第15章 机械波
九年级十五章物理知识点
九年级十五章物理知识点第一章:力和运动1. 力的概念和特点:力是物体相互作用的结果,具有大小和方向。
2. 力的计算:力的计算公式为力 = 质量 ×加速度。
3. 力的合成与分解:多个力可以合成一个力,一个力可以分解为多个力。
4. 牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动时,合外力为零。
5. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
第二章:机械波1. 机械波的概念和特点:机械波是沿介质传播的能量传递现象,具有振幅、频率、周期等特点。
2. 波的分类:机械波分为横波和纵波两种。
3. 波的传播和反射:波在介质中传播时会发生折射和反射现象。
4. 声速和音量:声音的传播速度与介质的性质有关。
5. 声音的质量和音调:声音的强弱与振幅有关,音调的高低与频率有关。
第三章:电和电路1. 电荷和静电:电荷是物体带有的一种基本属性,可以分为正电荷和负电荷。
2. 电流和电路:电流是电荷的流动,电路是电流的路径。
3. 电阻和电压:电阻是电流受到的阻碍,电压是电流驱动电荷移动的力。
4. 欧姆定律:电流与电压成正比,与电阻成反比。
5. 并联电路和串联电路:并联电路中元件的电压相同,串联电路中元件的电流相同。
第四章:光的传播和成像1. 光的特性:光是一种电磁波,具有直线传播和折射等特性。
2. 光的反射和折射:光在反射面上发生反射,光通过不同介质界面时发生折射。
3. 光的成像和光的光度:凸透镜成像的规律和光的强度与光源亮度有关。
4. 镜子和透镜:凸透镜和凹透镜的特点和用途。
5. 光的颜色和光的频率:光的颜色与频率和波长有关,白光是各种颜色的合成。
第五章:磁与电磁1. 磁铁和磁场:磁铁具有两极性和磁场,磁场可以使物体受力。
2. 磁感线和磁场力:磁感线的方向和力的方向相同,磁场力的大小与电流和磁场强度有关。
3. 电磁感应:导体在磁场中运动或磁场改变时,会产生感应电动势和电流。
4. 电磁感应定律和电磁铁:欧姆定律和电磁铁的构造和用途。
八年级物理第一六章知识总结
八年级物理第一六章知识总结本章主要介绍了几个重要的物理概念和原理,包括机械波、声音的传播和听觉等方面内容。
下面将对这些知识点进行总结和归纳,以便更好地理解和记忆。
一、机械波机械波是一种通过物质传播的波动现象。
它根据振动方向的不同可以分为横波和纵波。
横波的振动方向垂直于波传播方向,如水波;而纵波的振动方向与波传播方向相同,如声波。
机械波的特性包括振幅、波长、周期和频率等。
振幅是指波峰或波谷到波的中心的最大距离,用A表示;波长是指相邻两个波峰或波谷之间的距离,用λ表示;周期是指波从一个位置传播到另一个位置所需的时间,用T表示;频率是指单位时间内波传播的次数,用f表示。
它们之间的关系可以用公式v=λf表示,其中v表示波速。
二、声音的传播声音是一种机械波,它通过振动的物质传播。
声音波是纵波,振动方向与传播方向一致。
声音的传播需要介质,无声的真空中无法传播声音。
声音传播的速度与介质的性质有关,一般情况下,声音在固体中传播速度最快,液体次之,气体最慢。
声音的速度可以用公式v=λf表示,其中v表示声速,λ表示声波波长,f表示频率。
声音的频率决定了声音的音调,频率越高,音调越高。
三、听觉听觉是人们通过耳朵感受声音的过程。
人耳由外耳、中耳和内耳三个部分组成。
外耳包括耳廓和外耳道,其主要作用是接收声音并将其传送到中耳。
中耳由鼓膜、听骨链和咽鼓管组成,其作用是将声音从外耳传导到内耳。
内耳包括耳蜗和前庭两个部分,其中耳蜗负责感受声音信号并将其转换为神经信号,而前庭则负责维持身体的平衡。
声音的大小与声音强度有关,声音强度越大,声音越响亮。
声音强度可以用分贝(dB)来描述。
分贝的计算公式为L=10log(I/I0),其中L 表示声音的强度级,I表示声音强度,I0为参考强度。
综上所述,八年级物理第一六章主要介绍了机械波、声音的传播和听觉等相关的物理知识。
通过学习这些内容,我们可以更好地理解波动现象和声音的传播规律,培养良好的观察和实验能力,提高物理学习的兴趣和成绩。
量子物理学的诞生波函数一维定态薛定谔方程
V(x)∞ ∞
束缚于金属内的自由电子只 能在金属内运动,而不能逃逸出 金属表面,可以近似地认为金属 内的自由电子在一维无限深势阱 内运动。
o
ax
势能曲线
10
大学物理 第三次修订本
第15章 量子物理基础
薛定谔方程
d2Ψ x
dx2
2mE 2
Ψ
x
0
,0 xa
令 k
2mE 2
则
d
2Ψ x
dx2
k
2Ψ
x
0
方程通解
个空间内连续。
5
大学物理 第三次修订本
第15章 量子物理基础
二、薛定谔方程
1926年薛定谔提出了适用于低速情况下的, 描述微 观粒子在外力场中运动的微分方程,称为薛定谔方程。
2m
2 x2
2 y 2
2 z 2
V
r, t
Ψ
r,
t
i
Ψ r,t
t
其中,V = V ( r, t ) 是粒子的势能。
薛定谔方程是量子力学的基本方程,是关于r 和 t 的线性偏微分方程。
7
大学物理 第三次修订本
第15章 量子物理基础
