高中物理：机械波
高中物理：机械波
基本概念,形成条件、
特点：传播的是振动形式和能量,介质的各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
①各质点都作受迫振动，②起振方向与振源的起振方向相同，③离源近的点先振动，
④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间⑤波源振几个周期波就向外传几个波长波长的说法：①两个相邻的在振动过程中对平衡位置“位移”总相等的质点间的距离
②一个周期内波传播的距离③两相邻的波峰(或谷)间的距离
④过波上任意一个振动点作横轴平行线，该点与平行线和波的图象的第二个交点之间的距离为一个波长
波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波长、波速、频率的关系：V=λf =(适用于一切波)
波速与振动速度的区别波动与振动的区别：
研究的对象：振动是一个点随时间的变化规律，波动是大量点在同一时刻的群体表现，
图象特点和意义联系：
波的传播方向⇔质点的振动方向（同侧法、带动法、上下波法、平移法）
知波速和波形画经过（∆t）后的波形（特殊点画法和去整留零法）
波的几种特有现象：叠加、干涉、衍射、多普勒效应，知现象及产生条件
高中物理机械波
机械波 复习精要 [P3.]一、机械波的基本知识。 （1）基本概念：机械振动在介质中的传播形成机械波。而简谐运动在介质中传播则将形成简谐波。 （2）产生条件：形成机械波的条件有两条：第一，必须有波源；第二，必须有弹性的连续的介质。 （3）波的分类：机械波可分为横波和纵波两种。 a.质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 b.质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 （4）波的特点：机械波传播的只是质点振动的形式和能量，质点本身并不随波的传播而迁移；机械波的传播过程实际上是离波源近的质点带动离波源远的质点依次参加振动；正因为波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参加振动，所以一方面参加振动的各质点的振动周期、振动频率、开始振动的方向都与波源质点相同，另一方面各质点参加振动的起始时刻随着与波源的距离增大依次滞后。 [P4.]二、机械波的传播 （1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的，在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长.n个周期波形向前推进n个波长( n可以是任意正数). 波速、波长和频率之间满足公式：v=λf，在计算中既可以使用v=λf，也可以使用v=s/t. （2）介质中质点是在各自的平衡位置附近的简谐运动, 是一种变加速运动。 任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A, 在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了。 （3）机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质质点并不随波迁移。 （4）机械波的频率由波源决定,而传播速度由介质决定. （5）波由一种介质进入另一种介质，频率不变，波长和波速都要改变。λ 1 /λ2= v1 / v2 [P5.] 6、关于机械波的概念，下列说法中正确的是 （ A D ） A、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等 B、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长 D、相隔一个周期的两时刻，简谐波的图象相同 [P6.]．右图为一列横波的图象，图中P点正向＋y方向振动，且波的传播速度为10m/s,则此波的( B D ) A.振幅为60cm B.波长为1.0 m C.周期为1.0s D.此波向－X方向传播 X/m P
高中物理知识点机械波详解和练习
机械波 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、机械波 (1)机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。 (2)机械波的产生条件： ①波源：引起介质振动的质点或物体 ②介质：传播机械振动的物质
(3)机械波形成的原因：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。 (4)机械波的特点和实质 ①机械波的传播特点 a．前面的质点领先，后面的质点紧跟； b．介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移； c．波中各质点振动的频率都相同； d．振动是波动的形成原因，波动是振动的传播； e．在均匀介质中波是匀速传播的。 ②机械波的实质 a．传播振动的一种形式； b．传递能量的一种方式。 (5)机械波的基本类型：横波和纵波 ①横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。 表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低 点叫波谷。横波表现为凹凸相间的波形。 实例：沿绳传播的波、迎风飘扬的红旗等为横波。 ②纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。 表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的 部分叫密部。纵波表现为疏密相间的波形。
实例：沿弹簧传播的波、声波等为纵波。 2、波的图象 (1)波的图象的建立 ①横坐标轴和纵坐标轴的含意义 横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置；纵坐标y 表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。 从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。 ②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x 与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象。 (2)波的图象的特点 ①横波的图象特点 横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。 在横波的情况下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，就是波的图象，能直观地表示出波形。波的图象有时也称波形图或波形曲线。 ②纵波的图象特点 在纵波中，如果规定位移的方向与波的传播方向一致时取正值，位移的方向与波的传播方向相反时取负值，同样可以作出纵波的图
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。 二、波的图像： ●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。 简谐波的图像是正弦曲线，也叫正弦波。 ●简谐波的波形曲线与质点的振动图像都是正弦曲线，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，振动图像则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。 由某时刻的波形图画出另一时刻的波形图： 平移法：先算出经时间Δt波传播的距离Δx=vΔt，再把波形沿波的传播方向平移Δx 即可。因为波动图像的重复性，若已知波长，则波形平移，则波形平移，时波形不变。当Δx=nλ+x时,可采取去整nλ留零x的方法,只需平移x即可。 特殊点法：在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和与相邻的波峰、波谷点，先确
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。 4、注意：反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同.波遇到两种介质界面时，总存在反射 5、波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射. 2.折射规律：折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧.入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比：
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
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 总结是事后对某一阶段的学习或工作情况作加以回顾检查并分析评价的书面材料，它可以提升我们发现问题的能力，不妨让我们认真地完成总结吧。如何把总结做到重点突出呢？下面是店铺精心整理的物理机械波知识点总结，仅供参考，欢迎大家阅读。 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.
