惠更斯原理知识要点归纳
§12.6惠更斯原理
一、波面和波线
波面：振动状态相同的质点组成的面。
波线：表示波的传播方向的线，箭头表示传播方向
波面和波线的关系：垂直
二、惠更斯原理
1) 行进中的波面上任意一点都可看作是新的子波源；
2) 所有子波源各自向外发出许多子波；
3）之后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面是波在该时刻的新的波面
说明：
1．原理的依据：1）波动在介质中是逐点传播的；2）各质点作与波源完全相同的振动
2．在均匀的各向同性介质中传播时，波面的几何形状总是保持不变的。
3．该原理对非均匀媒质也成立，只是波面的形状和传播方向可能发生变化。
三、惠更斯原理的应用
1．波的反射：
1）波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射．
2）入射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。
3）反射角（i’）：反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角。
4）反射定律：
入射波线、法线、反射波线在同一平面内，入射波线与反射波线分居法线两侧，反射角等于入
射角。
由惠更斯原理解释证明：AB为波的一个波面经∆t后，B点发射的子波到达界面处B`点，A点发
射的子波到达A`点。同种介质，波速不变。
`
`AA
B
B=
`
`
`AA
B
B
AB∆
≅
∆
A
BB
AB
A`
`
`∠
=
∠
i
i=`
注意：1)反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。
2)波遇到两种介质界面时，总存在反射。
2．波的折射：
1）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）折射角（r）：折射波的波线与法线的夹角
3）折射定律：入射波线、法线、折射波线共面，入射波线与折射波线分居法线两侧．入射角、折射
角的正弦比等于波在第一种介质和第二种介质中的速度比
2
1
sin
sin
v
v
r
i
=
表达式：
4）折射的原因：波在不同介质中速度不同
由惠更斯原理解释证明，A、B为同一波面上的两点经∆t后，B点发射的子波到达界面处D点，
A点的到达C点，
AD
BD
i=
sin
AD
t
v∆
=1
AD
AC
r=
sin
AD
t
v∆
=2
2
1
sin
sin
v
v
r
i
=
注意：
1)当入射速度大于折射速度时，折射波线靠拢法线；当入射速度小于折射速度时，折射波线远离法线。
2)当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例
3)在波的折射中，波的频率不改变，波速、波长都发生改变
4)波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同．
3．由惠更斯原理分析波的衍射现象
当波传到孔（缝）时，在孔（缝）处的波面上有许多子波源，每个子波源都向外传播子波面，从
而使波传到孔（缝）后面的衍射区域，产生了衍射现象。
注意：惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度，无法说明衍射现象与狭缝或障碍
物的大小的关系。
同步练习：
1．下列说法中不正确的是( )
A．只有平面波的波面才与波线垂直
B．任何波的波线与波面都相互垂直
C．任何波的波线都表示波的传播方向
D．有些波的波面表示波的传播方向
2．以下关于波的认识，正确的是( )
A．潜水艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理
B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的反射
D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象
3．一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则( )
A．声波频率不变，波长变小
B．声波频率不变，波长变大
C．声波频率变小，波长变大
D．声波频率变大，波长不变
4．关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是( )
A．同一波面上的各质点振动情况完全相同
B．同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同
C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面
D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直
5．甲、乙两人平行站在一堵墙前面，二人相距2a，距离墙均为3a，当甲开了一枪后，乙在时间t后听到第一声枪响，则乙听到第二声枪响的时间为( )
A．听不到B．甲开枪3t后
C．甲开枪2t后D．甲开枪3＋7
2
t后
6．下列哪些现象不属于反射现象（）
A．回声B．夏日雷声轰鸣不绝
C．水波绕过水中芦苇秆传播D．在空房中讲话感到声音更响E．水波从深水区进入浅水区传播方向发生改变
7．对于波长为100m的声波，下列哪些说法是错的（）
A．在同一介质中，比波长为20m的声波传播快
B．在空气中频率比在水中大
C．声波能发生折射，但折射后频率改变
D．声波能发生反射，但反射后波速改变
8．声波在空气中传播速度v1＝340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s，一人用锤子敲击一下铁桥的一端而发出声音，经空气和桥传到另一端的时间差为2s，则桥长________m，空气中和钢铁中声波的频率之比是________，波长之比是________。
9．一列声波在空气中的波长为34 cm，传播速度为340 m/s，这列声波传入另一介质时，波长变为68 cm，它在这种介质中的传播速度是多少？该声波在空气中与介质中的频率各是多少？