在微观粒子的各种定态问题中,将势能函数 V ( r ) 的具体形式
如,氢原子中的电子 一维线性谐振子
V r 1 e2
4π0 r
V x 1 m 2x2
2
代入薛定谔方程, 可以求得定态波函数, 同时也就
确定了概率密度的分布以及能量和角动量等。
8
大学物理 第三次修订本
而成的驻波。
波长n满足条件
a n , n 1, 2,
2
Ψn (x)
n 3 Ψn 2
高中物理奥林匹克竞赛专题--刚体、转动动能、转动惯量(共23张PPT)
d l -线分布λ =m/L
dm
d
s
-面分布σ =m/S
d V -体分布ρ =m/V
15二–、8决定多转普动勒惯效量应的三因素
1、刚体的总质量; 2、刚体的质量分布; (如圆环与圆盘的不同);
3、刚体转轴的位置。 (如细棒绕中心、绕一端)
故刚体的动能:
E ki n11 2 m iri2 21 2(i n1 m iri2) 2
1质5量–不8连续多分普布勒(离效散应)
Ek
1( n 2 i1
miri2)2
质量连续分布 mi 0
第十五章 机械波
v
ri
i
m
i
M
Ek
lim mi 0 n
或:
IB
Ic
m( L)2 2
IA Ic mh2
15平–行8轴定多理普:勒刚体效对应任一轴A的转动惯第量十IA五和章通机过械质波
心并与A轴平行的转
动惯量Ic有如下关系:
IA ICmd2
m 为刚体的质量、
d
A
C
M
d 为轴A与轴C之间的垂直距离
正交轴定理:(仅适用于薄板状刚体)
Iz Ix Iy
vc为质心的速度
O
X
1一5、–转8动多动普能 勒效应
第十五章 机械波
刚体绕定轴以角速度旋转
刚体的动能应为各质元动能之和,
为此将刚体分割成很多很小的质
v
ri
i
m
i
M
元
m 1, m 2 m i m n
任取一质元 m i 距转轴 r i ,则该质元动能:
第15章___振动
ωT = 2π ; T = 2π / ω
记ν=1/T:每秒完成全振动的次数 : ω:每2π秒完成全振动的次数 : 秒完成全振动的次数
7
下面举几例求各系统ω,T的各为多少 的各为多少? 下面举几例求各系统 的各为多少 (1)小物体 位于 点时两弹簧为原长。 小物体m位于 点时两弹簧为原长。 小物体 位于o点时两弹簧为原长
d 2ξ + aξ = 0, 2 dt
a > 0 — 简谐式运动 ξ = Acos( at +φ ) a < 0 — 非简谐运动
这里ξ为任意一个物理量。 这里ξ为任意一个物理量。可以是 x, y,θ ,q, I , E,W ,WmL e
下面给出谐振动的另几个典型例子
3
例1、单摆。不计空气阻力。轻绳长 ,且不可伸长。小球 、单摆。不计空气阻力。轻绳长l 且不可伸长。 质量m。 质量 。规定角位移θ向右为正 由转动定律: 由转动定律:M = Jβ
d 2ξ + ω2ξ = 0, dt 2
为正常数) 随时间变化的过程为简谐式运动, ( ω2 为正常数 ) 则 ξ 随时间变化的过程为简谐式运动 , 该 ξ = Acos( ωt + φ ) 类微分方程的解为: 类微分方程的解为: 其中A,φ A,φ为由初始条件确定的两个待定常数 其中A,φ为由初始条件确定的两个待定常数 例:
x = Acos(ωt + ϕ) v = −Aω sin(ωt + ϕ) 相 一 条 由 xo > 0 1 ,4象限 确 件 两 的 出 即 个 xo < 0 2 ,3象限 值 处 可 初 又由 vo = −Aω sinφ→ sinφ = − vo →φ 位 唯 始 vo > 0 3,象限 Aω 4
大学物理第15章机械波
第四篇
波动与光学
§15.1
波动
机械波的产生与传播
振动状态(相位)的传播称为波动,简称波。
y ( m)
0.01
y ( m)
0.01
u
x ( m)
0 .2
t (s)
0 .1
a
b
第四篇
波动与光学
直接读出振动特征量:
解
y ( m)
0.01
t (s)
0 .1
A 0.01m T 0.1 s 20 (rad / s)
2 ya (t ) 0.01 cos( 20t
第四篇
波动与光学
二、波动微分方程
1.一维波动方程的导出 对于一维波动方程:
可分别对自变量x、t求偏导得:
x y x, t A cos t u
2 y 2 x A 2 cos t 2 x u u 2 y x 2 A cos t 2 t u
频率 波速
u
uT
u
讨论
①波的周期、频率与介质无关,由波源确定。 ②不同频率的波在同一介质中波速相同。
③波在不同介质中频率不变(由波源决定)。
第四篇
波动与光学
六、弹性介质与波的传播
在一种弹性介质中能够传播的是横波还是纵波,波速能够有多大, 都与介质的弹性有关。 1.长变变形 应力 单位截面上的受力称为应力。
大学物理下 第十五章光的偏振 1
I max I min
1 I 0 + I' =2 = 2 1 I0 2
(1)检验光束的 ) 偏振性 (2)可以改变光 ) 束的偏振化方向
I0 =2 I'
3,布儒斯特定律 , 光反射与折射时的偏振
n1 n2
玻璃
i i
γ
部分偏振光 反射光 部分偏振光 , 垂直于入射面的振动大于平 行于入射面的振动 . 部分偏振光 偏振光, 折射光 部分偏振光, 平行于入射面的振动大于垂 直于入射面的振动 .
