高三物理必修三下册《机械波》知识点讲解

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机械波 知识点总结

机械波 知识点总结

机械波知识点总结1. 机械波的基本特性1.1 波的传播方向与波动方向的关系根据波的传播方向与波动方向的关系,机械波可以分为横波和纵波。

在横波中,波的传播方向和波动方向垂直;在纵波中,波的传播方向和波动方向平行。

1.2 波的传播速度波动传播的速度与介质的性质有关,一般来说,传播速度和波通过的介质的性质有关。

1.3 波长、频率和波速的关系波长(λ)是一个波的一个完整周期的长度,频率(f)是一个波在单位时间内的周期数,波速(v)是波通过介质的速度。

它们之间的关系可以用公式v = λf表示。

2. 机械波的传播2.1 波的传播方式机械波的传播方式有两种:一是在弹性固体中传播,如声波在固体中传播;二是在流体中传播,如水波在水中传播。

2.2 波的衍射和干涉波动在碰到障碍物时会出现衍射,衍射是波动穿过小孔、或绕过遮挡物前后的弯曲现象,它是波动的一个重要特性。

波在相遇时会出现干涉现象,干涉是波动相遇时发生叠加的现象,波的能量会产生增强或减弱。

2.3 波的反射波动在与边界相遇时,会部分或全部返回传播方向,这种现象叫做波的反射。

3. 机械波的特殊情况3.1 声波声波是一种由物质的振动产生的机械波,通过介质(如空气、水或固体)传播。

声波是一种横波,其波动是垂直于声波的传播方向。

声波的频率范围是人类能听到的听觉范围,大约在20Hz到20kHz之间。

3.2 地震波地震波是地震产生的机械波,通过地球内部介质传播。

地震波一般包括纵波和横波两种,其中纵波传播速度比横波快,所以地震波在传播时会发生折射、反射等现象。

3.3 水波水波是在水中传播的机械波,一般来自于液体表面的振动。

水波也包括横波和纵波两种,其传播速度和频率与水波的振动方式和液体的性质有关。

4. 机械波的应用4.1 医学领域超声波是一种高频声波,可以在生物体内产生物理效应。

超声波在医学领域有多种应用,如超声波成像、超声波治疗等。

4.2 通讯领域无线电波是一种电磁波,可以在空气中传播。

物理机械波知识点总结

物理机械波知识点总结

物理机械波知识点总结导读:高中物理选修3-4机械波重要知识点描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系⑴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。

振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。

⑵频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。

⑶波速v:单位时间内振动向外传播的距离。

波速的大小由介质决定。

波的干涉和衍射衍射:波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。

产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。

干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。

产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频率相同,相差恒定。

稳定的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差。

判断加强与减弱区域的方法一般有两种:一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱。

二是相干波源振动相同时,某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍时振动减弱。

干涉和衍射是波所特有的现象。

高中物理选修3-4重要知识点相对论的时空观经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观):时间和空间是脱离物质而存在的,是绝对的,空间与时间之间没有任何联系。

相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观):空间和时间都与物质的运动状态有关。

相对论的时空观更具有普遍性,但是经典物理学作为相对论的特例,在宏观低速运动时仍将发挥作用。

时间和空间的相对性(时长尺短)1.同时的相对性:指两个事件,在一个惯性系中观察是同时的,但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。

2.长度的相对性:指相对于观察者运动的物体,在其运动方向的长度,总是小于物体静止时的长度。

而在垂直于运动方向上,其长度保持不变。

高中物理机械振动和机械波知识点1.简谐运动(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动.(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大.(3)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱.③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T.3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.(3)作简谐运动的单摆的周期公式为:①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关.②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).4.受迫振动(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关.(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振.共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率. .5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.(1)机械波产生的条件:①波源;②介质(2)机械波的分类①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波.(3)机械波的特点①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.6.波长、波速和频率及其关系(1)波长:两个相邻的且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.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.(2)波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.(4)三者关系:v=λf7. ★波动图像:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位)②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)8.波动问题多解性波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件,可使无限系列解转化为有限或惟一解9.波的衍射波在传播过程中偏离直线传播,绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.10.波的叠加几列波相遇时,每列波能够保持各自的.状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后,各自的运动状态不发生任何变化,这是波的独立性原理.11.波的干涉:频率相同的两列波叠加,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象,叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同,振动情况稳定.[注意]①干涉时,振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的,加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差.②两列波在空间相遇发生干涉,两列波的波峰相遇点为加强点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源,当PS1-PS2=nλ时,振动加强;当PS1-PS2=(2n+1)λ/2时,振动减弱。

物理3-4机械波 光 电磁波 知识点总结

物理3-4机械波 光 电磁波 知识点总结

一、波长1.定义:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

通常用“λ”表示。

2.特征:在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。

在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。

注意:"相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键要素,二者缺一不可。

“相位总是相同”的含义是:任何时刻质点相对平衡位置的位移的大小和方向总是相等。

2.对波长的理解(1)波长在数值上等于一个周期内振动在介质中传播的距离,波源振动-个周期,能且仅能产生一个波长的波形。

(2)相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动状态相同。

相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的;相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。

