高中物理选修3-4电磁波知识点总结上课讲义
高考物理一轮总复习 选修部分 第14章 电磁波 相对论简介课件(选修3-4)
运动没有关系。
2．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度 m0
间有如
下关系： m＝
1－vc2
。
(2)物体运动时的质量 m 总要 大于 静止时的质量 m0。
3．相对论质能关系 用 m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝ mc2 。
3．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。 (1)电磁波是横波，在空间传播 不需要 介质。
(2)v＝λf 对电磁波 同样适用 。 (3)电磁波能产生反射、折射、 干涉 和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的 振荡频率 ； (2)电路必须开放 ，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。 5．调制：有 调幅和调频 两种方法。
8．电磁波的应用 电视和雷达。 知识点 2 电磁波谱 Ⅰ 1.定义 按电磁波的波长从长到短分布是 无线电波 、红外线、可见光、紫外线、X 射线和 γ 射线，形成电磁 波谱。
2．电磁波谱的特性、应用
电磁
频率
波谱
/Hz
无线
电波
<3×1011
真空中 波长/m
>10－3
红外线 1011～1015 10－3～10－7
2．[对电磁波的理解]下列关于电磁波的说法正确的是( ) A．电磁波必须依赖介质传播 B．电磁波可以发生衍射现象 C．电磁波不会发生偏振现象 D．电磁波无法携带信息传播
解析 电磁波的传播可以不需要介质，也可以在介质中传播，A 选项是错误的。电磁波也是横波，具 有横波的任何特性，可以发生干涉、衍射、偏振等现象，B 选项正确，C 选项错误。电磁波可以携带信息 传播，D 选项错误。
二、对点激活 1．[电磁波的应用]关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．雷达是用 X 光来测定物体位置的设备 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D．均匀变化的电场可以产生恒定的磁场
高中物理选修3-4知识点总结及讲义全
高中物理选修3-4知识及讲义目录：一、简谐运动二、机械波三、电磁波电磁波的传播四、电磁振荡电磁波的发射和接收五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）一．简谐运动1、机械振动：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。
机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。
（2）阻力很小。
使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
2、简谐振动：在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。
（2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描述振动的物理量描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
（1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量，其最大值等于振幅。
（2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
（3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。
（4）频率f：振动物体单位时间完成全振动的次数。
（5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。
周期、频率、角频率的关系是：。
高中物理人教版高二选修3-4(课件)第十四章_电磁波_3
[再判断] 1．当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现谐振现象．(√) 2．收音机能够直接接收声波．(×) 3．要使电视机的屏幕上出现图象，必须将电视机接收到的无线电信号解 调．(√)
[后思考] 1．无线电波和可见光都是电磁波，为什么无线电波很容易绕过障碍物继续 传播，而可见光不能绕过障碍物？ 【提示】 无线电波的波长比较长，而可见光的波长很短(4×10－7～7.7×10 －7m)，无线电波很容易发生明显的衍射现象，而可见光则不易发生明显的衍射现 象． 2．调谐电路能进行调谐的基本原理是什么？ 【提示】 调谐电路能进行调谐的基本原理是电谐振，即让接收电磁波的 频率和被接收电磁波的频率相同．
知 识 点
一
学
3 电磁波的发射和接收
业 分
层
测
评
知
识
点
二
学习目标 1.能说出电磁波的发射、传播和接收的过程．知道无线电通信的基本原 理．(重点) 2．能正确区分调制、调幅、调频、调谐、解调等概念．(难点) 3．能结合生活实际，说出无线电通信在生活中] 1．发射电磁波的振荡电路的特点 (1)要有__足__够__高__的振荡频率：频率_越__高___，发射电磁波的本领越大． (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用__开__放__电 路．
【解析】 信息(声音或图象等)转化为电信号后，往往由于信号频率低不能 直接用来发射，需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上，这就是调制．
【答案】 调制
无线电波的发射及相关问题 1．无线电波的发射：由振荡器(常用 LC 振荡电路)产生高频振荡电流，用调 制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出 无线电波，向四周发射出去． 2．一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图象信号，都采用调 幅波；电台的调频广播和电视中的伴音信号，都采用调频波． 低频信号类比成货物，高频波类比成运载工具，调制的过程类比成将货物 装载到运载工具上．
物理选修3-4人教新课标14.5电磁波谱课件要点
答案：C
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3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和 民用目标．这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开 灯行驶， 也瞒不过它． 这种遥感照相机敏感的电磁波属于( ) A．可见光波段 B．红外波段 C．紫外波段 D．X 射线波段
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解析：所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外辐射 比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外 探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这 是红外摄影的基础．再者，红外线波长比其他波 (如可见光、 紫外线、 X 射线)的长， 有较好地穿透云雾的能力， 故 B 正确． 而 其他选项的光不具备以上特点，故 A、C、D 错误．
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[思路点拨] 不同射线具有不同的特点，就会有不同的用 途．对红外线来说，主要特点就是一切物体都不停地发射红外 线，并且发射的能力跟温度有关．
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[解析] 红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点，选 D.