10．某人想听到自己发出的声音的回声，若已知声音在空气中的传播速度为340m/s，那么他至少要离障碍物多远？(原声与回声区分的最短时间为0.1 s)
11．一木匠在房顶上用铁锤钉钉子，有一位过路者在观察，他看到锤子举到最高点时，也恰好听到敲打声，他抬手看了看手表，木匠敲了8下用4 s，他便很快估计出他到木匠的最小距离不小于85 m，设声速为340 m/s，木匠上举和向下放锤的时间相等，说说旁观者用的方法，写出他到木匠距离的表达式。
答案
1．AD 2．ABCD 3．B 4．ACD 5．C 6．CE 7．ABCD 8．730.7m；1:1；17:245 9．680 m/s 1000Hz 1000Hz 10．17m 11．x＝85(2n＋1)m(n＝0,1,2，…)
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
波的特性知识点及练习(干涉、衍射等)
波的特有现象 ——波的反射、波的折射、波的叠加原理（独立传播原理）、波的衍射、波的干涉、多普勒效应 一.波面和波线、波前 波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面．（振动相位相同的各点组成的曲面。） 波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线． 波前：某一时刻波动所达到最前方的各点所连成的曲面。 二.惠更斯原理 荷兰物理学家 惠 更 斯 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. 三、波的特性：波的反射、波的折射、波的叠加原理（独立传播原理）、波的衍射、波的干涉、多普勒效应 （一）.波的反射 1.波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射． 2.反射规律 ?反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。 ?入射角（i ）和反射角（i ’）：入射波的波线与平面法线的夹角i 叫做入射角．反射波的波线与平面法线的夹角i ’ 叫做反射角． · 平面波 · · · · u t 波传播方向
?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 （二）、波的折射 1.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： (1).折射角（r ）：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r 叫做折射角． 2.折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面，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： ?当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线. ?. ?当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例． ?在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生改变． ?波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同． 由惠更斯原理，A 、B 为同一波面上的两点，A 、B 点会发射子波，经⊿t 后， B 点发射的子波到达界面处D 点， A 点的到达C 点， 2 1 sin sin v v r i
惠更斯原理知识要点归纳
§12.6惠更斯原理 一、波面和波线 波面：振动状态相同的质点组成的面。 波线：表示波的传播方向的线，箭头表示传播方向 波面和波线的关系：垂直 二、惠更斯原理 1) 行进中的波面上任意一点都可看作是新的子波源； 2) 所有子波源各自向外发出许多子波； 3）之后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面是波在该时刻的新的波面 说明： 1．原理的依据：1）波动在介质中是逐点传播的；2）各质点作与波源完全相同的振动 2．在均匀的各向同性介质中传播时，波面的几何形状总是保持不变的。 3．该原理对非均匀媒质也成立，只是波面的形状和传播方向可能发生变化。 三、惠更斯原理的应用 1．波的反射： 1）波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫做波的反射． 2）入射角（i）：入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角。 3）反射角（i’）：反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角。 4）反射定律： 入射波线、法线、反射波线在同一平面内，入射波线与反射波线分居法线两侧，反射角等于入射角。 由惠更斯原理解释证明：AB为波的一个波面经?t后，B点发射的子波到达界面处B`点，A点发射的子波到达A`点。同种介质，波速不变。 ` `AA B B= ` ` `AA B B AB? ? ? A BB AB A` ` `∠ = ∠ i i=` 注意：1)反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同。 2)波遇到两种介质界面时，总存在反射。2．波的折射： 1）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）折射角（r）：折射波的波线与法线的夹角 3）折射定律：入射波线、法线、折射波线共面，入射波线与折射波线分居法线两侧．