高中物理波动机械波题详解
高中物理波动机械波题详解 波动是高中物理中一个重要的概念，涉及到机械波的传播和特性。在考试中， 波动题目常常是难倒学生的难题。本文将详细解析几道典型的机械波题目，帮助学生理解波动的基本原理和解题技巧。 题目一：一根绳子上的横波传播速度为10m/s，频率为50Hz。求波长。 解析：根据波动的基本公式v = λf，其中v为波速，λ为波长，f为频率。已知 v = 10m/s，f = 50Hz，代入公式可得λ = v/f = 10/50 = 0.2m。因此，波长为0.2m。 这道题考察了波动的基本公式的应用，需要学生掌握波动的基本概念和公式， 并能够根据已知条件求解未知量。 题目二：一根绳子上的纵波传播速度为20m/s，频率为100Hz。求波长。 解析：与题目一类似，根据波动的基本公式v = λf，已知v = 20m/s，f = 100Hz，代入公式可得λ = v/f = 20/100 = 0.2m。因此，波长为0.2m。 这道题同样考察了波动的基本公式的应用，但是与题目一不同的是，这里涉及 到的是纵波的传播速度。学生需要理解横波和纵波的区别，并能够根据已知条件求解未知量。 题目三：一根绳子上的横波传播速度为10m/s，频率为50Hz。求波动的周期。 解析：根据波动的基本公式v = λf，已知v = 10m/s，f = 50Hz，代入公式可得λ = v/f = 10/50 = 0.2m。因此，波长为0.2m。波动的周期T与频率f的关系为T = 1/f，代入已知的f = 50Hz可得T = 1/50 = 0.02s。因此，波动的周期为0.02s。 这道题目考察了波动的周期与频率的关系，学生需要理解波动的周期与频率的 定义，并能够根据已知条件求解未知量。
高中物理机械波问题的解题技巧
高中物理机械波问题的解题技巧 高中物理中，机械波是一个十分重要的概念，也是较为抽象和复杂的一部分内容。掌握机械波问题的解题技巧，不仅对提高物理成绩和解题能力有着积极作用，而且对理解波动现象和应用具有重要意义。本文将介绍几种常见的机械波问题，并解释相应的解题技巧。 一、波速和频率的关系 机械波传播的速度称为波速，一般用v表示。对于波速和频率的关系，可以通 过以下公式计算： v = λf 其中，λ表示波长，f表示频率。根据公式，波长和频率之间成反比。 例如，某一波的频率为500Hz，波长为2m。如果要求这一波在传播时的速度，可以使用上述公式进行计算： v = 2m × 500Hz = 1000m/s 这一问题可通过公式计算得到波速。 二、超出开口处线宽的多普勒效应 在介质中传播的波遇到开口时，波在开口处会出现衍射现象。当波源接近开口时，波的波长会变短，频率增大，进而超出开口处线宽，这种现象称为多普勒效应。解答此类问题时，可以使用以下公式： f ' = (v ± Vr) / (v ± Vs) × f 其中，f '表示接收到的频率，v表示波速，Vr表示接收器相对于介质的速度，Vs表示波源相对于介质的速度，f表示波源的频率。
例如，一辆车以30m/s的速度向南行驶，它发出的声音频率为500Hz，求观察者在不同位置时接收到的频率。 首先，观察者向南行驶时，观察者速度Vr为正，波源速度Vs为零。代入公式可得： f ' = (v + Vr) / (v + Vs) × f = (v + 30m/s) / v × 500Hz 然后，在观察者远离波源的情况下，观察者速度Vr为负，波源速度Vs为零。代入公式可得： f ' = (v - Vr) / (v - Vs) × f = (v - 30m/s) / v × 500Hz 通过以上计算，我们可以得到观察者在不同位置时接收到的频率。 三、波动传播过程中的干涉现象 在波动传播的过程中，如果不同波源发出的波振幅和频率一致，波会发生干涉现象。解决干涉问题时，可以使用以下公式进行计算： I = (E1 + E2 + 2√(E1E2)cos(δ))² 其中，I表示干涉后的强度，E1和E2分别表示两束波的振幅，δ表示两束波的相位差。 例如，两束光波的振幅分别为2V和3V，相位差为π/2。求这两束波干涉后的强度。 代入公式，我们可以得到： I = (2V + 3V + 2√(2V × 3V)cos(π/2))² = (5V + 6√6V²)²
高中物理必选一知识点：第3章 第3节 机械波的传播现象