[答案] D
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[题后反思] 红外线在现代科技和生活中应用广泛，限于 中学生知识水平，课本只作了大概的介绍，我们要将它们与学 过的有关知识联系起来．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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学以致用 2 许多现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解 释，错误的是( ) A．光导纤维利用的是光的全反射现象 B．X 光透视利用的是光的衍射现象 C．分光镜利用的是光的色散现象 D．红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现 象
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解析：光导纤维利用的是光的全反射现象，分光镜是利用 光的色散现象制成的，红外线遥感技术利用一切物体都不停地 向外辐射红外线的现象，X 射线的透视作用是利用了它的强穿 透能力，故选项 B 不对．
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人教版高中物理选修3-4第十四章 电磁波基础知识梳理
3. 阻尼振荡和无阻尼振荡
4 / 16
知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根 (1)无阻尼振荡:没有能量损耗的振荡。无阻尼振荡必是等幅振荡. (2)阻尼振荡:有能量损耗的振荡,若能量得不到补充,振幅会逐渐减小。 二、电磁振荡的周期和频率
1．电磁振荡的周期与频率 (1)周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间，用“T”表示。 (2)频率：1 s 内完成周期性变化的次数，用“f”表示。 (3)周期和频率关系：T＝ 。
就是 LC 电路的振荡周期, =
,在一个周期内上述各量方向改变两次;电容器
极板上所带的电荷量,其变化周期也是振荡周期, =
,极板上电荷的电性在
一个周期内改变两次;电场能、磁场能也在做周期性变化,但是它们的变化周期是振荡
周期的一半,即 ' = =
。
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知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根 三、LC 振荡电路各量变化的对应关系
知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
第十四章 电磁波
一、电磁场和电磁波
14.1 电磁波的发现
1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场。 (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场 注意：变化的磁场产生的电场,叫感应电场或涡流电场,它的电场线是闭合的;
静电荷周围产生的电场叫静电场,它的电场线由正电荷起到负电荷止,是不闭合的。 二、电磁波的产生机理
四、正确理解麦克斯韦的电磁场理论 1.电磁场与静电场、静磁场的比较 三者可以在某空间混合存在,但由静电场和静磁场混合的空间不属于电磁场。电
磁场是电场、磁场相互激发形成的统一体。 注意：
(1)变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关； (2)有单独存在的静电场,也有单独存在的静磁场,但没有静止的电磁场。
高中物理选修3-4电磁波知识点总结
高中物理选修3-4电磁波知识点总结(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章第一节机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着，先运动的质点带动后一个质点的运动，依次传递，使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义：机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置，即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动，后面质点重复前面质点的振动，并且离波源越远，质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_.③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_.④波传播的是振动这种形式，而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移.⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时，也在传递能量，而且可以传递信息__.1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常将波分为横波和纵波 .2.横波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰：凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处)②波谷：凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处)3.纵波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部：介质中质点分布密集的部分.②疏部：介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波如果传播的振动是简谐运动，这种波叫做简谐波.波动过程中介质中各质点的运动规律（1）质点的“守位性”：机械波向外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震动，并不随波迁移。
（2）“相同性”：介质中各质点均做受迫振动，各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同，而且各质点开始振动的方向也相同，即各质点的起振方向相同。
人教版高二选修3-4(课件)第十四章_电磁波_4_5
[再判断] 1．X 射线对生命物质有较强的作用，过量的 X 射线辐射会引起生物体的病 变．(√) 2．γ 射线是波长最短的电磁波，它比 X 射线的频率还要高．(√) 3．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射．(×)
1．一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如图 14-4-1，A 是发射时 的雷达探索波的脉冲波形，B 是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距 离是________.
【导学号：23570144】
图 14-4-1
【解析】 由题图知两波形相差 3×10－3 s，即敌机与雷达站距离为 s＝vt＝ 3×108×12×3×10－3m＝4.5×105 m.
通讯、广播、导航
红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导
可见光 感光性强
照明、照相等
化学作用 紫外线
荧光效应
杀菌消毒、治疗皮肤病等
X 射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗
γ 射线 穿透力最强
探测、治疗
4.电磁波的能量 各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有__能__量__，电 磁波是一种物质．
图 14-4-2
【解析】 第一次测量时汽车距雷达的距离 s1＝c2t1，第二次测量时汽车距 雷达的距离 s2＝c2t2，两次发射时间间隔为 t，则汽车车速 v＝st＝s1－t s2＝ct12－t t2.