入射角、折射角的正弦比等于波在第一种介质和第二种介质中的速度比 2 1 sin sin v v r i = 表达式： 4）折射的原因：波在不同介质中速度不同 由惠更斯原理解释证明，A、B为同一波面上的两点经?t后，B点发射的子波到达界面处D点，A点的到达C点， AD BD i= sin AD t v? =1 AD AC r= sin AD t v? =2 2 1 sin sin v v r i = 注意： 1)当入射速度大于折射速度时，折射波线靠拢法线；当入射速度小于折射速度时，折射波线远离法线。 2)当垂直界面入射时，传播方向不改变，属折射中的特例 3)在波的折射中，波的频率不改变，波速、波长都发生改变 4)波发生折射的原因：是波在不同介质中的速度不同． 3．由惠更斯原理分析波的衍射现象 当波传到孔（缝）时，在孔（缝）处的波面上有许多子波源，每个子波源都向外传播子波面，从而使波传到孔（缝）后面的衍射区域，产生了衍射现象。 注意：惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的强度，无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系。 同步练习：
高中物理选修3-4知识点整理
金榜教育高三物理复习资料 第一章：机械波 1、只要回复力满足F kx =-或位移满足sin()x A t ω?=+的运动即为简谐运动。 说明：①做简谐运动的物体，加速度、速度方向可能一致，也可能相反。 ②做简谐运动的物体，在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零。 ③做简谐运动的物体，在最大位移处加速度达到最大值，而速度为零。 2、质点做简谐运动时，在T/4内通过的路程可能大于或等于或小于A （振幅），在3T/4内通过的路程可能大于或等于或小于3A 。 3、质点做简谐运动时，在1T 内通过的路程一定是4A ，在T/2内通过的路程一定是2A 。 4、简谐运动方程sin()x A t ω?= +中t ω?+叫简谐运动的相位，用来表示做简谐运动的质点此时正处于一个运动周期中的哪个状态。 5、单摆的回复力是重力沿振动方向（垂直于摆线方向）的分力，而不是摆球所受的合外力（除两个极端位置外）。 6、单摆的回复力sin /F mg mgx L θ=≈-，其中x 指摆球偏离平衡位置的位移，x 前面的是常数mg/L ，故可以认为小角度下摆球的摆动是简谐运动。 7、摆的等时性是意大利科学家伽利略发现的，而单摆的周期公式是由荷兰科学家惠更斯发现的，把调准的摆钟，由北京移 至赤道，这个钟变慢了，要使它变准应该增加摆长。（附单摆的周期公式：2T =） 8、阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动，无阻尼振动是指振幅不变的振动。 9、物体做受迫振动时，频率由驱动力频率决定与固有频率无关。 10、如果驱动力频率等于振动系统的固有频率，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振，共振现象的应用有转速计和共振筛等，军队过桥要便步走，火车过桥要慢行，厂房建筑物的固有频率要远离机器运转的频率范围之内都是为了减小共振。 11、轮船航行时，如果左右摆动有倾覆危险，可采用改变航向和速度，使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率。这是共振防止的一种方法。 12、简谐波中，其他质点的振动都将重复振源质点的振动，既是振源带动下的振动，故应为受迫振动。 13、一切复杂的振动虽不是简谐振动，但它们都可以看作是由若干个振幅和频率不同的简谐运动合成的。 第二章：波 1、有机械波必有机械振动，有机械振动不一定有机械波。 2、当波动的振源停止振动时，已形成的波动将仍能往前传播，直至能量衰减至零为止。
(完整版)机械振动和机械波知识点总结
机械振动 考点一 简谐运动的描述与规律 1. 机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，简称振动。 回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。回复力是产生振动的条件，它使物体总是在平衡位置附近振动。它属于效果力，其效果是使物体再次回到平衡位置。回复力可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。平衡位置是指物体所受回复力为零的位置！ 2.简谐运动: 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。简谐运动属于最简单、最基本的振动形式，其振动过程关于平衡位置对称，是一种周期性的往复运动。例如弹簧振子、单摆。 注: (1)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． ②振幅A ：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，它表示振动的强弱． ③周期T 和频率f ：物体完成一次全振动所需的时间叫做周期，而频率则等于单位时间 内完成全振动的次数．它们是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系：T ＝1/f. (2)简谐运动的表达式 ①动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反． ②运动学表达式：x ＝A sin (ωt ＋φ)，其中A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快慢， (ωt ＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．(可借助于做匀速圆周运动质点在水平方向的投影理解) (3)简谐运动的运动规律 ①变化规律：位移增大时⎩⎪⎨⎪⎧ 回复力、加速度增大 ⎭⎬⎫速度、动能减小势能增大机械能守恒 振幅、周期、频率保持不变 注意：这里所说的周期、频率为固有周期与固有频率，由振动系统本身构造决定。振幅是反映振动强 弱的物理量，也是反映振动系统所具备能量多少的物理量。 ②对称规律： I 、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，另外速度的大小、动能具有对称性，速度的方向可能相同或相反. II 、振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝t CB ；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，如t BC ＝t B ′C ′， ③运动的周期性特征：相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同. 注意：做简谐运动的物体在一个周期内的路程大小一定为4A ，半个周期内路程大小一定为2A ，四分之一个周期内路程大小不一定为A 。
