2.波的描述
学习目标：
1.理解波的图像的意义．
2.能够由波的图像判断传播方向与质点振动方向的关系，由有关信息画出波的图像．
3.会区别波动图像和振动图像．
一、波的图像
1．图像的建立
如图所示，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，在xOy平面上，画出各点(x，y)，用平滑的曲线把各点连接起来就得到了波的图像．
2．图像的物理意义
波的图像描述的是某一时刻，沿波的传播方向的各个质点离开平衡位置的位移．
3．简谐波
波形图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也称为简谐波．简谐波在传播时，介质中各质点在做简谐运动．
二、波长、频率和波速
1．波长
(1)定义
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，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，两个相邻疏部或两个相邻密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，二者缺一不可．
2．周期、频率
(1)规律
在波动中，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．
(2)决定因素
波的周期或频率由波源的周期或频率决定．
(3)时空的对应性
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．
(4)周期与频率关系
周期T与频率f互为倒数，即f＝1
T.
3．波速
(1)定义：波速是指波在介质中传播的速度．
(2)公式：v＝λ
T＝λf.
(3)决定因素
机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同．
(4)决定波长的因素：波长由波速和频率共同决定．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况．(√)
(2)简谐波中各质点做的是简谐运动．(√)
(3)波的图像是质点的运动的轨迹．(×)
(4)可以根据波的传播方向确定各质点某时刻的运动方向．(√)
2．(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图像可知()
A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2 cm
D．质点a再经过T
2通过的路程是4 cm
ACD[由波形知，质点b在平衡位置，所以其位移此时为零，故A正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b的左侧选一参考点b′，由图知b′在b 上方，所以质点b此时向＋y方向运动，故B错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，故C正确；再过T
2
的时间，质点a将运动到负向最大位移处，路程是4 cm，位移是－2 cm，故D正确．] 3．(多选)关于波的周期下列说法中正确的是()
A．质点的振动周期就是波的周期
B．波的周期是由波源驱动力的周期决定的
C．波的周期与形成波的介质的密度有关
D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波形向前移动了一段距离
ABD[波的周期是由质点振动的周期决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确．]
波的图像
机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质
问题：1.在平面直角坐标系中，要画出波的图像，横、纵坐标应分别表示什么物理量？
2．波的图像表示了怎样的物理意义？
3．从波的图像上可获取哪些物理信息？
提示：1.横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移．
2．波的图像表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移的空间分布情况．
3．振幅、波的传播方向及质点振动方向．
(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”．
(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动．
(3)横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即图像中的位移正向的最大值，波谷即图像中的位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置．
2．波的图像的周期性
在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点
的位移不同，则不同时刻波的图像不同．质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化．经过一个周期，波的图像复原一次．
3．波的传播方向的双向性
如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性．
注意：(1)波的传播方向不一定沿x轴正方向，有可能沿x轴负方向，由题意判定．
(2)坐标原点不一定是波源位置，要根据波的传播方向判定．
【例1】如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波动图像．绳上有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法错误的是()
A．A、C、E、F、H具有相同的位移
B．A、C位移相同，H、F位移方向相反
C．B、I振幅相同
D．A、B振幅相同
思路点拨：分析和判断问题时，要正确理解波动图像的意义及其传播特点，可以结合绳波的形成和传播模型来理解．
A[在波动图像中纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，故A 说法错误，B说法正确；在简谐波中各质点都做简谐运动，振幅都等于波源的振幅，故C、D说法正确．]
对波的图像的三点说明
(1)在某一时刻各质点的位移不同，但各质点的振幅是相同的．
(2)每一质点的振动规律相同，只是后一质点比前一质点振动得晚．
(3)某时刻波的图像与经过一段时间后波的图像十分相似，不同的是波的图像沿波的传播方向又延伸了一段距离．
上题中A、C两质点，A、H两质点、C、E两质点的振动关系有何异同？
【提示】①A、C两质点振动情况不同，A向下振动，C向上振动；②A、H两质点的振动情况完全相同，只是H比A滞后一个周期而已；③在图示时刻，C、E两质点振动的速度大小、方向相同，但此后，两质点的振动情况就不同了，C的速度逐渐减小，E的速度逐渐增大．
[跟进训练]
1．(多选)如图所示为某一向右传播的横波在某时刻的波形图，则下列叙述中正确的是()
A．经过半个周期，质点C将运动到E点处
B．M点和P点的振动情况时刻相同
C．A点比F点先到达最低位置
D．B点和D点的振动步调相反
CD[各质点在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移，所以经过半个周期，质点C会回到平衡位置，但不会运动到E点，A错误；M点和P点的振动情况不会相同，B错误；波向右传播，F点和A点都向上振动，A点先到达最低位置，C正确；B点和D点的振动相差半个周期，所以振动步调相反，D正确．]
波长、频率和波速的关系
(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，振源振动一个周期，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位移在任何时刻都相同，而且
振动速度的大小和方向也相同，即相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动状态相同．
(3)物理意义：表示波在空间上的周期性．
2．波长、频率和波速的关系
(1)波速：机械波在介质中传播的距离跟所用时间的比值叫作波速，它是描
述振动(或波形)在介质中传播快慢的物理量，v＝x t.
(2)波速由介质决定，与波的频率、波长、质点的振幅无关．不同频率的机械波在相同的介质中传播的速度相等；相同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同．波在同一均匀介质中匀速传播，波速不变；但波中各个质点的振动是变加速运动，振动速度随时间做周期性变化．
(3)波的周期(或频率)：波的频率就是波源振动的频率．波传播时，介质中各个质点的振动频率都等于波源的频率．与介质无关，只由振源决定，且满足f＝1
T.