【答案】 v＝ct12－t t2
雷达侦察问题的解决方法 1．电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速 c，根据雷达荧光屏 上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离． 2．根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置． 3．雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔 内传播距离的一半．
人教版高中物理选修3-4第十四章知识点汇总
人教版高中物理选修3—4第十四章知识点总结
第十四章 电磁波
一、电磁波
1、麦克斯韦电磁理论
（1）变化的磁场产生电场
①均匀变化的磁场产生稳定的电场
②周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
（2）变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生稳定的磁场
②周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
2、电磁场：
（1）含义：变化的电场和变化的磁场交替产生，所形成的不可分离的统一体称为电磁场
（2）特点： ①电场与磁场交替产生
②从产生处向外传播
3、电磁波：
（1）含义：电磁场在空中的传播
①电磁波是一种横波，具有横波的一切特性
②电磁波传播依靠的是电磁场的交替产生，不需要介质（与机械波不同）
③在真空中的传播速度为c=3×108m/s ，在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率有关 ④关系：f V λ=
⑤预言电磁波存在的是麦克斯韦，首先用实验证实电磁波存在的是赫兹
（2）波的图像：
二、电磁振荡
①电路中的电流、电容器极板上的电荷量、电容器中的电场、线圈中的磁场在作周期性变化 ②振荡周期：LC T π2=
三、电磁波的发射的接收：（均利用LC振荡电路）
1、无线电波的发射：
（1）发射要求：①要有足够高的频率
②电场磁场要分散到尽可能大的空间
要求的达到：开放电路
（2）利用无线电波输送信号：对高频电磁波进行调制（调幅、调频）2、无线电波的接收：对接收电路进行调谐
取出信号：要检波。
高二物理人教版选修3-4课件：第14章 电磁波ppt课件
另一类是电压(u)。电容器极板上所带的电荷量q、两极板间的 电场强度E、电场能EE、线圈的自感电动势E自的变化规律与u的相 同。
知识构建
专题归纳
专题一
专题二
2.两个过程
电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程。当
���4为��� −π
6
������ 6
=
������ 12
������������。
=
π 6
������������,则由电荷量 Q 充电至最大电荷量所需时间同样
答案:C
专题一
专题二
知识构建
专题归纳
专题二 电磁波和机械波的比较
电磁波与机械波都是波,但又各有自己的特点,如能正确比较电 磁波和机械波的异同,就能全面、透彻理解这两个知识点。
有波的共同特征。下列说法正确的是( )
A.声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B.声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C.电磁波不能被人听见,声波能被人听见
D.二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波
解析:声波属于机械波,其传播需要介质,传播速度小于电磁波的传
播速度,选项A对;鼓膜的振动是空气的振动带动的,电磁波不能引
别,它们的产生、传播条件等都不同,电磁波是横波,机械波有横波 和纵波,故选项A正确,B、C错误;机械波的传播速度只取决于介质, 而电磁波在真空中传播速度相同,在不同介质中传播速度不同,传 播速度与介质及频率均有关,选项D错误。
答案:A
知识构建
专题归纳
专题一
专题二
变式训练2 导学号38190135声波和电磁波均可传递信息,且都具
高中物理全套讲义选修3-4 第5讲 电磁波(简单版) 教师版讲义
电磁波一、电磁波关于这个问题，历史上曾经存在不同的观点。
19世纪60年代，麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光也是一种电磁波。
此后，赫兹在实验中证实了这种假说。
本节中我们先学习有关电磁波的知识。
后续课程中会继续讨论光的本质。
1．麦克斯韦的电磁场观点麦克斯韦系统的总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，其中有库仑、安培、奥斯特、法拉第和亨利等人的奠基之功，也有他本人的创造性工作。
在此基础上，最终建立了经典电磁场理论。
⑴变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。
⑵均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场。
这里的“均匀变化”指在相等时间内磁感应强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感应强度（或电场强度）对时间变化率一定。
⑶不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场。
⑷振荡的（即周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场。
⑸麦克斯韦推断：如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远的向周围传播，空间可能存在电磁波。
典例精讲【例1.1】（2019春•秦州区校级月考）下列图中所示的四种磁场变化情况，能产生如图所示的电场的是（）A． B．C． D．【分析】明确法拉第电磁感应定律以及电磁波的产生规律，知道均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，而稳定的磁场不会产生电场。
【解答】解：由图可知，产生的电场为匀强电场，根据电磁感应定律可知，只有磁场随着时间均匀变化，才会产生恒定的电场，故C正确ABD错误。
故选：C。
【例1.2】（2019春•思明区校级月考）下列关于电磁波的说法，正确的是（）A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．紫外线的波长比伦琴射线的长，它具杀菌消毒的作用D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在【分析】电磁波是一种能量形式，它可以在真空中传播也可以在其他介质中传播；变化的电场能产生磁场；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
人教版高二选修3-4(课件)第十四章_电磁波_1_2
【解析】 电磁波是交替产生呈周期性变化的电磁场由发生区域向远处传 播而产生，故 A 项正确；电磁波只有在真空中传播时，其速度为 3×108 m/s，故 B 项不正确；电磁波在传播过程中其频率 f 不变，由波速公式 v＝λf 知，由于电 磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小，所以可得此时波长变短， 故 C 正确；电磁波是一种波，具有波的一切特性，能产生干涉、衍射等现象， 故 E 项正确，D 项不正确．
知 识 点
一
学 业 分 层 测 评 知 识 点
二
1 电磁波的发现 2 电磁振荡
学习目标 1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义． 2．了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质 性．(重点) 3．理解振荡电流、振荡电路及 LC 电路的概念，了解 LC 回路中振荡电流的 产生过程．(难点) 4．了解电磁振荡的周期与频率，会求 LC 电路的周期与频率.