光的衍射知识点
光的衍射知识点 光是一种波动，与声波、水波等都有相似的特性。当光线通过一个孔或一个细缝时，它们会发生弯曲和折射，进而存在扩散现象，故而产生衍射现象。光的衍射是光学中必不可少的一个基本概念，本文将详细阐述光的衍射知识点。 一、什么是光的衍射 光的衍射是指光通过一个孔或一组细缝后发生的扩散现象。通过光的衍射，光线可以在一定范围内分散开来，产生出不同方向的光谱。衍射可以被广泛应用于光学成像、衍射光栅、干涉仪等领域。 二、衍射定理 衍射定理是指在线性系统中，其输入复杂度与输出复杂度之间的交换性质。换言之，即输入和输出之间的空间图片具有相同的空间频率分布。在光学中，衍射定理适用于各种能量波动，其中包括声波、电波和光波等。
三、夫琅禾费衍射 夫琅禾费衍射，也称为Fresnel衍射，主要指的是光线被弯曲、折射和反射时，而产生的衍射现象。在这种情况下，光线被放置 在一个有限的区域内，同时被限制在一个特定的方向内。夫琅禾 费衍射在光学成像、电视和计算机图像处理等领域均有广泛应用。 四、菲涅尔衍射 菲涅尔衍射是夫琅禾费衍射的一种特殊形式，主要通过菲涅尔 对光线前和后的分布分析，进而得出不同的衍射图像。菲涅尔衍 射已经被广泛应用于光学成像、干涉仪和衍射光栅等领域。 五、费马原理 费马原理是光学中的一个基本定理，它指出光线在传播过程中 所走路径通常是不具有物理意义的，其行进路线仅仅是为了满足 最短时间原理。换言之，费马原理可以用来解释光线的束缚和反射、折射等现象，同时也可以用于推导各种光学问题及其应用。
六、惠更斯原理 惠更斯原理是对波动性质进行讨论的相应原理，它指出在一个 平面波束的入射面上，每个点都可以看成是一种次级波源发出的，且这些发射的波是在一定角度范围内发射的。惠更斯原理在光学 中有广泛应用，包括干涉、衍射、各种光学成像等领域。 七、波动光学 波动光学是研究光的波动性质的学科，它已经被广泛利用于各 种光学领域，如激光、光波导、红外光学、光电传感等等。波动 光学总结了光的传播规律、介质对光的作用、衍射和反射等基本 知识，对于研究光学现象及应用有着十分重要的意义。 光的衍射是光学中重要的基本概念，它具有非常广泛的应用价值。在现代科学研究和工程技术中，光学已经被广泛应用，包括 光学成像、干涉仪、激光、红外光学等领域。相信通过了解光的 衍射知识点，我们可以更加深入地了解光学基础，从而为科学技 术的进步做出更多的贡献。
惠更斯原理知识要点归纳
惠更斯原理知识要点归纳 惠更斯原理是物理学中的一项基本原理，它是描述波的传播过程的重要依据。本文将对惠更斯原理的相关内容进行归纳总结，帮助读者更好地理解这一重要原理。 1. 惠更斯原理的基本概念 惠更斯原理又称为波前二次重构原理，简要概括为：在任何时刻，波前上的每一点都可以看作是新的次波源，新的次波源所发射出的波，沿原波传播方向重构成为新的波前。 惠更斯原理的阐述可以从两个方面来理解。 （1）波前的演化 惠更斯原理首先强调的是波前的演化，也就是随着时间的推移，波前上各个点的状态不停地发生变化。如下图所示，波源 A 反复振动，向四周传播的波在波前上画出一系列同心圆。 当波源 A 向右移动一个波长时，这些圆圈就排列成更密集的波前一部分，而波后一部分则更加疏松。因此，惠更斯原理认为波前随着时间的推移会不断演化，从而对应出不同的波形。 （2）新的次波源与波的重构 随着波前的演化，惠更斯原理还指出，波在传播过程中始终是以波源为中心进行传播的。当波到达某一点时，这一点的波前表面上的每一个小区域，都会感受到新的次波源发出的波，从而将这个小区域内的波向前传播。 这些新的次波源在整个波前表面上分布均匀，因此它们所发出的波也是均匀分布的。它们之间相互干扰，交织在一起，由此形成了一个新的波前。这样，整个波向前传播的过程就是由无数个波源发出的波汇聚在一起，重构成为新的波前。 惠更斯原理主要应用在波的传播过程中，不论是波的衍射、折射还是反射，都有它的应用。以下是惠更斯原理在波的传播过程中的具体应用： （1）波的衍射和折射 在波通过界面时，界面上的每一点也可以看作是新的次波源，它所发射出的波沿着原波的路径重构成为新的波前，这个过程就是波的折射。 （2）波的反射 惠更斯原理的实验验证主要采用一种双缝干涉实验来进行验证。这个实验的基本原理是在一面屏幕上开两个小缝，当光线透过两个小缝后在另一面屏幕上形成干涉条纹。
大学物理上、下册重点知识总结
五 机械振动 知识点： 1、 简谐运动 微分方程：02 22=+x dt x d ω ,弹簧振子F=-kx,m k = ω, 单摆l g =ω 振动方程：()φω+=t A x cos 振幅A,相位（φω+t ）,初相位φ,角频率ω。πγπ ω22== T 。周期T, 频率γ。 ω由振动系统本身参数所确定；A 、φ可由初始条件确定： A=2 20 20 ωv x + ,⎪ ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛ - =00arctan x v ωφ； 2由旋转矢量法确定初相： 初始条件：t=0 1） 由 得 2）由 得 3）由 0=x 0 0