对于一般的光学玻璃 , 反射光的强度约占 入射光强度的7.5% , 大部分光将透过玻璃 大部分光将透过玻璃. 入射光强度的
利用玻璃片堆产生线 利用玻璃片堆产生线偏振光 玻璃片堆产生
i0
例3(P269 15-5) 讨论下列光线的反射和折射(起偏角i 讨论下列光线的反射和折射(起偏角 0 )
i0
i0
i0
102 A 102 102
光轴
78
78 78
B 光轴
用惠更斯原理解释光的双折射现象 1)O 光在晶体内任意点所引起的波阵面是球面.即 ) 在晶体内任意点所引起的波阵面是球面. 具有各向同性的传播速率. 具有各向同性的传播速率. 2)e 光在晶体内任意点所引起的波阵面是绕光轴的 ) 旋转椭球面.沿光轴方向与O光具有相同的速率. 旋转椭球面.沿光轴方向与 光具有相同的速率.
方解石晶体
i
n
玻璃
γ
恒量
动光 学 光学 波动
CaCO3
sin i =n= sin γ
寻常光线( 寻常光线(o光)(ordinary rays) 服从折射定律的光线
n1 sin i = n 2 sin γ n 2 ≠ 常量
高考物理二轮复习考点第十五章选考部分专题机械波计算题
专题15.5 机械波计算题1.(2020江西赣中南五校联考)一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播,波长不小于 10 cm 。
O 和 A 是介质中平衡位置分别位于x =0 和 x =5 cm 处的两个质点。
t=0 时开始观测,此时质点 O 的位移为 y =4 cm,质点 A 处于波峰位置;t= 1/3 s 时,质点 O 第一次回到平衡位置,t=1 s 时,质点 A 第一次回到平衡位置。
求: (i)简谐波的周期、波速和波长; (ii)质点 O 的位移随时间变化的关系式。
【参考答案】(i) T=4 s v=7.5 cm/s λ=30 cm (ii)y=8sin(2πt+56π)cm【命题意图】本题考查机械波的传播及其相关的知识点,意在考查运用相关知识解决实际问题的能力。
2.(10分)如图所示,虚线是一列简谐横波在t =0时刻的波形,实线是这列波在t =1 s 时刻的波形.①若波沿x 轴正向传播,则t =1 s 时刻,x =3 m 处的质点第一次回到平衡位置需要的时间最长可能为多少?②若波速大小为75 m/s ,波速方向如何? 【名师解析】①由图象可知:波长λ=8 m当波沿x 轴正向传播时,波在Δt=1 s 内传播距离: Δs=(nλ+5) m =(8n +5) m ,(其中n =0,1,2…) v =ΔsΔt=(8n +5) m/s ,(其中n =0,1,2…) t =1 s 时刻,x =3 m 处的质点第一次回到平衡位置需要的时间,即为波沿x 轴传播1 m 距离需要的时间,最长时间t =Δx v min =15s =0.2 s当波沿x 轴负方向传播时,波在Δt=1 s 内传播距离: s =(nλ+3) m =(8n +3) m(其中n =0,1,2…)若波速大小为75 m/s ,则1 s 内波传播的距离s =vt =75×1 m=75 m 因为s =75 m =(9λ+3) m ,所以波向左传播.3.(10分)在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m 的A 、B 两点, 图甲、乙分别是A 、B 两质点的振动图象,已知该波波长大于2 m ,求这列波可能的波速.【名师解析】由振动图象得质点振动周期T =0.4 s若波由A 向B 传播,B 点比A 点晚振动的时间Δt=nT +34T(n =0,1,2,3,…)所以A 、B 间的距离Δs=nλ+34λ(n=0,1,2,3,…),则波长λ=4Δs 4n +3=164n +3因为λ>2 m ,所以n =0或1,当n =0时,λ1=163 m ,v 1=λ1T =403 m/s当n =1时,λ2=167 m ,v 2=λ2T =407m/s若波由B 向A 传播,A 点比B 点晚振动时间Δt=nT +14T(n =0,1,2,3,…)所以A 、B 间的距离Δs=nλ+14λ(n=0,1,2,3,…),则波长λ=4Δs 4n +1=164n +1因为λ>2 m ,所以n =0或1,当n =0时,λ1=16 m ,v 1=40 m/s 当n =1时,λ2=165 m ,v 2=405m/s.4.(2020·东北三校联考)一列沿x 轴正向传播的简谐横波在t =0时刻的波的图象如图所示,经0.1 s ,质点M 第一次回到平衡位置,求:(1)波传播的速度;(2)质点M 在1.2 s 内走过的路程。
高考一轮复习:12.2《机械波》ppt课件
解析 考点一 考点二 考点三
关闭
答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三 机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ������t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-
一
二 三
3.干涉 (1)定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的 振动减弱,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化 的现象,叫作多普勒效应。 当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频 率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动 过程共有的特征。 根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光 波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在 关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、 负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。 可知
解析 考点一 考点二 考点三 答案
第十二章
大学物理课件第15章 机械波-驻波
x
三 波 疏 介 质
相位跃变(半波损失)
波 密 介 质 较 大
u
较 小
u
当波从波疏介质垂直入射到波密介质, 被反射 到波疏介质时形成波节. 入射波与反射波在此处的相 位时时相反, 即反射波在分界处产生 的相位跃变, 相当于出现了半个波长的波程差,称半波损失.