干涉
可以发生
可以发生
衍射
可以发生
可以发生
横波
可以是
是
纵波
可以是
不是
1．关于电磁场理论的叙述，正确的是( ) A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电场周围一定存在磁场 E．磁场周围一定存在电场
【解析】 【答案】 ABC
2．下列关于电磁波的叙述中，正确的是( ) 【导学号：23570130】
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 3×108 m/s C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变短 D．电磁波不能产生干涉、衍射现象 E．电磁波具有波的一切特征
高中物理选修3-4“电磁波谱电磁波及其应用”知识点
高中物理选修3-4知识点
电磁波谱电磁波及其应用
电磁波谱：波长由长到短排列（频率由低到高）顺序
无线电波→红外线→可见光→紫外线→伦琴（X）射线→γ射线
红橙黄绿蓝靛紫
波长：由长到短（红光最容易衍射，条纹间距最大）
频率：由低到高（能量由小到大）
折射率：由小到大（紫光偏折最大，红光偏折最小）
临界角：由大到小（紫光最容易发生全反射）
在同种介质中的波速：由大到小
1）无线电波
2）红外线：一切物体都在辐射红外线
（1）主要性质；①最显著的作用：热作用，温度越高，辐射能力越强
②一切物体都在不停地辐射红外线
（2）应用：红外摄影、红外遥感、遥控、加热
3）可见光光谱（波长由长到短）：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
①天空亮：大气散射
②天空是蓝色：波长较短的光比波长较长的光更容易散射
③早晨、傍晚天空为红色：红光的波长最长，容易绕过障碍物
4）紫外线：（1）主要性质：化学作用；荧光效应
（2）应用：激发荧光、杀菌消毒、促使人体合成维生素D
5）伦琴（X）射线：原子内层电子受激跃迁产生
（1）主要性质：穿透能力很强，
（2）应用：金属探伤人体透视
6）γ射线：原子核受激辐射
（1）主要性质：穿透能力很强，能穿透几厘米的铅板(几十厘米厚混凝土)
（2）应用：金属探伤
7）太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，其中，黄绿光附近，辐射的能量最强（人眼对这个区域的电磁辐射最敏感）
1。
高中物理选修3-4电磁波的发现、电磁振荡课件
LC回路的固有周期和固有频率
3、LC回路的周期和频率公式
（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz．
（2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要．
第14章 电磁波
第一节 电磁波的发现 第二节 电磁振荡
人教版高中物理选修3-4
课堂导入
麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依
据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的
麦克斯韦 （J.C.Maxwell,1831—1879)
英国物理学家。
韦伯穿过一个又一个欧姆。 把回音带给我──“我是你 忠实而又真诚的法拉，充电 到一个伏特，表示对你的 爱。——麦克斯韦
电路中电 流
零
最大 (a→b)
零 最大(b→a) 零
电场能（E ）
磁场能（B ）
最大 零
零 最大
最大
零
零
最大
最大 零
LC振荡电路
电场能与磁场能交替转化 分析给出：理想的LC振荡电路：总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量
LC振荡电路
3、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为 (1)、两个物理过程： 放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ 充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓ (2)、两个特殊状态： 充电完毕状态:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小. 放电完毕状态:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小.
LC振荡电路
4、电磁振荡的定义：
在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷、通过线圈的电流，以及跟电荷 和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。
物理人教版高二选修3-4教材梳理_第十四章_1.电磁波的发现_word版含解析
疱丁巧解牛知识·巧学一、伟大的预言——麦克斯韦的电磁理论1.电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场（1）变化的磁场在线圈中产生感应电动势.（2）实验基础：实验装置如图14-1-1所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电流，使灯泡发光.图14-1-1麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场在线圈中引起了感应电流.如图1-4-12所示，麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路（导体环）是否存在无关，导体环的作用只是用来显示电流的存在.图14-1-2辨析比较感应电场与静电场的区别变化的磁场产生的电场，称之为感应电场，也叫涡旋场，跟前面学过的静电场一样，处于电场中的电荷受力的作用，且F=qE.但它们有显著区别，表现为：①静电场的电场线是非闭合曲线，而感应电场的电场线是闭合曲线；②静电场有电势的概念，而感应电场中无电势的概念；③在同一静电场中，电荷运动一周（路径闭合），电场力做功一定为零，而在感应电场中，电荷沿闭合线运动一周，电场力做功一般不为零（超导体为零）；④静电场的产生“源”于“电荷”，而感应电场的产生“源”于变化的磁场.联想发散在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的；而静电场中的电场线是不闭合的.2.电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦认为：由电现象和磁现象的相似性和变化的磁场能产生电场的观点认为变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场.根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场（图14-1-3）.