得 4）由 得 3简谐振动的相位：ωt+φ: 1）t+φ→（x,v ）存在一一对应关系; 2）相位在0→2π内变化，质点无相同的运动状态； 相位差2n π（n 为整数）质点运动状态全同； 3）初相位φ（t=0）描述质点初始时刻的运动状态； （φ取[-π→π]或[0→2π]） 4）对于两个同频率简谐运动相位差：△φ=φ2-φ1. 简谐振动的速度：V=-A ωsin(ωt+φ) 加速度：a=)cos(2 ϕωω+-t A 简谐振动的能量： E=E K +E P = 2 2 1kA , 作简谐运动的系统机械能守恒 4）两个简谐振动的合成（向同频的合成后仍为谐振动）： 1）两个同向同频率的简谐振动的合成： X 1=A 1cos （1φω+t ） ,X 2=A 2cos （2φω+t ） 合振动X=X 1+X 2=Acos （φω+t ） 其中 A= ()12212 221cos 2φφ-++A A A A ,tan 2 2112 211cos cos sin sin φφφφφA A A A ++= 。 相位差：12φφφ-=∆=2k π时, A=A 1 + A 2, 极大 12φφφ-=∆=(2k+1)π时,A=A 1 + A 2 极小 若 0=x 0 0>v ϕcos 0A =0cos =ϕ2 /3 , 2/ππϕ=,0sin 0>-=ϕωA v 0 sin <ϕ) (sin 2 1212222k ϕωω+==t A m m E v ) (cos 212 12 22p ϕω+==t kA kx E 2 /3πϕ=1 21,ϕϕ=>A A
高一下物理知识点总结公式
高一下物理知识点总结公式 1. 动力学 1.1 牛顿第二定律：F = ma 1.2 力的合成：F = ∑F 1.3 动量定理：Δp = FΔt 1.4 动量守恒定律：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂' 1.5 机械能守恒定律：E₀ = E 2. 力学 2.1 弹性势能：E= ½kx² 2.2 动能：Eₖ = ½mv² 2.3 势能与力的关系：F = -dE/dx 2.4 引力定律：F = G(m₁m₂/r²) 2.5 简谐振动周期：T = 2π√(m/k) 3. 热学 3.1 热传导方程：Q/t = kAΔT/Δx
3.2 热容量：Q = mcΔT 3.3 热功定理：Q = W 3.4 理想气体状态方程：PV = nRT 3.5 热力学第一定律：ΔU = Q - W 4. 光学 4.1 光的折射定律：n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂ 4.2 成像公式：1/f = 1/v - 1/u 4.3 光的衍射公式：dsinθ = mλ 4.4 惠更斯原理：光沿着波的法线传播 4.5 光的干涉条件：d(sinθ) = mλ 5. 电学 5.1 电流强度：I = Q/t 5.2 电阻定律：U = IR 5.3 欧姆定律：R = ρl/A 5.4 电容器电量：Q = CV
5.5 电势能：W = QV 6. 电磁学 6.1 磁感应强度：B = µ₀I/2πr 6.2 洛伦兹力：F = qvBsinθ 6.3 电磁感应定律：ε = -dΦ/dt 6.4 法拉第电磁感应定律：ε = Blv 6.5 毕奥-沙伐定律：B = µ₀I/4πr² 7. 声学 7.1 声强：I = P/A 7.2 声音频率：f = 1/T 7.3 声速：v = fλ 7.4 音受阻尼振动：f = 1/2π√(k/m) 7.5 等弦超声波速度：v = √(γRT) 以上是高一下学期物理知识点的总结及相关公式，这些公式是物理学中的基础知识，掌握好它们对于学习和理解进一步的物理
惠更斯原理 教案
惠更斯原理 【学情分析】 学生在初中已经学习过光的反射和折射现象以及声音的反射现象。因此本节课的学习学生有一定基础，本节课学生的学习难点在于接受一些新概念和惠更斯原理，并利用机械波的基本知识好惠更斯原理推导波的反射定律和折射定律，激发学生学习物理的兴趣。而最后的落脚点却在应用两个定律分析问题解决问题上。 【教学目标】 （一）物理观念 1、知道波传播到两种介质交界面时会发生反射和折射。 2、知道波发生反射时，反射角等于入射角，反射波的频率、波速和波长都与入射波相同。 3、知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同，知道折射角与入射角的关系。（二）科学思维、科学探究 培养学生对实验的观察、分析和归纳的能力。 （三）科学态度与责任 1、通过对现象的观察、解释、培养学生观察生活，探索知识的能力。 2、通过学习惠更斯原理，体会物理学家研究物理现象时极为巧妙的思维方法 【教学思路】 通过波面和波线的概念教学，是学生学会确定波面和波线；并向学生介绍子波的概念和惠更斯原理；用惠更斯原理推导波的反射定律和波的折射定律；这样教学的目的在于是学生开阔视野，了解科学家研究物理现象的极为巧妙的思维方法。通过例题和练习，使学生熟练掌握入射角、反射角、折射角和折射率的概念和反射定律和折射定律，并会应用解题。【教学重点、难点】 1、观察和理解波的反射和折射现象。 2、理解波的反射定律和折射定律，知道波的反射和折射现象中反射角、折射角与入射角的关系。 3、理解波发生反射时的频率、波速和波长都不改变，而波发生折射时，频率不变，但波速和波长会发生变化。 【教学方法】 教法：实验观察法、指导阅读法和启发式讲授法。 学法：观察、阅读、思考讨论与交流。 【教学流程】 【教学过程及知识要点】 一、波的反射和折射现象 1、复习声音的反射现象、光的反射和折射现象 教师：引导复习 学生：思考回顾
河北省邢台市育才中学人教版高中物理选修3-4学案：12.5-6 多普勒效应 惠更斯原理 (1) Word版缺答案
学案9 多普勒效应惠更斯原理 [目标定位] 1.了解多普勒效应，并能运用多普勒效应解释一些物理现象.2.知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理.3.知道波传播到两种介质交界面时会发生反射、折射现象，并能用惠更斯原理进行解释． 一、多普勒效应 [问题设计] 有经验的铁路工人可以从火车汽笛声判断火车的运行方向和快慢，请你说一说他们是根据什么作出的判断． [要点提炼] 1．多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象． 2．多普勒效应产生的原因分析： (1)相对位置变化与频率的关系(规律)： (2)成因归纳：发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动．二者互相
