起振方向相同;

(4)后振动的质点总是落后并重复前一个质点的振动。

(二)关于波的图象:

1. 已知波源或波的传播方向判定该时刻图象上各质点的振动方向(从而判定质点的振动速度、加速度、回复力、动能和势能的变化)。

2. 波动的特点:

周期性

(三)有关干涉和衍射:

1. 干涉:

(1)增强是指振动原点的能量增大,即振幅增大,减弱是指质点合振动的振幅减小; ;

(2)加强区总加强,减弱区总减弱;

2. 干涉、衍射是波所特有的现象。一切波都可发生干涉和衍射现象。

例题精讲:

例1 如图所示,实线是某时刻的波形图象,虚线是0.2s后的波形图。

(1)若波向左传播,求它传播的可能距离?

(2)若波向右传播,求它的最大周期。

(3)若波速是 ,求波的传播方向?

解析:(1)波向左传播时,传播的距离为:

可能距离为3m,7m,11m……

(2)波向右传播时,求周期。

根据
得:

在所有的可能周期中, 时周期最大,即最大为0.8s。

(3)波在0.2s内传播的距离
传播的波长数
由图知波向左传播。

例2. 图中 是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,则对a、b、c三点振动的情况下列判断中正确的是( )

A. b处的振动永远互相减弱 B. a处永远是波峰与波峰相遇

C. b处在这时刻是波谷与波谷相遇 D. c处振动永远互相减弱

例3. 一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E五个质点( )

A. 它们的振幅相同 B. D和F的速度方向相同

C. A和C的速度方向相同 D. 从此时算起,B比C先回到平衡位置

解析:(1)波源振动时,绳上各质点通过相互间的弹力跟着作受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点振幅相同。因此A正确。

(2)波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随近的质点振动。由图可知:D点跟随近波源质点C正向上运动,F点跟随近波源的质点E正向下运动,两者速度方向相反。所以B错。同理可知A点正向下运动。C点正向上运动,两者速度方向也相反,所以C错。

(3)由于此时B、C两质点都向上运动,C比B迟到最大位移处,C回到平衡位置也比B迟,所以D正确。

例4 一列横波沿直线向右传播,某时刻在介质中形成的波动图象如图所示。

(1)指出此时质点a、b、d、f的运动方向;

(2)画出当质点a第一次回到负向最大位移时在介质中形成的波动图象。

分析:(1)波向右传播,表示波源在左方,图中质点a离波源最近,质点h离波源最远。根据波的传播特点即可确定该时刻各点的运动方向。由于此时质点a位于平衡位置,它第一次到达负向最大位置时,则原来处于峰、谷的质点正好回到平衡位置,原来处于平衡位置的质点分别达到正向或负向最大位移。

因此可知质点a、b正向下运动,d、f正向上运动。

(2)质点a第一次回到负向最大位移时,在介质中形成的波形图如图所示:

注:(1)描点法:在原波形图上选取位于峰、谷和平衡位置的一些质点,由此刻起的运动趋势,根据题中条件依次画出它们在新时刻的位置,连成光滑曲线即得新的波形图。(如题中所用方法)

(2)波形平移法:沿波的传播方向,根据题中条件向前平移一段距离即得新的波形图,如图中虚线所示。

分析:(1)b处此刻是波谷与波谷相遇,位移为负的最大值,振动也是加强。A错,C正确。

(2)a处此刻是波峰与波峰相遇,过半周期后波谷与波谷相遇,始终是振动加强的点,并非永远是波峰与波峰相遇的点,B错。

(3)c处此刻是峰、谷相遇,过半周期后仍是峰谷相遇,它的振动永远互相减弱,D正确。

因此,答案应是C、D。

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