图14-1-3深化升华（1）恒定的电场不产生磁场；（2）恒定的磁场不产生电场；（3）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场；（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场；（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场.3.电磁场如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场，……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场.辨析比较有单独存在的静电场，也有单独存在的静磁场，但没有静止的电磁场.误区警示不要认为变化的电场一定能产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场是正确的，但均匀变化的电场（磁场）产生稳定的磁场（电场），而稳定的电场（磁场）不会再产生磁场（电场）. 记忆要诀电场、磁场的变化关系二、电磁波1.电磁波的产生变化的电场和变化的磁场总是交替产生，并且由发生的区域向周围空间传播，电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.2.电磁波的特点（1）电磁波是横波，在传播方向上的任一点E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直.（2）电磁波传播不需要任何介质，在真空中也能传播，因为电磁波的传播是依靠电场和磁场的相互“激发”，而不是靠介质的机械传递（其实，电磁场本身就是一种特殊形态的物质，无需借助其他物质来传播）. （3）电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象，电磁波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象.机械波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播特点需要介质；波速由介质决定，与频率无关；有横波、纵波传播无需介质；在真空中波速为c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关；只有横波产生由质点（波源）的振动产生由周期性变化的电流（电磁振荡）激发c=λf λ=fc联想发散同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变（频率由波源决定），波速、波长发生改变.在介质中的速度都比真空中速度小.不同电磁波在同一种介质中传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大.4.电磁波的实验证明麦克斯韦预言了电磁波的存在，但他没有看到科学实验对电磁场理论的证明，把天才的预言变成世人公认的真理，是德国科学家赫兹的功劳.1886年，赫兹用实验证明了麦克斯预言的正确性，第一次发现了电磁波，他还能通过实验观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，通过实验测量证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c.赫兹的实验为无线电技术的发展开拓了道路，后人为纪念他，把频率的单位定为赫兹.联想发散麦克斯韦的电磁场理论总结了近百年来电磁学的研究成果，使经典电磁学达到了前所未有的高峰.实现了电、磁、光的统一，被认为是19世纪科学史上最伟大的统一.电磁场理论的建立，经历了“实践——理论——实践”这一科学发展的过程，是物理学发展史上的典型案例.实现了从经典物理学向现代物理学的重大转折.典题·热题知识点一电磁场理论例1关于电磁场理论，下列说法中正确的是（）A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场.答案：D深化升华 在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，静磁场也不产生电场，还要注意根据电场（或磁场）的变化情况来确定所产生的是什么样的磁场（或电场）.例2根据麦克斯韦的电磁场理论，下面几种说法中正确的有( )A.在电场周围空间一定产生磁场B.任何变化电场周围空间一定产生变化的磁场C.均匀变化的电场周围空间能产生变化的磁场D.周期性振荡的电场在其周围空间产生同频率的振荡磁场解析：由麦克斯韦电磁场理论可知，空间某处有变化的电场时，就会在其周围空间产生磁场.只有变化的电场周围才能产生磁场，所以选项A 错误.如果电场的变化是均匀的，则产生的磁场是稳定的，B 选项错误，C 选项错误.而周期性变化的振荡电场在其周围空间将产生同频率的振荡磁场，D 选项正确.答案：D方法归纳 变化的电场周围可以产生磁场，但此磁场可能稳定也可能变化，如果电场是均匀变化的，所产生的磁场将稳定不变（此磁场不会再产生电场），所以我们可以说“变化的电场产生磁场”，但不能说“变化的电场产生变化的磁场”.知识点二 电磁波例3如图14-1-4所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波( )图14-1-4解析：图A 表示的电场，其函数为E=E 0，是一个稳定的电场，它不能产生磁场，也就不能产生电磁波.图B 和图C 表示的电场，其函数分别为E=kt ，E=kt+E 0，都是随时间均匀变化的.它们能在周围空间产生一个稳定的磁场，而这个稳定的磁场就不能再产生电场了，因此B 、C 不能产生电磁波.图D 表示的电场，其函数为E=E m sinωt ，是一个按正弦规律变化的电场，是一种周期性的振荡电场，所以它要在周围空间产生同频率的振荡磁场，这个振荡磁场又会在其周围空间产生同频率的振荡电场，这样就形成了一个不可分割的变化的电场和变化的磁场组成的统一体，它向空间传播时就形成了电磁波.所以D 正确.答案：D巧解提示 能否产生电磁波，要看变化的电场和磁场是否能一直持续地再产生变化的磁场和电场，也就是说，所产生的磁场或电场必须是变化的，而不能是稳定的.图B 表示的电场随时间均匀增大，图C 表示的电场先随时间均匀减小，后随时间均匀增大，但从图象可以看出，图线的斜率不变，即tE ∆∆是定值，所以图C 表示的电场也是随时间均匀变化的.知识点三 电磁场理论与带电粒子在电场中运动相结合例4一个带正电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图14-1-5所示，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的（ ）图14-1-5 A.动能不变 B.动能增大C.动能减小D.