(3)物理意义:表示波在空间上的周期性。

二、周期和频率1.定义:波上各个质点的振动周期或频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,这个周期或频率也叫做波的周期或频率。

3.决定因素:波的周期或频率由波源决定,与介质无关。

.3.关系:周期T和频率f互为倒数,即f=1/T。

4.物理意义:振动周期(或频率)是描述波的“时间周期性”的物理量。

即每经历一个周期的时间,当前的波形图与原有的波形图相同。

5.时空关系:在一个周期的时间内振动在介质中传播的距离等于一个波长即每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。

Eg关于波的周期,下列说法错误的是( C )A.波的周期与质点的振动周期相同B.波的周期是由波源驱动力的频率决定的C.波的周期与形成波的介质有关D.经历整数个周期波形图重复出现,只是波向前移动了一段距离三、波速1.定义:波在介质中传播的距离跟所用时间的比值叫做波速。

V=ΔX/Δt即波在介质中传播的速度。

2.物理意义描述振动或波形在介质中传播的快慢。

3.波长、频率和波速之间的关系v=λ/T,V=λ/f(适用于一切波)这一关系虽从机械波得到,但对其他形式的波(电磁波)也成立波速,波长和频率4.关于波长、频率或周期和波速的几点说明(1)波的频率或周期由波源决定,波由一种介质进入另一种介质时波的频率或周期不发生变化。

物理知识点整理:机械波

物理知识点整理:机械波

物理知识点整理:机械波1.机械波的形成机械振动在介质中的传播叫机械波,形成机械波要有机械振动做为波源,还要有传播机械波的介质,机械波是通过介质将振动的形式和能量传播出去,波源和介质是形成机械波的要条件。

机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量,介质中的各个质点并没有随波迁移。

从局部看,介质中的各个质点都在各自的平衡位置附近振动,从整体看,介质中距波源较近的质点先振动,并且带动距波源较远的质点随之振动,向外传播波源的运动形式和波源提供的能量。

介质中的各质点都做受迫振动,所以介质中各质点振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同,这个周期和频率就叫做机械波的周期和频率,波的传播是需要时间的,在波传播过程中,介质中各个质点振动的周期和频率是相同的,但它们振动的步调不同,在波传播方向上后面的质点总是追随前面质点的振动,其步调总比前面质点滞后一些。

机械波分横波和纵波两种,介质中各质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,介质中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。

2.描述波的物理量──波长,周期(频率)和波速波长的意义可从两个角度去理解,反映了研究波的两种方法,从振动的角度来讲,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,如相邻的两个波峰或波谷间的距离就是一个波长,从波传播的角度来讲,振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。

波的周期和频率就是介质中各个点振动的周期和频率,它等于波源的周期和频率,波的周期和频率与波传播的介质无关并在波传播过程中保持不变。

波传播振动这种运动形式,某一时刻,介质中的A点处在波峰(或振动的某一位置),随着波的传播,可以看到波峰沿着波的传播方向移动,经过一段时间介质B点达到波峰,即振动由A传到B点,波传播的距离和所有时间的比叫波速。

由波长意义可以得出波的公式:v=λ/T=λf,它是表示波传播规律的一个基本公式,在机械波中,波的周期和频率由根源的周期和频率决定,在波传播过程中是不变的,波速是由介质的性质决定的,不同介质波速不同。

高中物理选修3-4:机械波知识点归纳

高中物理选修3-4:机械波知识点归纳

高中物理选修3-4:机械波知识点归纳一、机械波的形成和传播1.机械波(1)定义:机械振动在介质中的传播,形成机械波(2)产生条件:振源和介质名师提醒:(1)介质是能够传播机械振动的物质,其状态可以是固、液、气中的任意一种(2)波的传播方向为振动传播的方向2.机械波的形成:介质中相邻质点之间有相互作用力,当振源质点振动时,它就会带动相邻的质点振动,这样会使各个质点都重复振源质点的运动从而振动起来,这样振源的机械振动就在介质中由近及远地传播开来;但是在振动过程中,各个质点的振动步调并不一致,后面质点的振动总是要比前面质点的振动情况滞后一段时间。