π
u
较 大 当波从波密介质垂直入射到波疏介质, 被反射 到波密介质时形成波腹. 入射波与反射波在此处的相 位时时相同,即反射波在分界处不产生相位跃变.
15.5 波的衍射
15.5.2 波的衍射
当波长与障碍物 可比拟的时候,波就 可以绕过障碍物而传 播,并且子波的包迹 组成新的波振面
15.5 波的衍射
15.5.3 波的反射和折射
A2 A2 A1 E1 A1 E1 E2
E2
反射:因为在同一介质中波速相同, 所以有
折射:在两种介质中 相等时间内有
t
15.5.1 惠更斯—菲涅耳原理 惠更斯原理:介质中波动传播到的
各点,都可以看成是发射子波的波源, 其后的任一时刻,这些子波的包络面就 是新的波阵面。
水面波的衍射
惠更斯—菲涅耳原理:介质中波 动传播到的各点,都可以看成是发 射子波的波源,其后的任一时刻, 这些子波的包络面就是新的波阵面, 波阵面上的每一点不仅可以看成是 发射子波的波源,而且这些子波波 源是相干波源,它们发出的子波是 相干波,相干波的干涉决定波的强 度。
BC u1
ADC ABC BAC DCA
BAC i
BC t u1
AD u1t BC
AD u2 t
BAC i, ACD
BC u1 t AC sin i AD u 2 t AC sin sin i u1 n2 n21 sin u 2 n1
大学物理下册课件 第15章 机械波
已知振动状态以速度 沿 轴正向传播 。对应同一时刻 ,
振动状态与原点在
时刻的振动状态相同。
点的
因此,在设定坐标系中,波线上任一点、任意时刻的振动规律为
这就是沿 X 轴正向传播的平面简谐波动方程。它是时间和空间的双重周期函数。
15.2.1 平面简谐波的波函数
沿 X 轴正向传播的平面简谐波动方程
t = 7T / 8
t = T
在同一坐标系
XOY 中
正向波
反向波
驻波
点击鼠标,观察在一个周期T 中不同时刻各波的波形图。
每点击一次,
时间步进
合成驻波
15.4.3 驻 波
为简明起见,
设
改写原式得
并用
由
正向波
反向波
驻 波 方 程
注意到三角函数关系
得
驻 波 方 程
驻 波 方 程
波节
波腹
波腹处振幅最大
固体的容变弹性模量
液体和气体:液体可以产生容变,其容变弹性模量如固体一致
对于密度为 的固体,在其中传播横波和纵波的速度为
液体和气体中传播纵波的波速为
15.1.3 波的特征量
关于波速问题: 波速取决于媒质的弹性(弹性模量)和媒质的惯性(密度)
细长棒:沿着棒的长度方向传播纵波的波速取决于杨氏弹性模量及其惯性
上下
抖动
振速 最小
振速 最大
形变最小
形变最大
时刻波形
在波动中,各体积元产生不同程度的 弹性形变,
具有 弹性势能
各体积元以变化的振动速率 上下振动,
具有振动动能
总能量
15.3 波的能量
动能
动能计算
势能计算
交通工程学电子课件第15章道路交通环境的保护
第三节 汽车污染 物的危害与防治
二.汽车污染物及其危害
危害较大的几种污染物
○ 一氧化碳
二氧化
硫
○ 二氧化氮
碳氢化
合物
● 粉尘及烟雾
光化学
烟雾
第三节 汽车污染 物的危害与防治
三.汽车污染物的排放
规律:
○ 城市越大,人口越密,汽车越多, 则排出的污染物越多
○ 城市多于农村 ○ 城市中心区多于边缘区 ○ 商业区多于居民区
第四节 噪声污染
一、声波及有关概念
声波:机械波,在媒介中传播,来源于发声体的振动; 传入人耳时,耳鼓膜振动,刺激听神经而产生声的感 觉。
人耳听觉范围:20Hz-20000Hz
乐音与噪音
二、声压与距离的 关系
距声源距离越近,声压 越低,距离增加一倍, 声压减小6dB
第四节 噪声污染
交通噪声的传播
三.汽车污染物的排放
四.排气量与车辆运行状态的关系
○ 汽油、柴油汽车: ● 怠速时一氧化碳最多,减速次之,恒速最 小; • 碳氢化合物则减速时量最多,恒速最低
五.排放量同道路总坡的关系
○ 纵坡越大,耗油量越大,排污数量越大
第三节 汽车污染物的危害与防治
道路交通大气污染的防治 国外概况:
○ 明显改善,解除了城市上空烟雾弥漫的局面;但光化学烟雾有所发展,氮的氧化物仍有增 加的趋势
• 包括:大气污染、噪声、振动、妨碍日照和电磁波干扰,以及对非再生自然资 源的消耗
○ 交通运输干线(地上和地下)的影响 • 包括: • 对耕地的占用 • 对交通工程沿线文化、历史和古建筑等风景名胜造成的不利影响 • 对自然生态的破坏
一 .