第三节机械波的传播现象 [核心素养·明目标] 核心素养学习目标 物理观念知道机械波的衍射和干涉 科学思维了解惠更斯原理 科学思维了解机械波的反射和折射特点 知识点一机械波的衍射与惠更斯原理 1．波的衍射：水波在遇到小障碍物或者小孔时，能绕过障碍物或穿过小孔继续向前传播的现象． 2．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象． 3．惠更斯原理：介质中波动传到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后的任一时刻，这些子波的包络就形成新的波面． 知识点二机械波的反射和折射 在波的反射中，波的频率、波速和波长都不变．在波的折射中，频率不变，波速和波长发生改变． 知识点三机械波的干涉 1．波的叠加原理 两列波在相遇叠加时，每列波都是独立地保持自己原有的特性，如同在各自的传播路径中并没有遇到其他波一样．相遇区域中各点的位移，就是这两列波引起的位移的合成．这一规律称为波的叠加原理． 2．波的干涉 (1)条件：两列波产生干涉的必要条件是频率相同，相位差恒定，振动方向相同． (2)波的干涉：对于频率相同的两列波，在相遇的区域水面上，会出现稳定的相对平静的区域和剧烈振动的区域．这两个区域在水面上的位置是固定的，且互相隔开．这种现象为波的干涉．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)． (1)任何波的波线与波面都相互垂直．(√) (2)反射波的频率、波速与入射波相同．(√) (3)折射波的频率、波速与入射波相同．(×) (4)当障碍物或狭缝的尺寸跟波长相差不大时，有明显的衍射现象． (√) 2．(多选)下列叙述属于波的反射现象的是() A．在空房间里讲话，会感到声音比在野外响 B．水波从深水区入射到浅水区方向变化 C．讲话者又听到自己的回声 D．声波从空气中进入水中速度变大 AC[选项A、C都属于波的反射现象，B、D属于波的折射现象．] 3．下列现象或事实属于衍射现象的是() A．风从窗户吹进来 B．雪堆积在背风的屋后 C．听到墙外人的说话声 D．晚上看到水中月亮的倒影 C[波在传播过程中偏离直线传播绕过障碍物的现象称为波的衍射．C与衍射现象相符．A、B、D不属于衍射现象．] 考点1惠更斯原理 波面一定是平面吗？根据如图思考波线与波面的关系是怎样的． 提示：波面不一定是平面．波线与波面互相垂直，一定条件下由波面可确定
高三物理一轮复习知识点：机械波
高三物理一轮复习知识点：机械波物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。小编准备了高三物理一轮复习知识点：机械波，具体请看以下内容。 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。 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)》(2019 年)[1]。单位v/ms^-1 传播方式与特点 质点的运动 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[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，
高二物理机械波知识点总结
高二物理机械波知识点 1、产生机械波的条件： (1)有波源; (2)有介质; 2、机械波的实质：机械波只是机械振动这种运动形式的传播，介质本身不会沿播的传播方向移动; 3、波在传播时，各质点所作的运动形式：在波的传播过程中，各质点只在平衡位置两侧作往复运动，并不随波的前进而前移。 4、波的作用： (1)传播能量; (2)传播信息; 5、机械波的种类： (1)横波：质点的振动方向和播的传播方向垂直，这样的波叫横波。 如：水波、绳波、人浪等等; (A)波峰：凸起的最高点叫波峰; (B)波谷：凹下的最低点叫波谷; (2)纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行的波叫纵波; (A)疏部：质点分布最稀疏的部分叫疏部; (B)密部：质点分布最密集的部分叫密部; (C)声波是纵波; 6、机械波的图像：建立一直角坐标系，横轴表示各质点的位置，纵轴表示各质点偏离平衡位置的位移，联接各点(x,y)所成的曲线就是机械波的图像; 机械波的图像是正弦曲线; 7、波长：两个相邻的，在振动过程中对平衡位置位移总是相等的质点间的距离叫波长; (1)波长用λ 表示; (2)两个相邻的波峰或波谷间的距离等于波长;