这样,在同一时刻,介质中的各个质点离开平衡位置的位移是不同的,从而形成凸凹相间(疏密相间)的波形。

3.机械波的传播特点(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波定向迁移.(2)介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向与振源开始振动的方向相同,即各质点的振动方式与振源的振动方式完全一致.即各质点的起振方向相同.(3)离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.(4)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为4A,位移为零.名师提醒:波传播的是振动形式和能量而质点不随波迁移二、横波与纵波:区分两者应从振动方向与波的传播方向的关系进行(1)横波:质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).抖动绳子一端而在绳子上所形成的波就是横波,水表面的波可以近似看做横波.(2)纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.声波是最常见的纵波,地震所产生的波既有横波又有纵波.名师提醒:绳波是横波、声波是纵波、地震波既有横波也有纵波三、简谐波:不管是横波还是纵波,如果传播的振动是简谐运动,这种波就是简谐波四、波长1.定义:沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波长,常用表示名师提醒:“同相振动”的含义是“任何时刻相位都是相同的”或者说“任何时刻振动情况总是相同的”2.关于波长的几种说法(1)两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离等于波长(2)在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻的密部(疏部)中心之间的距离等于波长(3)波长反映了波在空间上的周期性五.振幅1、定义:在波动中,各质点离开平衡位置的最大距离,即其振动的振幅,也称为波的振幅,一般用A表示2、物理意义:波的振幅大小是波所传播的能量的直接量度六.频率1、定义:波在传播过程中,介质中质点的频率都相同,这个频率被称为波的频率,用f表示2、频率与周期的关系:七、波速1、定义:波在介质中传播的速度;它等于波在介质中传播的距离与所用时间的比值2、公式:3、波长、波速、周期(频率)之间的关系:八、横波的图像波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况,图象的横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移,如图所示.图象的应用:(1)直接读取振幅A和波长λ,以及该时刻各质点的位移.(2)确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小.(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向.九、振动图像与波动图像的比较十、波的叠加原理1、波的独立传播原理:几列波相遇后能够保持各自的运动状态继续传播,这一原理叫做波的独立传播原理2、波的叠加原理:在几列传播的重叠区域内,质点要同时参与几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和,这就是波的叠加原理十一、波的干涉现象1、波的干涉:频率相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终加强,另一些区域的质点振动始终减弱,并且这两种区域互相间隔、位移保持不变,这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉2、两列波干涉的条件:频率相同十二、波的衍射现象1、波的衍射:波能够绕到障碍物后面传播的现象,叫做波的衍射2、产生明显衍射现象的条件:障碍物(或孔)的尺寸与波长相差不多或者比波长小十三、多普勒效应1.多普勒效应:当波源与观察者之间有相对运动时,观察者会感到波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应.2.接收到的频率的变化情况:当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者背向运动时,观察者接收到的频率变小.十四、多普勒效应的应用1、超声波测速:发射装置向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少可以知道车辆的速度2、医用“彩超”:向人体发射频率已知的超声波,超声波被血管中的血液反射后被仪器接收。

高三年级物理下册《机械波》必修三知识点讲解.doc

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高三年级物理下册《机械波》必修三知识点讲解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。

传播方式与特点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[1]。

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[1]。

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[1]。

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。

高中物理【机械波】知识点、规律总结

高中物理【机械波】知识点、规律总结

考点一 机械波的传播与图象
师生互动
1.机械波的传播特点
(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同.
(2)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率和周期都和波源的振
动频率和周期相同.
(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质不同,波长和波速可以改变,但频率和
周期都不会改变.
考点四 波的干涉、衍射、多普勒效应
自主学习
1.波的干涉现象中加强点、减弱点的两种判断方法
(1)公式法:
某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差 Δr.
①当两波源振动步调一致时
若 Δr=nλ(n=0,1,2,…),则振动加强;
若 Δr=(2n+1)2λ(n=0,1,2,…),则振动减弱.
第 2 讲 机械波
一、机械波 1.机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的__波__源__. (2)有传播__介__质__,如空气、水等.
2.传播特点 (1)传播振动形式、传递_能__量___、传递信息. (2)质点不随波迁移. 3.机械波的分类 机械波横纵波波::振振动动方方向向与与传传播播方方向向在_垂_同_直__一_.条直线上.
三、机械波的图象 1.图象:在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的_平__衡__位__置___,用纵 坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的__位__移__,连接各位移矢量的末端,得出的曲线 即为波的图象,简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线. 2.物理意义:某一时刻介质中各质点相对_平__衡__位__置___的位移. 四、波的衍射
考点二 振动图象与波的图象的综合应用 振动图象
图象
物理意义 表示某质点各个时刻的位移
波的图象

机械波知识点(优选)

机械波知识点(优选)

机械波知识点第一节机械振动物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的往复运动,就叫做机械振动,简称为振动。

第二节简谐运动一、简指运动1。

简谐运动的定义及回复力表达式(1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的力作用下的振动,叫做简谐运动。

(2)回复力是按力的作用效果命名的力,在振动中,总是指向平衡位置、其作用是使物体返回平衡位置的力,叫回复力....文档交流仅供参考...(3)作简谐运动的物体所受的回复力F大小与物体偏离平衡位置的位移X成正比,方向相反,即F =-kx.K是回复力常数。

...文档交流仅供参考...【问题讨论】1.简谐运动的位移、速度、加速度(1)位移:从平衡位置指向振子所在位置的有向线段,是矢量.方向为从平衡位置指向振子所在位置.大小为平衡位置到该位置的距离.位移的表示方法是:以平衡位置为坐标原点,以振动所在的直线为坐标轴,规定正方向,则某一时刻振子(偏离平衡位置)的位移用该时刻振子所在的位置坐标来表示....文档交流仅供参考...振子在两“端点”位移最大,在平衡位置时位移为零。

振子通过平衡位置,位移改变方向.(2)速度:在所建立的坐标轴上,速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反。

速度和位移是彼此独立的物理量.如振动物体通过同一个位置,其位移矢量的方向是一定的,而其速度方向却有两种可能:指向或背离平衡位置....文档交流仅供参考...振子在两“端点”速度为零,在平衡位置时速度最大,振子在两“端点”速度改变方向.(3)加速度:做简谐运动物体的加速度 .加速度的大小跟位移成正比且方向相反。

振子在两“端点”加速度最大,通过平衡位置时加速度为零,此时加速度改变方向....文档交流仅供参考...【问题讨论】1.固有周期和固有频率“固有”的含义是“振动系统本身所具有,由振动系统本身的性质所决定”,跟外部因素无关.对一弹簧振子,当它自由振动时,周期只取决于振子的质量和弹簧的劲度系数,而与振动的振幅无关.而振幅的大小,除跟弹簧振子有关之外,还跟使它起振时外力对振子做功的多少有关.因此,振幅就不是“固有"的....文档交流仅供参考...2.简谐运动的对称性做简谐运动的物体,运动过程中各物理量关于平衡位置对称,以水平弹簧振子为例,物体通过关于平衡位置对称的两点,加速度大小相等、速率相等、动能、势能相等.对称性还表现在过程量的相等上,如从某点到达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要的时间相等.质点从某点向平衡位置运动时到达平衡位置的时间,和它从平衡位置再运动到这一点的对称点所用的时间相等....文档交流仅供参考...3.求振动物体路程的方法求振动物体在一段时间内通过路程的依据是: (1)振动物体在一个周期内的路程一定为四个振幅.(2)振动物体在半个周期内的路程一定为两个振幅。

高中物理知识点总结机械波

高中物理知识点总结机械波

高中物理知识点总结:机械波知识网络:内容详解:一、波的形成和传播:●机械波: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:①要有做机械振动的物体作为波源。

②是要有能够传播机械振动的介质。

●横波和纵波:①质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。

②质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。

气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和液体不能传播横波,声波在空气中是纵波,声波的频率从20到2万赫兹。

●机械波的特点:①每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动,后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。

②波只是传播运动形式和振动能量,介质并不随波迁移。

振动和波动的比较:两者的联系:振动和波动都是物体的周期性运动,在运动过程中使物体回到原来平衡位置的力,一般来说都是弹性力,就整个物体来看,所呈现的现象是波动。

而对构成物体的单个质点来看,所呈现的现象是振动,因此可以说振动是波动的起因,波动是振动在时空上的延伸,没有振动一定没有波动,有振动也不一定有波动,但有波动一定有振动。

二者的区别:从运动现象来看:振动是一个质点或一个物体通过某一中心,平衡位置的往复运动,而波动是由振动引起的,是介质中大量质点依次发生振动而形成的集体运动。

从运动原因来看:振动是由于质点离开平衡位置后受到回复力的作用,而波动是由于弹性介质中某一部分受到扰动后发生形变,产生了弹力而带动与它相邻部分质点也随同它做同样的运动,这样由近及远地向外传开,在波动中各介质质点也受到回复力的作用。

从能量变化来看:振动系统的动能与势能相互转换,对于简谐运动,动能最大时势能为零,势能最大时动能为零,总的机械能守恒,波在传播过程中,由振源带动它相邻的质点运动,即振源将机械能传递给相邻的质点,这个质点再将能量传递给下一个质点,因此说波的传播过程是一个传播能量的过程,每个质点都不停地吸收能量,同时向外传递能量,当波源停止振动,不再向外传递能量时,各个质点的振动也会相继停下来。

机械波知识点高三

机械波知识点高三

机械波知识点高三机械波是指由介质的振动传递能量而产生的波动现象。

在高三物理学习中,学生们需要掌握机械波的基本定义、特性、传播规律以及应用等方面的知识。

本文将从以下几个方面来介绍和论述相关的知识点。

一、机械波的定义和分类机械波是通过介质的振动传播的波动现象。

根据介质振动方向和波传播方向之间的关系,机械波可分为横波和纵波两种类型。

横波是指介质振动方向与波传播方向垂直的波动。

例如水面上的波浪就是经典的横波。

横波具有振幅、周期、频率和波长等基本特性。

纵波是指介质振动方向与波传播方向平行的波动。

声波就是一种常见的纵波。

纵波同样具有振幅、周期、频率和波长等特性。

二、机械波的传播和特性机械波的传播遵循一定的规律。

机械波在传播过程中会发生折射、反射、干涉和衍射等现象。

折射是指波在传播过程中由于介质的变化而改变传播方向的现象。

典型的例子是光线在介质边界处的折射现象。

反射是指波遇到介质边界时发生的返回现象。

声波在墙壁上的反射、水面上的波浪反射等都是反射现象。

干涉是指两个或多个波相遇时产生的波的叠加现象,它既可以是增强叠加,也可以是减弱叠加。

衍射是指波沿着障碍物或波孔传播时发生偏转的现象。

衍射可以解释为波在传播过程中受到障碍物的影响而发生弯曲。

三、机械波的应用机械波在科学和工程中有着广泛的应用。

以下是几个典型的机械波应用场景:1. 声波在通信和音频技术中的应用。

通过声波的传播,我们可以进行语音通信、音乐播放等。

2. 液体中的水波波浪。

利用水波的传播规律,我们可以研究波浪的起伏、传播速度等。

3. 地震波的研究。

地震波是机械波的一种,通过研究地震波的传播规律,可以揭示地球内部的结构和地震活动。

四、机械波的相关公式和计算在学习机械波时,我们需要了解一些与波动相关的公式和计算方法。

以下是几个常用的公式:1. 波速公式:波速 = 频率 ×波长。

2. 周期公式:周期 = 1 / 频率。

3. 波长公式:波长 = 波速 / 频率。

高中物理必修三 讲义 18 B机械波 中档版

高中物理必修三 讲义 18 B机械波 中档版

机械波考点一机械波与波的图象1.机械波(1)机械波的形成条件①有发生机械振动的波源.②有传播介质,如空气、水等.(2)传播特点①机械波传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移.②波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同.③介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同.④波源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,v=λT=λf.2.波的图象(1)坐标轴:横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移.(2)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.(3)图象(如图1)图13.波长、波速、频率及其关系(1)波长λ:在波的传播方向上,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离.(2)波速v:波在介质中的传播速度,由介质本身的性质决定.(3)频率f:由波源决定,等于波源的振动频率.(4)波长、波速和频率的关系:v=λT=λf.技巧点拨1.波的周期性(1)质点振动nT(n=0,1,2,3,…)时,波形不变.(2)在波的传播方向上,当两质点平衡位置间的距离为nλ(n=1,2,3,…)时,它们的振动步调总相同;当两质点平衡位置间的距离为(2n+1)λ2(n=0,1,2,3,…)时,它们的振动步调总相反.2.波的传播方向与质点振动方向的互判例题精练1.(多选)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是()A.该水面波的频率为6 HzB.该水面波的波长为3 mC.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移2.如图2,两种不同材料的弹性细绳在O处连接,t=0时刻开始从平衡位置向上抖动O点,形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波①和②,5 s时O点第二次到达波峰,此时绳上距离O点5 m处的质点A第一次到达波峰,已知波②的传播速度为1.5 m/s,OB间距离为9 m,下列说法正确的是()图2A.B点的振动周期为5 sB.波①的传播速度为1 m/sC.波②的波长为9 mD.B点起振时,A点处于平衡位置3.(多选)如图3所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某一时刻的图象,已知波的传播速度v =2.0 m/s ,关于图象中a 、b 两处的质点,下列说法中正确的是( )图3A.a 处的质点此时具有沿y 轴正方向的最大速度B.a 处的质点再经0.15 s 具有沿y 轴正方向的最大加速度C.a 处的质点再经1.55 s 具有最大动能D.在波的形成过程中,a 处的质点振动0.15 s ,b 处的质点开始振动4.一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播,已知x =54λ处质点的振动方程为y =A cos (2πT t ),则t =34T 时刻的波形图正确的是( )考点二 波的图象与振动图象的综合应用振动图象和波的图象的比较正(余)弦曲线正(余)弦曲线 表示时间表示各质点的平衡位置(看下一时刻的位移)(将波沿传播方向平移) 随时间推移,图象延续,但已有随时间推移,图象沿波的传播方向 例题精练5.如图4所示,图甲是t =5 s 时刻一简谐横波沿x 轴正方向传播的波形图,图乙为这列波上某质点的振动图象,则( )图4A.该列波的波速为4 m/sB.图乙可能是质点b 的振动图象C.质点c 的振动方程为y =6sin(πt2+π) cmD.t =10 s 时,a 点的振动方向向上考点三 波传播的周期性与多解性问题造成波动问题多解的主要因素 (1)周期性①时间周期性:时间间隔Δt 与周期T 的关系不明确. ②空间周期性:波传播距离Δx 与波长λ的关系不明确. (2)双向性①传播方向双向性:波的传播方向不确定. ②振动方向双向性:质点振动方向不确定.例题精练6.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,如图5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.图5考点四波的干涉、衍射和多普勒效应1.波的干涉现象中加强点、减弱点的判断方法(1)公式法:某质点的振动是加强还是减弱,取决于该点到两相干波源的距离之差Δr.①当两波源振动步调一致时.若Δr=nλ(n=0,1,2,…),则振动加强;若Δr=(2n+1)λ2(n=0,1,2,…),则振动减弱.②当两波源振动步调相反时.若Δr=(2n+1)λ2(n=0,1,2,…),则振动加强;若Δr=nλ(n=0,1,2,…),则振动减弱.(2)图象法:在某时刻波的干涉的波形图上,波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点,一定是加强点,而波峰与波谷的交点一定是减弱点,各加强点或减弱点各自连接形成以两波源为中心向外辐射的连线,形成加强线和减弱线,两种线互相间隔,加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间.2.多普勒效应的成因分析(1)接收频率:观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数.(2)当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率变大,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小.例题精练7.(多选)在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有()A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声B.超声波被血管中的血流反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低D.同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化8.(多选)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇,在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是()A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化综合练习一.选择题(共19小题)1.(丹凤县校级月考)介质中有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,某时刻其波动图象如图所示.P为介质中一个质点,下列说法正确的是()A.这列波的波长为4mB.这列波的振幅为8cmC.质点P的振动方向可能与波的传播方向在同一直线上D.质点P的振动频率等于波源的振动频率2.(浙江)将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上,在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播。

选修3-4机械振动-机械波-光学知识点

选修3-4机械振动-机械波-光学知识点

高中物理选修3-4机械振动-机械波-光学知识点机械振动 一、基本概念1.机械振动:物体(或物体一部分)在某一中心位置附近所做的往复运动2.回复力F :使物体返回平衡位置的力,回复力是根据效果(产生振动加速度,改变速度的大小,使物体回到平衡位置)命名的,回复力总指向平衡位置,回复力是某几个力沿振动方向的合力或是某一个力沿振动方向的分力。

(如①水平弹簧振子的回复力即为弹簧的弹力;②竖直悬挂的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力;③单摆的回复力是摆球所受重力在圆周切线方向的分力,不能说成是重力和拉力的合力)3.平衡位置:回复力为零的位置(物体原来静止的位置)。

物体振动经过平衡位置时不一定处于平衡状态即合外力不一定为零(例如单摆中平衡位置需要向心力)。

4.位移x :相对平衡位置的位移。

它总是以平衡位置为始点,方向由平衡位置指向物体所在的位置,物体经平衡位置时位移方向改变。

5.简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫简谐运动。

(1)动力学表达式为:F = -kxF=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。

凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件;反之,只要沿振动方向的合力满足该条件,那么该振动一定是简谐运动。

(2)运动学表达式:x =A sin(ωt +φ) (3)简谐运动是变加速运动.物体经平衡位置时速度最大,物体在最大位移处时速度为零,且物体的速度在最大位移处改变方向。

(4)简谐运动的加速度:根据牛顿第二定律,做简谐运动的物体指向平衡位置的(或沿振动方向的)加速度mkxa -=.由此可知,加速度的大小跟位移大小成正比,其方向与位移方向总是相反。

故平衡位置F 、x 、a 均为零,最大位移处F 、x 、a 均为最大。

(5)简谐运动的振动物体经过同一位置时,其位移大小、方向是一定的,而速度方向却有指向或背离平衡位置两种可能。

(6)简谐运动的对称性①瞬时量的对称性:做简谐运动的物体,在关于平衡位置对称的两点,回复力、位移、加速度具有等大反向的关系.速度的大小、动能也具有对称性,速度的方向可能相同或相反。

干货 | 机械波最全知识点汇总!

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一、基本概念1.机械振动:物体(或物体一部分)在某一中心位置附近所做的往复运动。

2.回复力F:使物体返回平衡位置的力,回复力是根据效果(产生振动加速度,改变速度的大小,使物体回到平衡位置)命名的,回复力总指向平衡位置,回复力是某几个性质力沿振动方向的合力或是某一个性质力沿振动方向的分力。

(如:①水平弹簧振子的回复力即为弹簧的弹力;②竖直悬挂的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力;③单摆的回复力是摆球所受重力在圆周切线方向的分力,不能说成是重力和拉力的合力)3.平衡位置:回复力为零的位置(物体原来静止的位置)。

物体振动经过平衡位置时不一定处于平衡状态即合外力不一定为零(例如单摆中平衡位置需要向心力)。

4.位移x:相对平衡位置的位移。

它总是以平衡位置为始点,方向由平衡位置指向物体所在的位置,物体经平衡位置时位移方向改变。

5.简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫简谐运动。

(1)动力学表达式为:F=﹣kxF=-kx是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。

凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件;反之,只要沿振动方向的合力满足该条件,那么该振动一定是简谐运动。

(2)运动学表达式:x=Asin(ωt+φ)(3)简谐运动是变加速运动。

物体经平衡位置时速度最大,物体在最大位移处时速度为零,且物体的速度在最大位移处改变方向。

(4)简谐运动的加速度:根据牛顿第二定律,做简谐运动的物体指向平衡位置的(或沿振动方向的)加速度a=﹣kx/m,由此可知,加速度的大小跟位移大小成正比,其方向与位移方向总是相反。

故平衡位置F、x、a均为零,最大位移处F、x、a均为最大。

(5)简谐运动的振动物体经过同一位置时,其位移大小、方向是一定的,而速度方向不一定。

(6)简谐运动的对称性①瞬时量的对称性:做简谐运动的物体,在关于平衡位置对称的两点,回复力、位移、加速度具有等大反向的关系;速度的大小、动能也具有对称性,速度的方向可能相同或相反。

高中物理机械波知识点

高中物理机械波知识点

高中物理机械波知识点机械振动在介质中的传播称为机械波,机械波也是高中物理选修中的知识点。

以下是小编为你整理的高中物理机械波知识点,希望能帮到你。

高中物理机械波知识点一:波动形成和传播1、机械波: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。

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。

质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。

气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和液体不能传播横波,声波在空气中是纵波,声波的频率从20到2万赫兹。

3、机械波的特点:(1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。

(2)波只是传播运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波迁移。

高中物理机械波知识点二:波的图像1、横波的图象用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

2、简谐波的图象是正弦曲线,也叫正弦波简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线,但他们的意义是不同的。

波形曲线表示介质中的各个质点在某一时刻的位移,振动图象则表示介质中某个质点在各个时刻的位移。

高中物理机械波知识点三:波长频率与波速1、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叫波长。

振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。

2、频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。

3、波速v:单位时间内振动向外传播的距离。

波速的大小由介质决定。

高中物理机械波知识点四:波的反射和折射 1.惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源,而后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。

2、波的反射:波遇到障碍物会返回来继续传播3、反射规律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角。

物理机械波知识点

物理机械波知识点

物理机械波知识点
以下是一些物理机械波的基本知识点:
1. 机械波是一种通过介质传播的波动,介质的振动会引起传递能量的波动。

2. 机械波根据振动方向的不同可以分为纵波和横波。

纵波的振动方向与波的传播方向
相同,例如声波;横波的振动方向与波的传播方向垂直,例如水波。

3. 机械波的传播速度取决于介质的性质,例如绳子上的波速取决于绳子的弹性和质量。

4. 机械波的振幅表示波的强度,代表了介质粒子振动的最大位移。

5. 机械波的波长代表振动周期内的距离,通常用λ表示。

6. 机械波的频率代表单位时间内的振动次数,通常用f表示,单位为赫兹(Hz)。

7. 机械波的波速可以用波长和频率的乘积来计算,即v = λf。

8. 机械波可以发生反射、折射和衍射等现象,这些现象可以解释声音的传播和光的折
射等现象。

9. 机械波的干涉和衍射现象可以通过叠加原理进行解释。

10. 机械波的能量可以随着波的传播而传递,同时在传播过程中也会发生能量的损耗,例如声音在空气中传播时会逐渐减弱。

这些是机械波的一些基本知识点,通过了解这些内容可以更好地理解和应用机械波的相关原理和现象。

高中物理机械波知识点归纳

高中物理机械波知识点归纳

高中物理机械波知识点归纳一、机械波的形成和传播1.机械波●定义:机械振动在介质中的传播,形成机械波●产生条件:振源和介质提示:(1)介质是能够传播机械振动的物质,其状态可以是固、液、气中的任意一种(2)波的传播方向为振动传播的方向2.机械波的形成:介质中相邻质点之间有相互作用力,当振源质点振动时,它就会带动相邻的质点振动,这样会使各个质点都重复振源质点的运动从而振动起来,这样振源的机械振动就在介质中由近及远地传播开来;但是在振动过程中,各个质点的振动步调并不一致,后面质点的振动总是要比前面质点的振动情况滞后一段时间。

这样,在同一时刻,介质中的各个质点离开平衡位置的位移是不同的,从而形成凸凹相间(疏密相间)的波形。

3.机械波的传播特点(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波定向迁移.(2)介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向与振源开始振动的方向相同,即各质点的振动方式与振源的振动方式完全一致.即各质点的起振方向相同.(3)离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.(4)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为4A,位移为零.提示:波传播的是振动形式和能量而质点不随波迁移二、横波与纵波:区分两者应从振动方向与波的传播方向的关系进行(1)横波:质点振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).抖动绳子一端而在绳子上所形成的波就是横波,水表面的波可以近似看做横波.(2)纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.声波是最常见的纵波,地震所产生的波既有横波又有纵波.提示:绳波是横波、声波是纵波、地震波既有横波也有纵波三、简谐波:不管是横波还是纵波,如果传播的振动是简谐运动,这种波就是简谐波四、波长1.定义:沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波长,常用表示提示:“同相振动”的含义是“任何时刻相位都是相同的”或者说“任何时刻振动情况总是相同的”2.关于波长的几种说法(1)两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离等于波长(2)在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻的密部(疏部)中心之间的距离等于波长(3)波长反映了波在空间上的周期性五.振幅1、定义:在波动中,各质点离开平衡位置的最大距离,即其振动的振幅,也称为波的振幅,一般用A表示2、物理意义:波的振幅大小是波所传播的能量的直接量度六.频率1、定义:波在传播过程中,介质中质点的频率都相同,这个频率被称为波的频率,用f表示2、频率与周期的关系:七、波速1、定义:波在介质中传播的速度;它等于波在介质中传播的距离与所用时间的比值2、公式:3、波长、波速、周期(频率)之间的关系:八、横波的图像波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况,图象的横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移,如图所示.图象的应用:(1)直接读取振幅A和波长λ,以及该时刻各质点的位移.(2)确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小.(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向.九、振动图像与波动图像的比较十、波的叠加原理1、波的独立传播原理:几列波相遇后能够保持各自的运动状态继续传播,这一原理叫做波的独立传播原理2、波的叠加原理:在几列传播的重叠区域内,质点要同时参与几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和,这就是波的叠加原理十一、波的干涉现象1、波的干涉:频率相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终加强,另一些区域的质点振动始终减弱,并且这两种区域互相间隔、位移保持不变,这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉2、两列波干涉的条件:频率相同十二、波的衍射现象1、波的衍射:波能够绕到障碍物后面传播的现象,叫做波的衍射2、产生明显衍射现象的条件:障碍物(或孔)的尺寸与波长相差不多或者比波长小十三、多普勒效应1.多普勒效应:当波源与观察者之间有相对运动时,观察者会感到波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应.2.接收到的频率的变化情况:当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者背向运动时,观察者接收到的频率变小.。

高中物理机械波笔记

高中物理机械波笔记

高中物理机械波笔记
一、物理机械波
1、物理机械波是指普通物质形成的空气波汇聚成的波,其速度就是物理机械速度。

它是空气压力变化的结果,也就是声波。

2、物理机械波可以分为长处、短处和振子三类,这三类波的速度是不同的,其速度与波的波长成反比。

3、长度波的特征:当振动处的频率比较高时,其走过的距离大于其周期,振动的范围较小,速度比较慢,适用于模拟信号传达,能够有效抑制噪音。

4、短波的特征:当振动处的周期比较高时,其走过的距离接近于其周期,振动的范围较大,速度比较快,便于将信息迅速传输,噪音也略有增加。

5、振子波的特征:振子波振动处是普通物质,其频率比较低,振动的范围很小,只有一个普通物质,因此该物质不能传输较长的距离,速度也很慢。

机械波的传播与干涉知识点总结

机械波的传播与干涉知识点总结

机械波的传播与干涉知识点总结机械波是物理学中一个重要的概念,它在很多领域都有着广泛的应用。

接下来,让我们深入了解一下机械波的传播与干涉的相关知识点。

一、机械波的定义与产生条件机械波是机械振动在介质中的传播。

要产生机械波,需要具备两个条件:首先要有做机械振动的波源,其次要有能够传播这种机械振动的介质。

例如,在一根绳子上,一端固定,另一端用手上下抖动,就形成了波源,而绳子则是传播这种振动的介质。

二、机械波的分类机械波可以分为横波和纵波。

横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,比如电磁波就是横波。

而纵波中质点的振动方向与波的传播方向平行,常见的纵波有声波。

三、机械波的传播特点1、机械波传播的是振动形式和能量,而介质中的质点并不随波迁移。

这就好比一排人依次传递一个篮球,篮球在传递,但每个人并没有跟着篮球跑。

2、各质点都在各自的平衡位置附近做往复运动,且振动周期和频率都与波源相同。

也就是说,波源每振动一次,介质中的质点也跟着振动一次。

3、机械波在同种均匀介质中是匀速传播的,其波速取决于介质的性质。

比如声波在空气中的传播速度约为 340 米每秒,在水中的传播速度则更快。

四、波长、波速和频率的关系波长(λ)是指相邻两个振动相位相同的质点间的距离。

波速(v)是指波在单位时间内传播的距离。

频率(f)则是波源振动的频率,等于单位时间内波源完成全振动的次数。

它们之间的关系为:v =λf 。

这就像跑步比赛,速度等于步幅乘以步频,波速就相当于速度,波长相当于步幅,频率相当于步频。

五、机械波的干涉当两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的波相遇时,会发生干涉现象。

干涉现象中,有些地方振动加强,有些地方振动减弱。

振动加强的区域,振幅增大,而振动减弱的区域,振幅减小。

形成稳定干涉的条件是:两列波的频率相同,振动方向相同,并且有恒定的相位差。

干涉加强的条件是:两列波到达某点的路程差是波长的整数倍。

干涉减弱的条件是:两列波到达某点的路程差是半波长的奇数倍。

物理机械波知识点总结

物理机械波知识点总结

物理机械波知识点总结物理机械波知识点总结“机械振动和机械波是高中物理教学中的难点,有哪些知识点需要学生学习呢?下面小编给大家带来高中物理课本中机械振动和机械波知识点,希望对你有帮助。

高中物理选修3-4机械波重要知识点描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系⑴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。

振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。

⑵频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。

⑶波速v:单位时间内振动向外传播的距离。

波速的大小由介质决定。

波的干涉和衍射衍射:波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。

产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。

干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。

产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频率相同,相差恒定。

稳定的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差。

判断加强与减弱区域的方法一般有两种:一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱。

二是相干波源振动相同时,某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍时振动减弱。

干涉和衍射是波所特有的现象。

高中物理选修3-4重要知识点相对论的时空观经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观):时间和空间是脱离物质而存在的,是绝对的,空间与时间之间没有任何联系。

相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观):空间和时间都与物质的运动状态有关。

相对论的时空观更具有普遍性,但是经典物理学作为相对论的特例,在宏观低速运动时仍将发挥作用。

时间和空间的相对性(时长尺短)1.同时的相对性:指两个事件,在一个惯性系中观察是同时的,但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。

2.长度的相对性:指相对于观察者运动的物体,在其运动方向的长度,总是小于物体静止时的长度。

人教版高三年级物理下册《机械波》必修三知识点讲解

人教版高三年级物理下册《机械波》必修三知识点讲解

機械振動在介質中的傳播稱為機械波(mechanicalwave)。

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,電磁波由電磁振盪產生;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,真空中的鬧鐘無法發出聲音。

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。

傳播方式與特點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準直線進行的。

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[1]。

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週期性上下抖動,就形成了繩波[1]。

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。

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高三物理必修三下册《机械波》知识点讲解高三物理必修三下册《机械波》知识点讲解
机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanicalwave)。

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,电磁波由电磁振荡产生;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。

传播方式与特点
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[1]。

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[1]。

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[1]。

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。

机械波传播的本质
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。

机械波
机械振动在介质中的传播称为机械波。

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,电磁波由电磁振荡产生;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。

练习题:
1824年,法国科学家阿拉果完成了着名的圆盘实验()
A.圆盘上产生了感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动。

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