以上情况都可能解析：当磁场均匀增加时，根据麦克斯韦电磁场理论，将产生一恒定的电场，带电粒子将受一电场力作用，该力对带电粒子做正功，所以粒子的动能将增大，选项B 正确.答案：B方法归纳 该题是电磁场理论与带电粒子在电场中运动的一个综合性题目，处理时注意根据选项中动能变化与外力做功有关入手讨论.同时注意电场的存在与有无闭合回路无关.例5将图14-1-6所示的带电的平行板电容器C 的两个极板用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间（ ）图14-1-6 A.会产生变化的磁场B.会产生稳定的磁场C.不产生磁场D.会产生周期性变化的磁场解析：根据麦克斯韦电磁场理论，电场周围是否会产生磁场，产生怎样的磁场，都取决于电场是否变化及变化情况.若电场不变化，周围不产生磁场；若均匀变化，则产生稳定的磁场；若非均匀变化，则产生变化的磁场；如果电场周期性变化，则产生磁场也周期性变化，本题中由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E=dU 可知在d 缓慢增大的时候，E 是非均匀变化的，因此在它们周围产生变化的磁场，选项A 正确.答案：A方法归纳 正确掌握麦克斯韦电磁场理论，是解答此类题的根本；而掌握电容器的电容和哪些因素有关，是什么关系，它们如何影响电容器极板间电场，是解题关键.问题·探究方案设计探究问题 静电场和变化的电场是否都能产生磁场？探究过程：如图14-1-7所示，静止电荷周围的小磁针不偏转.电荷一旦运动起来，其周围的小磁针就发生偏转.图14-1-7一个静止的电荷，它产生的是静电场，即空间各点的电场强度不随时间而变化.这个电荷一旦运动起来，电场就发生变化，即空间各点的电场强度将随着时间而变化.另一方面，运动的电荷在空间要产生磁场.用场的观点来分析这个问题，就可以说：这个磁场是由变化的电场产生的.探究结论:磁场是由变化的电场产生的.方案设计探究问题 捕捉电磁波，试设计一个实验证明电磁波的产生.探究过程：打开收音机开关，转动送台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量.在收音机附近，将电池盒的两根引线反复通断，会听到收音机中发出“喀喀”的响声.打开电扇，将它靠近收音机，看到什么结果.探究结论:电流变化周围产生电磁波.。
高中物理选修3-4知识点汇总
第一章 机械振动1． 机械振动物体在某一中心位置两侧所做的往复运动；条件是物体离开平衡位置就受到回复力作用并且阻力足够小。
2． 回复力振动物体离开平衡位置受到指向平衡位置的合力；可以是几个力的合力或某个力的分力，不一定等于合外力。
3． 描述振动的位移特指偏离平衡位置的位移；由平衡位置指向振动质点所在位置；矢量。
4． 振幅物体离开平衡位置的最大距离；标量。
5． 周期物体完成一次全振动所需要的时间。
6． 频率单位时间内完成的全振动的次数；与周期互为倒数。
7． 简谐振动物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动；F=-kx 。
8． 弹簧振子忽略摩擦、弹簧质量的理想化模型；周期和频率由弹簧劲度系数和振子质量决定；可以水平放置和竖直放置。
9． 单摆一条不可伸长、忽略质量的细线下端拴一可视为质点的小球；回复力是重力沿切线方向的分力；当摆角很小时，单摆的摆动是简谐振动，周期T=2g L。
10． 简谐振动的图像表示振动质点在各个时刻相对于平衡位置的位移，不表示运动轨迹。
11． 阻尼振动振幅逐渐减小的振动；减小的机械能等于克服摩擦所做的功。
12． 受迫振动在外界周期性驱动力作用下的振动；受迫振动的频率等于驱动频率，与固有频率无关；驱动频率越接近固有频率，振幅越大，相等时共振。
第二章 机械波13． 机械波机械振动在介质中的传播；需要波源和弹性介质；波动由振动引起，但振动不一定就有波动；分为纵波和横波。
14． 纵波质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波。
15． 横波质点振动方向与波的传播方向垂直的波；高中主要研究横波。
16． 波长在波的传播方向上，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之间的距离；横波的两个相邻的波峰或波谷之间的距离；振动在一个周期里传播的距离；用λ表示。
17． 波速波的传播速率；只与介质有关；同一种均匀介质中，波速是定值，与波源无关。
18． 频率波传播的频率与波源的振动频率相同。
高中物理选修3-4、3-5知识点总结
高中物理选修3-4、3-5知识点总结1.电磁波的基本概念电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象，它既具有波动性质又具有粒子性质。
电磁波的传播速度为光速，即xxxxxxxx8m/s，在真空中传播时速度不变。
2.电磁波的分类电磁波根据频率的不同可分为不同的种类，其中频率从低到高分别为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
3.电磁波的特征量及其关系1）波长：电磁波的波长λ和频率f之间有着确定的关系，即λ=c/f，其中c为光速。
2）频率：电磁波的频率f和波长λ之间有着确定的关系，即f=c/λ。
3）振幅：电磁波的振幅表示电场和磁场的最大值。
4）功率密度：电磁波的功率密度表示单位面积内电磁波传输的能量。
4.电磁波的传播特性1）直线传播：在同一介质中，电磁波呈直线传播。
2）折射：当电磁波从一种介质进入另一种介质时，由于介质折射率的不同，电磁波的传播方向会发生改变。
3）反射：当电磁波遇到介质界面时，会发生反射现象。
4）衍射：电磁波在遇到障碍物或孔时，会产生衍射现象。
5.电磁波的应用电磁波在生活中有着广泛的应用，如无线电通讯、卫星通讯、雷达、医学影像、光通信等。
1.图像特点：中央条纹宽且亮，两侧为间隔不等的明暗相间的条纹（白光入射时为彩色条纹）。
例如，数学家XXX推算出在圆板阴影的中心应有一个亮斑（即著名的泊松亮斑），后被实验证实，说明泊松亮斑是由光的衍射形成的。
2.光的偏振：光是一种横波，也是一种电磁波，因此会出现偏振现象。
自然光是在光波传播方向垂直的平面内，光振动沿各个方向振动强度都相同的光，例如太阳和电灯发出的光。
而偏振光则只在光波传播方向的垂直平面内沿特定方向振动的光。
例如，自然光经过偏振片后会变成偏振光。
另外，当自然光射到两介质分界面时，会同时发生反射和折射，而反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光。
偏振现象在液晶显示、观看3D电影等方面有广泛的应用。
相机前面的偏振镜可以减弱玻璃表面反射光的影响，使相片更加清晰。
人教版高中物理选修3-4第十四章电磁波 全单元课程同步课件精品
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电磁波的发现为信息传播提供了无与伦比的速度,加快了现代生活的节奏.