第
【课件】波的描述+课件高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
)
B.这列简谐横波的波速是10 m/s
C.质点Q要再经过0.2 s才能第一次到达波峰处
D.质点Q到达波峰时质点P也恰好到达波峰
解析:由波形图可知,这列简谐横波的波长是 4 m,故 A 错误;沿 x 轴正方向传播,则质点 P 向 y
轴负方向运动,由于质点 P 再经过 0.1 s 第一次到达波谷处,可知波的周期为 T=0.4 s,则波速
C.若波从右向左传播,则质点c向下运动
D.若波从右向左传播,则质点d向上运动
解析:法一
“上下坡法”
若质点a向下运动,则a应处在“上坡”趋势上,题图中从左向右看波形是
“下坡”,故A错误;若质点b向上运动,则应处在“下坡”趋势上,故波向右
传播,B正确,同理C错误,D正确。
[练习2] (多选)简谐横波某时刻的波形图如图所示,由此图可知( BD )
方向也就知道了
四、波的传播方向和质点振动方向的判断
主要方法:(2)图象平移法
质点的振动方向
波的传播方向
y/cm
e
f
波源
a
d
O
x/m
c
g
b
传播方向
四、波的传播方向和质点振动方向的判断
(3)同侧法:在波的图像上的某一点,沿y轴方向画出一个箭头表示质点运动方向,
并在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同
A.这列波的波长是 4 m
B.这列波的传播速度是 10 m/s
C.质点 Q(x=9 m)经过 0.5 s 才第一次到达波峰
D.M 点以后各质点开始振动的方向都是向下的
)
练习1.一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图所示。已知质点P再经
高中物理奥林匹克竞赛专题--波的产生-波动方程(共44张PPT)
第五章 机械波
波动是振动的传播过程.
振动是激发波动的波源.
波动
机械波 机械振动在弹性介质中的传播. 电磁波 交变电磁场在空间的传播.
两
类 机械波的传播需
波 的
有传播振动的介质;
不 同
电磁波的传播可
之 不需介质.
处
两 类
能量传播
波 反射
的 共
折射
同 干涉
特 征
衍射
15 – 8 多普勒效应
特征:具有交替出现的密部和疏部.
15 – 8 多普勒效应
三 波长、波的周期和频率、
x
-A
波长 :沿波的传播方向,两个相邻的、相
位差为 2π 的振动质点之间的距离,即一个完整
波形的长度.
15 – 8 多普勒效应
第十五章 机械波
周期 T :波前进一个波长的距离所需要
15 – 8 多普勒效应
§ 5—2平面简谐波
第十五章 机械波
一、波动方程的建立:
波函数: 介质中任一质点(坐标为 x)相对其平衡位置的
位移(坐标为 y)随时间的变化关系,即 y(x,t) 称
为波函数.
高一必修一期中物理知识点
高一必修一期中物理知识点高中物理是一门重要的科学课程,对于培养学生的科学素养和提高解决实际问题的能力具有重要作用。
以下是高一必修一期中物理知识点的总结。
第一章:运动的描述运动是物质存在的一种基本形式,它是物质在时间和空间上的变化。
在物理学中,我们可以通过位移、速度、加速度等来描述运动。
1. 位移:物体从一个位置到另一个位置的直线距离。
位移可以是正的、负的或零。
2. 速度:物体在单位时间内位移的变化量。
速度可以是正的、负的或零。
平均速度为总位移除以总时间。
3. 加速度:物体在单位时间内速度的变化量。
加速度可以是正的、负的或零。
平均加速度为总速度变化量除以总时间。
第二章:力的作用和力的效果力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的状态、形状和速度。
力的效果包括位移和形变。
1. 牛顿第一定律:惯性定律,物体在无外力作用下静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:力是物体改变运动状态的原因,物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体质量成反比。
F=ma。
3. 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
第三章:万有引力万有引力是描述天体运动的基本定律,是质点之间相互吸引的力。
1. 引力的特点:质点之间的引力与质量大小有关,与距离的平方成反比。
2. 地球的重力:地球对物体的引力,其大小与物体的质量成正比。
3. 行星运动:行星绕太阳公转的轨道是椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第四章:功、能量及其转化能量是物体具有的改变物体状态或性质的能力,可以存在于物体本身或物体与其周围环境之间。
1. 功:力对物体做功,功等于力与位移的乘积。
2. 动能和势能:物体由于运动而具有的能量称为动能,物体在重力或弹簧力作用下具有的能量称为势能。
3. 能量守恒定律:在孤立系统中,能量总量是不变的。
第五章:机械波波是能量的传播现象,它可以分为机械波和电磁波。
机械波需要介质来传播。
1. 波的特性:振幅、波长、频率和周期。
机械振动机械波全章教学建议高三物理第一轮复习PPT课件北京海淀
简谐运动的对称性和周期性
2、一弹簧振子从O点开始做简谐运动,它从O点
第一次到达O点附近的M点,用了时间3 s,再经过 2s,振子再次经过M点,则振子第三次经过M点, 还要经过时间 s。
14或10/3
灵活应用对称性
3、如图所示,一个轻弹簧竖直固定在水平地面上, M点为 轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置,将一个小球轻放在弹簧上, 在小球下落的过程中,小球以相同的动量通过A. B两点,历 时0.1s,过B点后再经过0.1s,小球再一次通过B点,小球在 0.2s内通过的路程为6cm,N点为小球下落的最低点,则小球 在下降的过程中: 0.2s M (1)下落到最低点的时间为 ; A O 6cm (2)下落的最大高度为 ; B
mg/(2k)
2、则当A振动到最高点时, 物体A的加速度?
g/2
木箱对地面的压力为多少?