靠近时，观察者接收到的频率变高，互相远离时，观察者接收到的频率变低． 3．发生多普勒效应时，波源产生的波的频率并没有变化，只是观察者接收到的波的频率发生了变化． 4．多普勒效应是波的特性，不是只有机械波会产生多普勒效应，后面所学的光波、电磁波也会产生这一现象． 二、波面、波线、惠更斯原理 [问题设计] 把一颗石子投到平静的池塘里，会激起一圈圈起伏不平的水面波向周围传播，你知道向四面八方传播的波峰(波谷)为什么会组成一个个圆吗？ [要点提炼] 1．波面：在波的传播过程中，任一时刻介质中的点组成的面叫做波面． 2．波线 波线是指与波面垂直的那些线，它代表了波的如图1所示． 图1 3．惠更斯原理 介质中任一波面上的各点，都可以看做的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的就是新的波面． 4．惠更斯原理只能解释波的传播方向，不能解释波的，无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的的关系． 三、波的反射和折射 [问题设计] 1．对着山崖或高墙说话时，能听到回声；夏日的雷声在云层间轰鸣不绝，你知道这是怎么回
高二物理选修第一章知识点总结
高二物理选修第一章知识点总结 导读：本文高二物理选修第一章知识点总结，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。 【一】 1、LC回路振荡电流的产生 先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。 （1）闭合电路，电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量。随后，电路中电流加大，磁场能加大，电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束，电流达到、磁场能最多。 （2）由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失，保持原来电流方向，对电容器反方向充电，磁场能减少，电场能增多。充电流由大到小，充电结束时，电流为零。 接着电容器又开始放电，重复（1）、（2）过程，但电流方向与（1）时的电流方向相反。 电磁波的发射和接收 有效的向外发射电磁波的条件： （1）要有足够高的振荡频率，因为频率越高，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，才有
可能有效的将电磁场的能量传播出去。 采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波？ 改造振荡电路——由闭合电路成开放电路 2、电磁波的接收条件 ①电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流，这种现象叫做电谐振。 ②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。 ③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。．电磁波谱及其应用Ⅰ 3、光的电磁说 （1）麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同，说明光具有电磁本质 （2）电磁波谱 电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线 产生机理在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生 原子的外层电子受到激发产生的 原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的 （3）光谱①观察光谱的仪器，分光镜②光谱的分类，产生和特征 发射光谱连续光谱产生特征 由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切
机械波知识点(全)
机械波的产生和传播 知识点一：波的形成和传播 （一）介质 能够传播振动的媒介物叫做介质。（如：绳、弹簧、水、空气、地壳等） （二）机械波 机械振动在介质中的传播形成机械波。 （三）形成机械波的条件 （1）要有 ；（2）要有能传播振动的 。 注意：有机械波 有机械振动，而有机械振动 能产生机械波。 （四）机械波的传播特征 （1）机械波传播的仅仅是 这种运动形式，介质本身并不随波 。 沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做 振动，因此波动的过程是介质中相邻质点间依次“带动”、由近及远相继振动起来的过程，是 这种运动形式在介质中依次向外传播的过程。 对简谐波而言各质点振动的振幅和周期都 ，各质点仅在各自的 位置附近振 动，并 随波动过程的发生而沿波传播方向发生迁移。 （2）波是传递能量的一种运动形式。 波动的过程也是由于相邻质点间由近及远地依次做功的过程，所以波动过程也是能量由近及远的传播过程。因此机械波也是传播 的一种形式。 （五）波的分类 波按照质点 方向和波的 方向的关系，可分为： （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向 的波，其波形为 相间的波。凸起的最高处叫 ，凹下的最底处叫 。 （2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向 的波，其波形为 相间的波。质点分布最密的地方叫作 ，质点分布最疏的地方叫作 。 知识点二：描述机械波的物理量知识 （一）波长（λ） 两个 的、在振动过程中对 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 的波峰（或波谷）间的距离等于波长。 