1、麦克斯韦电磁场理论：
（1）变化的磁场产生电场；
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1、麦克斯韦电磁场理论：
（2）变化的电场产生磁场。
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推广： （1）均匀变化的磁场（或电场），会产生
恒定的电场（或磁场）。 （2）非均匀变化的磁场（或电场），会产
空中的传播速度，C=3×108m/s。
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5.电磁波与机械波比较：
[传播条件]机械波传播需要介质，而电磁 波不需要介质也能传播。
[传播规律]都遵循“V=λf=λ/T”这个关 系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍 射、干涉等现象。
[传播本质]机械波传播的是机械能，电磁 波传播的是电磁能。
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6.赫兹的电火化
这个电场就会产生磁场。如果这个磁场也 是随时间变化的，那么这个磁场就会新的 电场。……这样下去，电磁场就会在空间 区域不断向外传播形成了电磁波。
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4、电磁波的特点：
（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电 磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁 波是横波。
（2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真
tx_41_002
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tx_41_002
微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉，赫兹向 全世界宣告：电磁波发现了
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例:根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是 （）
A、在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定 产生电场
B、在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在 变化的磁场周围一定产生变化的电场
生变化的电场（或磁场）。 [思考与讨论]：如果一个变化的电场会产
生一个变化的磁场，那么下面还要发生什 么现象呢？
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第十四章 电磁波复习 —人教版高中物理选修3-4单元综合讲义
选修3-4 第十四章电磁波复习导学案知识点一、电磁波的发现（1）麦克斯韦建立了经典电磁理论：均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场；均匀变化的磁场产生恒定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场。
在此基础上麦克斯韦预言了电磁波的存在推断：空间存在周期性变化的电场变化的磁场变化的电场……变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播。
（2）赫兹首先捕捉到了电磁波，他还通过测量证明了电磁波在真空中的速度为3.0×108m/s，从而证实了麦克斯韦的电磁理论。
（3）根据麦克斯韦的电磁理论，电磁波中的电场强度_与_磁感应强度_方向互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。
知识点诠释：①麦克斯韦电磁理论的两个基本假设：变化的磁场能够在周围空间产生电场；变化的电场能够在周围空间产生磁场。
②光的本质是电磁波，电磁波是一种物质，具有能量。
知识点二、电磁波的产生（1）电磁振荡：机械波由机械振动在介质中传播产生，那么电磁波呢？我们需要变化的电流。
大小和方向都随时间周期性迅速变化的电流称为振荡电流，能够产生振荡电流的电路称为振荡电路。
由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
电磁振荡如图：（2）电磁振荡的周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率；LC回路的周期和频率由回路本身的特性决定。
这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频率）叫做振荡电路的固有周期（或固有频率），简称振荡电路的周期（或频率）。
大量实验表明：a.电容C增大时，周期增大（频率减小）；b.电感L增大时，周期增大（频率减小）；c.电压升高时，周期不变（频率不变）。
结果表明，LC回路的周期和频率只与电容C和电感L有关，跟电容器的带电多少和回路电流大小无关。
d.LC回路的周期和频率公式：T＝2π√LC。
知识点诠释：在一个电磁振荡周期内，电容器充放电各两次，电流方向改变两次。
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第二章第一节机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着，先运动的质点带动后一个质点的运动，依次传递，使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义：机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置，即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动，后面质点重复前面质点的振动，并且离波源越远，质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_.③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_.④波传播的是振动这种形式，而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移.⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时，也在传递能量，而且可以传递信息__.1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常将波分为横波和纵波.2.横波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰：凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处)②波谷：凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处)3.纵波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部：介质中质点分布密集的部分.②疏部：介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波如果传播的振动是简谐运动，这种波叫做简谐波.波动过程中介质中各质点的运动规律（1）质点的“守位性”：机械波向外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震动，并不随波迁移。
（2）“相同性”：介质中各质点均做受迫振动，各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同，而且各质点开始振动的方向也相同，即各质点的起振方向相同。
（3）“滞后性”：离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动，即离波源近的质点振动开始越早，离波源越远的质点振动开始越晚。