8、介质中各质点的振动频率(周期)等于波源的振动频率(周期)，这个频率就叫波动频率(周期);在一个周期内各质点传播的距离等于一个波长; 9、波速、波在介质中的传播速度叫波速; (1)波速等于单位时间内波峰或波谷(密部或疏部)向前移动的距离; (2)波在介质中是匀速传波的(波速恒定不变); 10、波长、波速、频率间的关系;V=λf 11、机械波在介质中的传播速度只与介质有关; 12、在波形图中质点向相邻的前一质点所在位置运动。 高二物理学习方法 (一)预习 学习的第一个环节是预习。有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。 在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。 另外，还有更重要的一点就是预习可以培养锻炼我们的自学能力和思考能力(要知道以后进入大学深造或走上工作岗位，这些可是极其重要的)。应该逐渐养成预习的良好习惯。 (二)上课 (1) 主动听课. 听课可分成三种类型：即主动型、自觉型和强制型。主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考，在理解基础知识的基础上，对难点和重点进行推理性的思维和接受;自觉型则是能对老师讲课的程序进行思考，能基本接受讲解的内容和基础知识，对难点和重点一般不能进行自觉推理思维，要在老师的指导下才能完成这一过程;而强制型则是指在课堂学习中，思维迟缓，推理滞留，必须在老
人教版高中物理知识点解析机械波中的波动方程与波速
人教版高中物理知识点解析机械波中的波动 方程与波速 人教版高中物理知识点解析——机械波中的波动方程与波速 机械波是一种通过物质粒子之间的振动传递能量的波动现象。在机 械波的研究中，波动方程和波速是非常重要的概念。本文将对人教版 高中物理中关于机械波的波动方程和波速进行详细解析，帮助学生更 好地理解和掌握这些知识点。 1. 机械波的波动方程 机械波的波动方程描述了波的传播过程中粒子的振动状态。在一维 情况下，机械波的波动方程可以表示为： y(x, t) = A*sin(kx - ωt + φ) 其中，y表示波的振幅；x表示波传播的位置；t表示时间；A表示 振幅的最大值；k表示波数，它与波长λ之间的关系为k = 2π/λ；ω表 示角频率，它与周期T之间的关系为ω = 2π/T；φ表示相位差。 通过波动方程，我们可以描述出不同位置和不同时刻波的振动状态。波动方程中的k和ω都与波的性质相关，它们可以通过波的频率f和周期T来计算，其中 f = 1/T。 2. 机械波的波速
机械波的波速是指波沿着介质传播的速度。在弹性介质中，波速的大小与介质的性质有关。一维机械波的波速v可以通过介质的弹性模量E和密度ρ来计算，公式如下： v = √(E/ρ) 其中，E表示介质的弹性模量，单位为帕斯卡(Pa)；ρ表示介质的密度，单位为千克/立方米(kg/m³)。 三. 波动方程与波速的应用 波动方程和波速是研究机械波传播和振动性质的重要工具。它们在各个领域中都有广泛的应用。 首先，波动方程和波速可以用于解释声波的传播和声学现象。声波是一种机械波，通过媒质传播而产生的压力波动。通过对波动方程和波速的理解，我们可以解释声波的特性，如音量大小、音调高低等。 其次，波动方程和波速也可以用于解释光的传播和光学现象。光是一种电磁波，通过介质或真空传播而产生的辐射。光的传播速度是万亿倍的光速，它的波动方程和波速可以帮助我们理解光的折射、反射等现象。 此外，波动方程和波速还可以应用于地震波、海洋波、地下水波等自然现象的研究。通过对波动方程和波速的分析，可以揭示出地震的时间、强度等信息，对于灾害预防和地质勘测具有重要意义。 综上所述，波动方程和波速是机械波研究中不可或缺的重要概念。通过理解和掌握波动方程和波速，我们可以更好地解释和应用各种机
高中物理知识点之机械振动与机械波
高中物理知识点之机械振动与机械波机械振动与机械波是高中物理中的重要知识点，涉及到物理学中的振动和波动的相关理论及应用。下面将从机械振动的基本概念、机械振动的特性、机械波的传播和机械波的特性等方面进行详细介绍。 一、机械振动的基本概念 机械振动是物体在作用力的驱动下沿其中一轴向或其中一平面上来回往复运动的现象。常见的机械振动有单摆振动、弹簧振动等。 1.单摆振动：单摆是由一根细线或细杆悬挂的可以在竖直平面内摆动的物体。摆动过程中，单摆的重心沿圆弧形轨迹在竖直平面内来回运动。 2.弹簧振动：弹簧振动是指将一端固定，另一端悬挂质点的弹簧在作用力的驱动下做往复振动的现象。弹簧振动有线性振动和简谐振动两种形式。 二、机械振动的特性 1.幅度：振动中物体运动的最大偏离平衡位置的距离。 2.周期：振动一次所需要的时间，记为T。 3.频率：振动在单位时间内所完成的周期数，记为f。频率和周期之间的关系为f=1/T。 4.角频率：单位时间内振动角度的增量，记为ω。角频率和频率之间的关系为ω=2πf。 5.相位：刻画振动状态的物理量。任何时刻振动的状态都可由物体与参照物的相对位移和相对速度来描述。
三、机械波的传播 机械波是指质点或介质在空间传播的波动现象。按传播方向的不同，机械波可以分为纵波和横波。 1.纵波：波动传播的方向与波的传播方向一致。纵波的传播特点是质点沿着波动方向做往复运动，如声波就是一种纵波。 2.横波：波动传播的方向与波的传播方向垂直。横波的传播特点是质点沿波动方向做往复运动，如水波就是一种横波。 四、机械波的特性 1.波长：波的传播方向上，相邻两个相位相同的点之间的距离。记为λ。 2.波速：波的传播速度。波速和频率、波长之间的关系为v=λf。 3.频率：波动现象中，单位时间内波的传输周期数。记为f。 4.能量传递：机械波在传播过程中，能量从一个质点传递到另一个质点，并随着传播的距离逐渐减弱。 5.反射和折射：机械波在传播过程中，遇到不同介质的边界时会发生反射和折射现象。 6.干涉和衍射：机械波在传播过程中，当波面遇到障碍物或多个波面叠加时，会发生干涉和衍射现象。 7.声波：声波是由物体振动引起周围介质中的气体、液体或固体分子振动而产生的机械波。声波的特性包括音量、音调和音色等。
高二物理机械波知识点总结
高二物理机械波知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理机械波知识点总结》的内容，具体内容：高二物理"机械振动和机械波"这一章是高中物理教学中的难点章，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。高二物理机械波知识点1、产生机械波的条件：... 高二物理"机械振动和机械波"这一章是高中物理教学中的难点章，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。 高二物理机械波知识点 1、产生机械波的条件： (1)有波源; (2)有介质; 2、机械波的实质：机械波只是机械振动这种运动形式的传播，介质本身不会沿播的传播方向移动; 3、波在传播时，各质点所作的运动形式：在波的传播过程中，各质点只在平衡位置两侧作往复运动，并不随波的前进而前移。 4、波的作用： (1)传播能量; (2)传播信息; 5、机械波的种类： (1)横波：质点的振动方向和播的传播方向垂直，这样的波叫横波。如：水波、绳波、人浪等等; (A)波峰：凸起的最高点叫波峰; (B)波谷：凹下的最低点叫波谷;
(2)纵波：质点的振动方向和波的传播方向平行的波叫纵波; (A)疏部：质点分布最稀疏的部分叫疏部; (B)密部：质点分布最密集的部分叫密部; (C)声波是纵波; 6、机械波的图像：建立一直角坐标系，横轴表示各质点的位置，纵轴表示各质点偏离平衡位置的位移，联接各点(x,y)所成的曲线就是机械波的图像; 机械波的图像是正弦曲线; 7、波长：两个相邻的，在振动过程中对平衡位置位移总是相等的质点间的距离叫波长; (1)波长用表示; (2)两个相邻的波峰或波谷间的距离等于波长; 8、介质中各质点的振动频率(周期)等于波源的振动频率(周期)，这个频率就叫波动频率(周期);在一个周期内各质点传播的距离等于一个波长; 9、波速、波在介质中的传播速度叫波速; (1)波速等于单位时间内波峰或波谷(密部或疏部)向前移动的距离; (2)波在介质中是匀速传波的(波速恒定不变); 10、波长、波速、频率间的关系;V=f 11、机械波在介质中的传播速度只与介质有关; 12、在波形图中质点向相邻的前一质点所在位置运动。 高二物理学习方法 (一)预习
高中物理教案：机械波的传播与干涉实验设计
高中物理教案：机械波的传播与干涉实验设 计 一. 实验目的和背景介绍 机械波的传播和干涉实验是高中物理实验的重要内容之一，它能够帮助学生 深入理解波的特性和波的干涉现象。通过该实验，学生将能够掌握机械波的传播规律和波的干涉现象，并且能够通过实验结果来验证相关理论知识。本次实验将通过设计一个简单的实验来探究机械波的传播和干涉规律。 二. 实验原理和设备介绍 1. 实验原理：机械波是由质点的振动引起的能量传递现象，根据波的传播方 式分为横波和纵波。机械波的传播速度与介质本身的性质有关，也与波的频率和波长相关。在干涉实验中，当两个波源发出的波在空间中相遇时，会出现波的叠加现象，即波的干涉现象。 2. 设备介绍： a. 弹簧：用于产生机械波的振动源。 b. 声音检测器：用于检测波的传播情况。 c. 平面镜：用来反射波。 d. 波浪箱：用来模拟波的传播。 e. 纸片：用来观察干涉现象。 三. 实验步骤和操作要点 1. 搭建实验装置：将弹簧固定在桌面上，使其一端紧固，另一端可自由摆动；将声音检测器放置在弹簧下方，用于检测波的传播情况。