(M+m/2)g
灵活应用对称性
反馈.两木块m、M,用劲度系数为k的轻弹簧连在 一起,M放在水平地面上,将木块m压下一段距离 后释放,它就上下做简谐运动,如图.在振动过程 中,木块M刚好不离开地面.则木块m的最大加速度 和木块M对地面的最大压力为多少?
•机械波因其时间和空间对称性以及传播的双向性往往出现多 解,从中可以培养思维的周密性。
专题一
简谐运动
简谐运动
1、简谐运动的动力学条件:F=-kx A‘ A 平衡位置:回复力为零的位置。(不一定是平衡状态, 如单摆) 回复力F:沿振动方向上所受的合力 ,按效果命名。 2、描述振动的物理量: 位移x:强调以平衡位置为起点,与原运动学定义不同。
(3)小球做简谐运动的振幅为
3cm
;
N
(4)小球在最低点N点的加速度大小
大学物理第十五章 狭义相对论
事件 2 (x2 , y2 , z2 ,t2 ) (x'2 , y'2 , z'2 ,t'2 )
同时 不同地
t' t'2 t'1 0 x' x'2 x'1 0
t
t'
v c2
x'
1 2
v c2
x'
0
1 2
30
结论 :沿两个惯性系运动方向,不同地点发生 的两个事件,在其中一个惯性系中是同时的, 在另 一惯性系中观察则不同时,所以同时具有相对意义; 只有在同一地点, 同一时刻发生的两个事件,在其 他惯性系中观察也是同时的 .
正如1900年英国物理学家开尔文在瞻望20世纪物理学的 发展的文章中说到:
“在已经基本建成的科学大厦中, 后辈的物理学家只要做一些零碎的修 补工作就行了。”
2
然而开尔文又说道:“但是,在物理学晴朗天空 的远处,还有两朵令人不安的乌云,----”
热辐射实验
迈克尔逊莫雷实验
后来的事实证明,正是这两朵乌云发展为一埸革命 的风暴,乌云落地化为一埸春雨,浇灌着两朵鲜花。
v y
vz
v z
11
力学相对性原理
1、加速度对伽里略变换不变
因两参考系
彼此作匀速 又
直线运动
t t
ax
d2x dt 2
d 2x dt2
ax
a
a
y
a/ y
a
az
a/zBiblioteka 2、牛顿定律对伽里略变换不变---力学相对性原理
5-(5)驻波
x x y驻 = y入 + y反 = Acosω(t + ) + Acosω(t − ) u u 2x ωx π = 2Acos cosω = 2Acos t cosω t u λ
15 – 6
第十五章 机械波 x x y驻 = y入 + y反 = Acosω(t + ) + Acosω(t − ) u u
v u
yC入 = Acos(ω +ϕ) t
入射波在C点的振动方程: 入射波在 点的振动方程: 点的振动方程 反射波在C点的振动方程 反射波在 点的振动方程
yC反 = Acos(ω +ϕ ±π) t
实质:入射波在C引起的振动与反射波在 引起的振动与反射波在C引起的 实质 : 入射波在 引起的振动与反射波在 引起的 振动反相(相位差π 振动反相(相位差π)
15 – 6
驻 波
λn
2
第十五章 机械波
两端固定的弦 两端固定的弦 固定 振动的简正模式
一端固定一端自由 一端固定一端自由 固定一端 的弦振动的简正模式
l=n
n = 1, 2,L
l=
1 λn l = (n − ) n = 1,2,L 2 2
λ1
2
l=
λ1
4
2λ 2 l= 2
3λ3 l= 2
3λ2 l= 4 5λ 3 l= 4
15 – 6
驻 波
位移最大时 波 节 波 腹 A B C
第十五章 机械波
四 驻波的能量
∂y 2 dE p ∝ ( ) ∂x
x x
平衡位置时
∂y 2 dE k ∝ ( ) ∂t
平衡位置=>形变为零 势能为零 平衡位置 形变为零=>势能为零,动能最大 形变为零 势能为零,
高中物理章节目录(人教版)
目录人教版高中物理必修一目录 (1)第一章运动的描述 (1)第二章匀变速直线运动的研究 (1)第三章相互作用 (2)第四章牛顿运动定律 (2)人教版高中物理必修二目录 (2)第五章曲线运动 (2)第六章万有引力与航天 (2)第七章机械能守恒定律 (2)人教版高中物理选修3-1目录 (3)第一章静电场 (3)第二章恒定电流 (3)第三章磁场 (3)人教版高中物理选修3-2目录 (3)第四章电磁感应 (3)第五章交变电流 (4)第六章传感器 (4)第七章分子动理论 (4)第八章气体 (4)第九章固体、液体和物态变化 (4)第十章热力学定律 (4)人教版高中物理选修3-4目录 (4)第十一章机械振动 (4)第十二章机械波 (5)第十三章光 (5)第十四章电磁波 (5)第十五章相对论简介 (5)人教版高中物理选修3-5目录 (5)第十六章动量守恒定律 (5)第十七章波粒二象性 (5)第十八章原子结构 (6)第十九章原子核 (6)人教版高中物理必修一目录第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验:用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验:探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的速度与位移的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验:探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题(一)7 用牛顿运动定律解决问题(二)人教版高中物理必修二目录第五章曲线运动1 曲线运动2 平抛运动3 实验:研究平抛运动4 圆周运动5 向心加速度6 向心力7 生活中的圆周运动第六章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性第七章机械能守恒定律1 追寻守恒量——能量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 