在纵波中，两个 的密部（或疏部）间的距离等于波长。 振动在一个 内在介质中传播的距离等于一个波长。 （二）频率（f ） 波的频率由 决定，一列波，介质中各质点振动频率都相同，而且都等于波源的频率。 在传播过程中，只要波源的振动频率一定，则无论在什么介质中传播，波的频率都不变。 （三）波速（v ） 振动在介质中传播的速度，指单位时间内振动向外传播的距离，即x v t ∆=∆。 波速的大小由 的性质决定。一列波在不同介质中传播其波速不同。 对机械波来说，空气中的波速小于液体中的波速，小于固体中的波速。 （四）波速与波长和频率的关系 v = 注意：一列波的波长是受 和 制约的，即一列波在不同介质中传播时，波长不同。 知识点三：机械波的图象 （一）机械波的图象 波的传播也可用图象直观地表达出来。在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的 位置；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离 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， （二）物理意义
高二物理选修第一章知识点总结
高二物理选修第一章知识点总结 【一】 1、LC回路振荡电流的产生 先给电容器充电，把能以电场能的形式储藏有电容器中。 （1）闭合电路，电容器 C经过电感线圈 L 开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的防碍作用。放电开始刹时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量。随后，电路中电流增大，磁场能增大，电场能减少 , 直到电容器 C两头电压为零。放电结束，电流达到、磁场能最多。 （2）由于电感线圈 L 中自感电动势的防碍作用电流不会立刻消逝，保持本来电流方向，对电容器反方向充电，磁场能减少，电场能 增加。充电流由大到小，充电结束时，电流为零。 接着电容器又开始放电，重复（1）、（ 2）过程，但电流方向与（1）时的电流方向相反。 电磁波的发射和接收 有效的向外发射电磁波的条件： （1）要有充分高的振荡频次，由于频次越高，发射电磁波的 本事越大。 （2）振荡电路的电场和磁场一定分别到尽可能大的空间，才 有可能有效的将电磁场的能量流传出去。 采纳什么手段可以有效的向外界发射电磁波？ 改造振荡电路——由闭合电路成开放电路 2、电磁波的接收据件
①电谐振：当接收电路的固有频次跟接收到的电磁波的频次同样时，接收电路中产生的振荡电流，这类现象叫做电谐振。 ②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。经过改变电容器电容来改变调谐电路的频次。 ③检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。．电磁波谱及其应用Ⅰ 3、光的电磁说 （1）麦克斯韦计算出电磁波流传速度与光速同样，说明光拥 有电磁实质 （2）电磁波谱 电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线 产活力理在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生 原子的外层电子遇到激发产生的 原子的内层电子遇到激发后产生的原子核遇到激发后产生的 （3）光谱①察看光谱的仪器，分光镜②光谱的分类，产生和特征 发射光谱连续光谱产生特色 由火热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续散布的，全部波长的光构成 明线光谱由稀疏气体发光产生的由不连续的一些亮线构成 汲取光谱高温物体发出的白光，经过物质后某些波长的光被汲取而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线构成的光谱 ③光谱剖析：
(浙江新高考专用版)2019_2020学年高中物理第十二章机械波5_6多普勒效应惠更斯原理教案新人教版
5多普勒效应 6惠更斯原理 一、多普勒效应 1．多普勒效应 波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象． 2．多普勒效应产生的原因 (1)当波源与观察者相对静止时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率等于波源振动的频率． (2)当波源与观察者相向运动时，1s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加(填“增加”或“减小”)，观察到的频率增加(填“增加”或“减小”)；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率减小(填“增加”或“减小”)． 3．应用 (1)测车辆速度． (2)测星球速度． (3)测血流速度． 二、惠更斯原理 1．波面和波线 波面：任何振动状态相同的点组成的一个个圆． 波线：代表了波的传播方向，与波面垂直的线． 2．惠更斯原理 (1)定义：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面． (2)应用：用惠更斯原理可以说明平面波的传播，解释波的衍射，不能解释波的强度．无法说
明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系． 3．波的反射和折射 (1)反射现象：波遇到介质界面会返回原介质继续传播的现象． (2)折射现象：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象． 1．判断下列说法的正误． (1)发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化．( ×) (2)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应．( ×) (3)波发生反射和折射时波的频率都不变，但波长、波速均发生变化．( ×) (4)波的折射现象和反射现象都可以用惠更斯原理解释．( √) 2．如图1表示产生机械波的波源S做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．该图表示____________现象，观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________. 图1 答案多普勒效应A B 一、多普勒效应 警车鸣笛从你身边飞速驶过，对于警车向你靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化．思考下列问题：(1)你听到警笛的音调有何不同？(2)实际上警笛的音调会变化吗？(3)听到音调发生变化的原因是什么？ 答案(1)警车驶来时，音调变高；警车远离时，音调变低．(2)实际上警笛的音调不会变化．(3)警车与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小，因此会感觉警笛音调变化． 多普勒效应产生的原因分析 1．相对位置变化与频率的关系(规律)
新教材粤教版高中物理选择性必修第一册第三章机械波 知识点考点解题方法规律归纳总结
第三章机械波 第一节机械波的产生和传播...................................................................................... - 1 - 第二节机械波的描述.................................................................................................. - 5 - 第三节机械波的传播现象........................................................................................ - 10 - 第四节多普勒效应.................................................................................................... - 18 - 第一节机械波的产生和传播 知识点一认识机械波 1．机械波的定义 机械振动在媒介中的传播叫作机械波． 2．波源 要产生机械波，必须有一个振动源，称为波源． 3．形成机械波需要两个条件 机械振动的波源和传播振动的介质． 知识点二机械波的传播 1．产生机理 波源带动相邻质点做受迫振动，该质点振动后会同样带动其相邻质点做受迫振动． 2．传播特点 (1)机械波既传播振动的运动形式，同时也将波源的能量传播出去． (2)在波传播的过程中，每个质点只是在平衡位置附近做上下振动，并未形成沿传播方向的宏观移动． 知识点三横波与纵波 1．横波的定义 介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的机械波． 2．纵波的定义 波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上的机械波． 考点1波的形成和传播
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
地震勘探原理__各章要点总结
第一章 地震勘探的理论基础 1、各向同性介质：弹性与空间方向无明确关系的介质称各向同性介质，否则是各向异性介质。 2、泊松比σ：弹性体受力纵向伸长(缩短)与横向收缩(膨胀)的比值。 L L d d //∆∆=σ 3、对于大多数沉积岩石，σ=0.25，∴V P =1.73V S 。 4、瑞雷面波(R 波)特点： (1) 波的能量分布在地表附近的介质中并随深度迅速衰减。 (2) 质点振动方向分上、下、坐、右，合成的振幅轨迹是椭圆(逆时针方向)，长轴垂直地面，长短轴比值是2/3。 (3) 当σ=0.25时，V R = 0.92V S =0.54V P ，速度低、频率低(10~30Hz)，波形宽。 (4) 有频散(波散)现象，不同频率的成分传播速度(相速度)不同，即群速度不等于相速度。 5、拉夫面波(L 波) 特点：能量沿地震界面分布，振动方向与传播方向垂直，振动平面平行界面，即为SH 波，由于水平振动，检波器接收不到。 6、地震波的特征： 运动学特征——研究波在地层中传播的空间位置与传播时间的关系。 动力学特征——研究波在地层中传播的能量(振幅)变化和波形特征(频谱)。 7、惠更斯原理(1690)也叫波前原理，说明波向前传播的规律。在弹性介质中，任意时刻波前面上的每一点，都可看作是一个新的波源(子波)而产生二次扰动，新波前的位置可认为是该时刻各子波波前的包络。惠更斯原理只给出了波传播的空间位置，而不能给出波传播的物理状态。菲涅尔(1814)对惠更斯原理进行了补充：波在传播时，任意点处的振动，相当于上一时刻波前面上全部新震源产生的子波在该点处相互干涉的合成波。
8、视速度定理 地震波的传播是沿射线方向进行的，而观测地震波是沿测线方向进行的，其方向和射线方向不一致。波前沿测线传播的速度不是真速度V ，而是视速度*V 。 αsin //=∆∆=∆∆∆∆=*x s t x t s V V β αcos sin V V V ==* 式中 α——射线与地面法线的夹角，称入射角； β——波前与地面法线的夹角，称出射角。 图1—13 视速度定理 结论： (1) 当α=90˚时，即波沿测线方向传播，V V =*。 (2) 当α=0˚时，即波垂直测线方向传播，波前同时到达地面各点，∞→*V 。 (3) 当地震波的入射角α由0˚增大至90˚时，视速度由无限大变至真速度。因此，在正常情况下，V V ≥*。 (4) 在均匀各向同性介质中，V 是常数，*V 大小和正负主要反映射线入射到地表的方向。 9、研究地震波振幅和相位随频率的变化规律叫做频谱分析，前者为振幅谱A(f)，