2. 施加激励：通过手轻轻摇动弹簧的固定端，使其振动产生波动。 3. 观察波的传播：同时打开声音检测器和波浪箱，在声音检测器上观察到波的传播情况。观察波的波形、传播速度等特征。 4. 调整波源位置：移动波浪箱的位置，观察波的传播情况是否受到波源位置的影响。 5. 添加反射器：在波浪箱的前方放置平面镜，调整镜面的倾斜角度，观察波在反射器上的反射情况。 6. 观察干涉现象：将两个平面镜放置在波浪箱前方，使其间距适当，通过纸片观察到波的干涉现象，可以调整平面镜的间距和角度，观察干涉现象的变化。 四. 实验数据和分析 1. 记录波的传播速度和频率对波浪箱位置的影响。 2. 观察到的干涉现象并记录下来，可以通过改变反射器间距和角度来观察干涉现象的变化。 3. 对实验结果进行分析，验证机械波的传播规律和干涉现象。 五. 实验结论和思考 通过本实验，我们可以得到以下结论： 1. 机械波在介质中传播的速度与介质的性质、波的频率和波长等相关。 2. 波浪箱的位置会影响到波的传播情况，波源离测量点越远，波传播的时间越长。 3. 平面镜可以对波进行反射，反射角等于入射角。 4. 两个波源之间的干涉现象取决于波源间距和角度，可以通过调整波源距离和角度来观察干涉现象的变化。
高中物理《机械波》知识梳理
《机械波》知识梳理 【波动形成和传播】 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：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。 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。 【波的图像】 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。 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。 【波长频率与波速】 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。 频率f：波的频率由波源决定，在任何介质中频率保持不变。 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。 【波的反射和折射】 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。 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播 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。 波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射． 折射规律：折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比： 【波的衍射】 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。 【波的干涉】 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。 【多普勒效应】 多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。 多普勒效应的应用: ①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。 ②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。 1
(完整版)全国高中物理机械波试题及详细解析
机械振动与机械波 1. 如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图。已知该波的周期为T ，a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是（ ） A ．在 2T t + 时，质点c 的速度达到最大值 B ．在2t T +时，质点d 的加速度达到最大值 C ．从t 时刻起，质点a 比质点b 先回到平衡位置 D ．从t 时刻起，在一个周期内，a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长 【解析】波沿x 轴正方向传播，所以质点b 比质点a 先回到平衡位置，选项C 错误；一个周期的时间里， 各质点的路程4倍的振幅，而不是一个波长，选项D 错误。【答案】B 1．图甲为一列简谐横波在t =0.10s 时刻的波形图，P 是平衡位置为x =1 m 处的质点，Q 是平衡位置为x =4 m 处的质点，图乙为质点Q 的振动图象，则 A ．t =0.15s 时，质点Q 的加速度达到正向最大 B ．t =0.15s 时，质点P 的运动方向沿y 轴正方向 C ．从t =0.10s 到t =0.25s ，该波沿x 轴正方向传播了6 m D ．从t =0.10s 到t =0.25s ，质点P 通过的路程为30 cm 【解析】由乙图中Q 点的振动图象可知t=0.15s 时Q 点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故A y/cm y/cm x/m 10 2 4 6 8 0 t/10-2s 10 5 10 15 20 0 Q P 甲 乙
正确；甲图描述的是t=0.10s 时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s 到t=0.25s 内Q 点将向下振动，这说明在甲图中此时Q 点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，判定出经过四分之一周期即t=0.15s 时质点P 运动方向为Y 轴负方向，故B 错误；根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v= T λ =40m/s ，故从t=0.10s 到t=0.25s ，波沿x 负方向传播了6m ，而并非沿x 轴正方向传播，故C 错误；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，结合0.10s 时P 点的位置可知在t=0.10s 到t=0.25s 的四分之三周期内，质点P 通过的路程小于三个振幅即小于30cm ，故D 错误．故选A ．2.（2013·北京海淀二模，18题）—根弹性绳沿x 轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t= 0时使其开始沿y 轴做简谐运动，在t=0.25s 时，绳上形成如图4所示的波形。关于此波,下列说法中正确的是酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 A. 此列波为横波,0点开始时向上运动 B. 此列波的波长为2m,波速为8m/S C. 在t = 1.25s 后,A 、B 两点的振动情况总相同 D. 当t=10s 时，质点B 正通过平衡位置向上运动 【答案】D 【解析】由题意可知该简谐波沿x 轴向右传播，质点沿y 轴方向上下振动，故此列波为横波，由图可看出波长为2m ，0点开始时向下运动， t=0.25s 时，波刚传播到x=1m 处，故波速为4m/s ，选项A 、B 错误。t= 1.25s 时,波刚好传播到x=5m （即B 点）处，A 、B 两点相距半波长的奇数倍，振动情况总相反，C 错误。该简谐波的周期为T v λ= =0.5s ，t= 1.25s 时,波刚好传播到B 点，B 点向下运动，t=1.5s 时，质 点B 正通过平衡位置向上运动，故再过17个周期，即当t=10s 时，质点B 正通过平衡位置向上运动3．如图所示，位于原点O 处的波源在t =0时刻，从平衡位置（在x 轴上）开始沿y 轴正方向做周期为T 的简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为v ，关于在vT x 2 3 =处的质点P ，下列说法正确的是 A ．质点P 开始振动的方向沿y 轴正方向 B ．质点P 振动周期为T ，振动速度的最大值为v C ．若某时刻波源在波谷，则质点P 也一定在波谷 P x y O