波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述：(1)先振动的质点带动后振动的质点；(2)后振动的质点重复前面质点的振动；(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.概括起来就是“带动、重复、落后”.已知波的传播方向，可以判断各质点的振动方向，反之亦然.判断方法一：带动法由波的形成原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，若已知波的传播方向而判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动)，否则该质点向上运动.判断方法二：上下坡法如图5所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如A、D、E；“下坡”的质点向上振动，如B、C、F、G、H.判断方法三：同侧法如图6所示，波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧.第二节波速与波长、频率的关系1.波长(1)定义：沿波的传播方向，任意两个相邻的同相振动(也称振动步调完全一致) 的质点之间的距离(包含一个“完整的波”)，叫做波的波长，常用λ表示.(2)横波中任意两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长.纵波中任意两个相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长.2.振幅(1)定义：在波动中，各质点离开平衡位置的最大位移，即其振动的振幅，也称为波的振幅.(2)波的振幅大小是波所传播能量大小的直接量度.3.频率(1)定义：波在传播过程中，介质中质点振动的频率都相同，这个频率被称为波的频率.(2)波的频率等于波源振动的频率，与介质的种类无关.(3)频率与周期的关系：f＝_1T __或f·T＝1 .1.波速：机械波在介质中的传播速度.(1)波速等于波长和频率的乘积.(2)经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长(3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁波、光波）也成立2.波速的决定因素：由介质本身的性质决定.3.波速、波长、周期(频率)的关系：v＝_λT __或v＝λf .4.波长、频率和波速的决定因素(1)波速由介质决定，与波的频率、波长无关.(2)周期和频率取决于波源，而与v、λ无直接关系.(3)波长由波速和频率共同决定.波从一种介质传播到另一种介质，波的频率不变，由于波速的变化，波长也将随之变化.(1)1和9、2和10、3和11……每两个点的振动是完全相同的，只是后一质点比前一质点晚振动一个周期.(2)1和9、2和10、3和11……每两个点到平衡位置的距离是相等如图2所示为一列向右传播的机械波，当波源1开始振动一个周期时，质点9刚好要开始振动. 再过一个周期，波将传播到17质点第三节1.波形图若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示该时刻各个质点偏离平衡位置的位移，规定位移的方向向上为正值，向下为负值，则在xOy坐标平面上，描出该时刻各质点的位置(x，y)，用平滑曲线将各点连接起来，就得到这一时刻横波的图像.波的图像有时也称为波形图，简称波形.2.正弦波：波形图是正弦曲线的波，又称为正弦波.3.图像的物理意义直观地表明了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的_位置波的图像和振动图像的比较一、波的图像的理解和应用由波的图像可获取的信息1.直接读出波长.若已知波速，可计算出周期、频率.或已知周期、频率可计算出波速.2.直接读出该时刻各质点的位移，间接判断回复力、加速度情况.3.介质中各质点的振幅.4.已知波的传播方向，可知质点的振动方向；已知质点的振动方向，可知波的传播方向.二、波的图像的画法1.特殊点法先找出两点(平衡位置、波峰或波谷等特殊点)并确定其运动方向，然后确定经Δt时间后这两点所达到的位置，最后按正弦规律画出新的波形.该法适用于Δt＝n T4(n＝1,2,3……)的情况.2.波形平移法在已知波的传播速度的情况下，由Δx＝vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx，把图像沿传播方向平移Δx即得到相对应的图像.三、波的图像与振动图像的比较1.波的图像描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移；而振动图像描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移.2.横、纵坐标所表示的物理量：波的图像中的横坐标x表示介质中各个振动质点的平衡位置，纵坐标y表示各个振动质点在某时刻的位移；振动图像的横坐标t表示一个振动质点振动的时间，纵坐标y表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.四、波的多解问题1.波具有时间和空间的周期性，传播具有双向性，所以关于波的问题更容易出现多解.造成多解的主要因素有：(1)时间间隔Δt与周期T的关系不明确；(2)波的传播距离Δx与波长λ的关系不明确；(3)波的传播方向不确定.2.在解决波的问题时，对题设条件模糊、没有明确说明的物理量，一定设法考虑其所有的可能性：(1)质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能；(2)质点由平衡位置开始振动，则有起振方向相反的两种可能；(3)只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能；(4)只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能.第四节 惠更斯原理 波的反射和折射2.波的折射(1)定义：波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时，波传播的方向发生偏折的现象叫做波的折射.(2)折射定律波在介质中发生折射时，入射线、法线、折射线(即折射波线)在_同一平面内内，入射线与折射线分别位于 法线 两侧，入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于波在第一种介质中的 传播速度 跟波在第二种介质中的_传播速度_之比.对给定的两种介质，该比值为常数.(3)结论①当v 1＞v 2时，i ＞r ，折射线 偏向 法线.②当v 1＜v 2时，i ＜r ，折射线 偏离 法线.③当垂直界面入射(i ＝0)时，r ＝0，传播方向不变，是折射中的特殊情况.特别提醒(1)频率(f )由波源决定，故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等，即与波源的振动频率相同.(2)波速(v )由介质决定，故反射波与入射波在同一介质中传播，波速不变，折射波与入射波在不同种介质中传播，波速变化.(3)据v ＝λf 知，波长λ与波速和频率有关，反射波与入射波，频率相同，波速相同，故波长相同，折射波与入射波在不同介质中传播，频率相同，波速不同，故波长不同.1.回声测距(1)当声源不动时，声波遇到了静止的障碍物会返回来继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下，用的时间相等，设经过时间t 听到回声，则声源距障碍物的距离为s ＝v 声 .(2)当声源以速度v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度v 向静止的声源运动时，声源发声时障碍物到声源的距离为s ＝(v 声＋v ) .(3)当声源以速度v 远离静止的障碍物或障碍物以速度v 远离声源时，声源发声时障碍物到声源的距离为s ＝(v 声－v ) .2.超声波定位蝙蝠能发出超声波，超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来，蝙蝠就依据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或目标位置，从而确定飞行方向.另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位和测速的.第五节 第六节 波的干涉衍射 多普勒效应 1.波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内，质点要 同时 参与由几列波引起的振动，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. 2.理解(1)如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，则振动加强 (填“加强”或“减弱”)，合振幅将 增大 (填“增大”“不变”或“减小”).(2)如果质点处于波峰与波谷相遇处，则振动减弱 (填“加强”或“减弱”)，合振幅 减小 (填“增大”“不变”或“减小”). 1.波的干涉： 频率 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、位置 不变 .这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉.2.产生干涉的一个必要条件是两列波的 频率必须相同. v 1v 2＝sin i sin r =λ1λ23.波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加. 一切波只要满足一定条件都能发生干涉现象. 能发生干涉现象的两个波源称为相干波源4.加强点(区)和减弱点(区)(1)加强点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之和，A＝_A1+A2_.(2)减弱点：质点振动的振幅等于两列波的振幅之差，A＝_|A1−A2_|_，若两列波振幅相同，质点振动的合振幅就等于零.5.干涉图样及其特征(1)干涉图样：如图2所示.(2)特征①加强区始终加强，减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).②振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源的频率振动，其振幅不变(若是振动减弱点，振幅小)，但其位移随时间发生变化.③加强区与减弱区互相间隔且位置固定不变.对干涉理解干涉图样的特点：(1) 两列频率相同的波叠加，振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱。