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


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。

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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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