实验:探究功与速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验:验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1电荷及其守恒定律2库仑定律3电场强度4电势能和电势5电势差6电势差与电场强度的关系7静电现象的应用8电容器的电容9带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1电源和电流2电动势3欧姆定律4串联电路和并联电路5焦耳定律6导体的电阻7闭合电路的欧姆定律8多用电表的原理9实验:练习使用多用电表10实验:测定电池的电动势和内阻11简单的逻辑电路第三章磁场1磁现象和磁场2磁感应强度3几种常见的磁场4通电导线和磁场中受到的力5运动电荷在磁场中受到的力6带电粒子在匀强磁场中的运动人教版高中物理选修3-2目录第四章电磁感应1划时代的发现2探究感应电流的产生条件3楞次定律4法拉第电磁感应定律5电磁感应现象的两类情况6互感和自感7涡流、电磁阻尼和电磁驱动第五章交变电流1交变电流2描述交变电流的物理量3电感和电容对交变电流的影响4变压器5电能的输送第六章传感器1传感器及其工作原理2传感器的应用3实验:传感器的应用人教版高中物理选修3-3目录第七章分子动理论1物体是由大量分子组成的2分子的热运动3分子间的作用力4温度和温标5内能第八章气体1气体的等温变化2气体的等容变化和等压变化3理想气体的状态方程4气体热现象的微观意义第九章固体、液体和物态变化1固体2液体3饱和汽与饱和汽压4物态变化中的能量交换第十章热力学定律1功和内能2热和内能3热力学第一定律能量守恒定律4热力学第二定律5热力学第二定律的微观解释6能源和可持续发展人教版高中物理选修3-4目录第十一章机械振动1简谐运动2简谐运动的描述3简谐运动的回复力和能量4单摆5外力作用下的振动第十二章机械波1波的形成和传播2波的图象3波长、频率和波速4波的衍射和干涉5多普勒效应6惠更斯原理第十三章光1光的反射和折射2全反射3光的干涉4实验:用双缝干涉测量光的波长5光的衍射6光的偏振7光的颜色色散8激光第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡3电磁波的发射和接收4电磁波与信息化社会5电磁波谱第十五章相对论简介1相对论的诞生2时间和空间的相对性3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介人教版高中物理选修3-5目录第十六章动量守恒定律1实验:探究碰撞中的不变量2动量和动量定理3动量守恒定律4碰撞5反冲运动火箭第十七章波粒二象性1能量量子化2光的粒子性3粒子的波动性4概率波5不确定性关系第十八章原子结构1电子的发现2原子的核式结构模型3氢原子光谱4玻尔的原子模型第十九章原子核1原子核的组成2放射性元素的衰变3探测射线的方法4放射性的应用与防护5核力与结合能6重核的裂变7核聚变8粒子和宇宙。
九年级15章物理知识点
九年级15章物理知识点在九年级的物理课程中,我们学习了许多有趣而又实用的知识点。
这些知识点帮助我们理解自然界中的各种现象和规律,为我们打开了科学探索的大门。
在本文中,我们将回顾九年级15章中的一些重要物理知识点。
1. 声音的传播声音是一种机械波,需要介质来传播。
它的传播速度与介质的性质有关,一般情况下,在固体中传播最快,液体次之,气体最慢。
声音的传播还受到温度、湿度等因素的影响。
此外,声音还会发生反射、折射和干扰等现象。
2. 光的反射光的反射是指当光束射到一个物体上,部分光线会发生反射,按照角度相等的原则回射回来。
光的反射规律可以由斯涅尔定律描述,即入射角等于反射角。
光的反射不仅是我们日常生活中常见的现象,也是光学器件的基本原理。
3. 凸透镜凸透镜是一种能够使光发生折射并聚焦的光学器件。
凸透镜有着许多应用,例如在相机和望远镜中用于调节光线的聚焦距离。
凸透镜中的光线经过折射后会聚焦到一个焦点上,这个焦点的位置可以由透镜的形状和折射率来确定。
4. 电流和电路电流是指电荷在导体中的流动,是电能传输的形式之一。
电路是指由电源、导线和电器等组成的一个电路系统。
电路中的电流按照一定的方向流动,遵循欧姆定律,即电流的强度与电压之比等于电阻的阻值。
5. 电磁感应电磁感应是指磁场或电场的变化引发了感应电流的产生。
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起感应电流的规律,即感应电动势的大小等于磁场变化率对时间的导数。
6. 简单机械简单机械是指能够改变力的方向、大小和作用点的装置。
在九年级物理中,我们学习了杠杆原理、滑轮组、斜面等简单机械。
这些机械装置可以提高工作效率,减轻人力负担。
7. 核能与核反应核能是一种非常强大的能量形式,能够释放出巨大的能量。
核能的释放是通过核反应实现的,例如核裂变和核聚变。
核能在核电站中被利用,用于大规模的能源生产。
以上只是九年级15章物理知识点的一部分,在实际的物理学习中还有更多有趣和深入的内容等待我们去探索。
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第15章 机械波
一. 填空题选择题:
1、一声纳装置向海水中发出超声波,其波的表达式为:
(SI) 则此波的频率ν =_______,波长λ = _______,
海水中声速u =_________。
2、横波以波速u 沿x 轴负方向传播。
t 时刻波形曲线如图。
则该时刻( )
(A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零
3、一平面简谐波,波长为12m ,沿x 轴负向传播,图示为x=1.0m 处质点的振动曲线,求此波的波动方程____________________________
4. 已知一平面简谐波的波动表达式为]2/6cos[3πππ++=x t y (SI),则正确的是( )
(A) 其波速为2m/s (B )其波速为1/6m/s (C)其频率为πHz (D )其频率为1.5Hz
5. 平面简谐波以波速u 沿x 轴正向传播,波长为 λ。
已知: 在x 0=λ/4 处的质元的振动表达式为y (x 0,t )=A cos ωt 。
写出波函数________________
6.汽笛的频率为ν,当火车以速率v 通过车站上的静止观察者身边时,观察者所接收到的笛声频率的变化为多大______________________________________ (已知声速为u )
7. 如果在固定端0x = 处反射的反射波方程是2
cos 2()x
y A t πνλ
=-
设反射波无能量损失,那么,入射波的方程式是___________________________________.
8、一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播,O 为坐标原点,已知P 点的振动方程为
)2201014.3cos(102.153x t y -⨯⨯=
-
t A y ωcos =,则( )
(A)O 点的振动方程为)/(cos u l t A y o -=ω;
(B)波动方程为)]/()/([cos u l u l t A y --=ω; (C)波动方程为)]/()/([cos u x u l t A y -+=ω;
(D)C 点的振动方程为)/3(cos u l t A y c -=ω.
9.频率为 100 Hz ,传播速度为300 m/s 的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π/3,则此两点相距_____________。
10.沿着相反方向传播的两列相干波,其表达式为)/(2cos 1λνπx t A y -=和
)/(2cos 2λνπx t A y +=。
在叠加后形成的驻波中,各处简谐振动的振幅是_____________。
计算题:
1.已知一平面简谐波的表达式为)24(cos x t A y +=π (SI)。
(1) 求该波的波长λ,频率ν 和波速u 的值;
(2) 写出t = 4.2 s 时刻各波峰位置的坐标表达式,并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置;
(3) 求t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t 。
2. 一平面简谐波沿x 轴正向传播,振幅为A=10cm ,圆频率ω=7πrad/s ,当t=1.0s 时,x=10cm 处的a 质点的振动状态y a =0,(dy/dt)a <0;此时x=20cm 处的b 质点振动状态为 y b =5.0cm , (dy/dt)b >0;设该波波长λ>10cm ,求波的表达式。
3. 两相干波源S1、S2 相距d= 30m ,设由S1、S2分别发出的两列波,沿X轴传播时强度保持不变。
x1=9m, x2=12m处的两点是相邻的波节。
求:(1)两列波的波长;(2)两波源间的最小相位差。
4. 已知一列平面简谐波沿x轴正向传播,波速u=3m·s-1,圆频率ω=π/2 Hz,振幅A=5m,依次通过A、B两点,并有x B-x A=3m.当t=0时,A处的质点位于平衡位置并向振动正方
向运动.(1) 分别以A、B为坐标原点写出波动方程;(2) 点B在t时刻的状态相当于点A何时的状态?
S
1
5. p 和Q 是两个以相同相位、相同频率和相同振幅在振动并处于同一介质中的相干波源,其频率为ν、波长为λ,p 和Q 相距3λ/2。
R 为p 、q 连线延长线上的任意一点,试求:(1) 自p 发出的波在R 点引起
的振动与自Q 发出的波在r 点引起的振动的相位差;(2)R 点的合振动的振幅。
6. 如图所示,P 点距波源S 1和S 2距离分别为3λ和 10λ/3, λ为两列波在介质中的波长,若 P 点的合振幅总是极大值,则两波源应满足的条件是
P
3λ
10λ/3
S
2
7. 如图所示,两相干波源S 1和S 2的距离为 d=30m, S 1和S 2都在x 坐标轴上,S 1位于坐标原点O.设由 S 1和S 2分别发出的两列波沿x 轴传播时,强度不变。
X 1=9m 和x 2=12m 出的两点是相邻的两个因干涉而静止的点。
求两波的波长和两波源间最小位相差。
8. 沿绳子行进的横波波函数为)201.0cos(10t x y ππ-=,式中长度的单位是cm,时间的单位是s。
试求: (1)波的振幅、频率、传播速率和波长;(2)绳上某质点的最大横向振动速率。
S
1 S
2
9. 频率为300 hz、波速为330 m×s -1
的平面简谐声波在直径为16.0 cm 的管道中传播,能流密度为10.0´10-3
j×s -1
×m -2。
求:(1)平均能量密度;(2)最大能量密度;(3)两相邻同相位波面之间的总能量。
10一列横波在绳索上传播,其表达式为)]4/05.0/(2cos[05.01
x t y -= 。
(1)现有另一列横波(振幅
也是0.05m )与上已知横波在绳索上形成驻波,设这一横波在x=0处与已知横波同位相,写出该波动方程。
(2) 写出绳索上的驻波方程;求出各波节的位置坐标表达式;并写出离原点最近的四个波节的坐标数值。