(4)波速、波长、频率间的关系：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．故v＝λ
T＝λf.
名师点睛：(1)波长λ决定于v和T.只要v、T其中一个发生变化，其λ值必
然发生变化，且仍保持v＝λ
T
的关系．
(2)波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；介质的变化导致了波速和波长的改变．
【例2】图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.5 s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.5 s.
(1)如果波是向左传播的，波速是多大？波的周期是多大？
(2)如果波是向右传播的，波速是多大？波的周期是多大？
思路点拨：根据题意，这列波的周期大于0.5 s，所以经过0.5 s的时间，这
列波传播的距离不可能大于一个波长λ.当波向左传播时，图中的波峰1只能到达波峰2，而不可能向左到达更远的波峰．当波向右传播时，图中的波峰1只能到达波峰3，而不可能向右到达更远的波峰．已知传播的时间为t ＝0.5 s ，由图可
以知道波的传播距离x ，由公式v ＝x t 即可求出波速v .由题图可以知道波长λ，由公式T ＝λv 即可求出周期T .
[解析] (1)如果波是向左传播的，从题图可以看出，虚线所示的波形相当于
实线所示的波形向左移动了x ＝6 cm ? ????即λ4，由此可求出波速为v ＝x t ＝0.060.5
m/s ＝0.12 m/s ，波的周期T ＝λv ＝0.240.12
s ＝2.0 s. (2)如果波是向右传播的，从题图可以看出，虚线所示的波形相当于实线所
示的波形向右移动了x ′＝18 cm ? ????即3λ4，由此可求出波速为v ′＝x ′t ＝0.180.5
m/s ＝0.36 m/s ，波的周期为T ′＝λv ′＝0.240.36
s ≈0.67 s. [答案] (1)0.12 m/s 2.0 s (2)0.36 m/s 0.67 s
波长的三种确定方法
(1)根据定义确定：
①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长． ②波在一个周期内传播的距离等于一个波长．
(2)根据波的图像确定：
①在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长． ②在波的图像上，运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．
③在波的图像上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长．
(3)根据公式λ＝v T来确定．
[跟进训练]
训练角度1波长的理解
2．(多选)关于波长的下列说法中正确的是()
A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长
B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长
C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长
D．波长是波的空间周期性的体现
ACD[机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A项正确；由波形图可见，在一个完整波形上，位移相同的相邻质点之间距离不一定等于一个波长，故B项错误；速度最大且相同的质点，在波形图上是在平衡位置上，如果相邻，那么正好是一个完整波形的两个端点，所以C项正确；振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数倍，故D项正确．] 训练角度2波长、频率和波速的关系
3．(多选)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确的是()
A．波长为2 m
B．波速为6 m/s
C．频率为1.5 Hz
D．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰
BC[由图像可知简谐横波的波长为λ＝4 m，A项错误；波沿x轴正向传播，
t＝0.5 s＝3
4T，可得周期T＝
2
3s、频率f＝
1
T
＝1.5 Hz，波速v＝λ
T
＝6 m/s，B、C
项正确；t＝0时刻，x＝1 m处的质点在波峰，经过1 s＝3
2T，一定在波谷，D项错误．]
波的多解问题
故波在传播过程中容易出现多解问题．
1．造成波的多解的主要因素
(1)周期性
①时间周期性：相隔周期整数倍时间的两个时刻的波形完全相同，时间间隔Δt与周期T的关系不明确造成多解．
②空间周期性：沿传播方向上，相隔波长整数倍距离的两质点的振动情况完全相同，质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解．
(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．
2．波动问题的几种可能性
(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，则有起振方向向上、向下(或向左、向右)两种可能．
(3)只告诉波速不指明波的传播方向时，应考虑波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．
【例3】一列简谐横波图像如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s，问：
(1)这列波的可能波速的表达式？
(2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速多大？
(3)若波速v＝68 m/s，则波向哪个方向传播？
思路点拨：(1)由图可直接读出振幅和波长．
(2)由于波形的周期性和双向性，可分两种情况写出通项．
(3)根据题设给定的时间或波速代入通项进行判断．
[解析] (1)未明确波的传播方向和Δt 与T 的关系，故有两组系列解． 当波向右传播时：
v 右＝nλ＋λ4Δt ＝8n ＋20.5
m/s ＝4(4n ＋1) m/s(n ＝0,1,2…) ① 当波向左传播时：
v 左＝nλ＋34λΔt ＝8n ＋60.5 m/s ＝4(4n ＋3) m/s(n ＝0,1,2…)． ②
(2)明确了波的传播方向，并限定3T ＜Δt ＜4T ，设此时间内波传播距离为s ，则有3λ＜s ＜4λ
即n ＝3，代入②式
v 左＝4(4n ＋3) m/s ＝4×(4×3＋3) m/s ＝60 m/s.
(3)给定的波速v ＝68 m/s ，则给定时间Δt 内波传播距离x ＝v ·Δt ＝68×0.5 m
＝34 m ＝? ??
??4＋14 λ，故波向右传播． [答案] 见解析
解决波的多解问题的方法
(1)解决周期性多解问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上再加上时间nT ，或找到一个波长内满足条件的特例，在此基础上再加上距离nλ.
(2)解决双向性多解问题时，养成全面思考的习惯，熟知波有向正、负(或左、
右)两方向传播的可能，质点有向上、向下(或向左、向右)两方向振动的可能．
[跟进训练]
4．(多选)一列简谐横波沿直线由P 向Q 传播，相距21 m 的P 、Q 两处的质点振动图像如图中P 、Q 所示，则( )
A ．该波的振幅是20 cm
B ．该波的波长可能是12 m
C ．该波的波速可能是10 m/s
D ．该波由P 传播到Q 最短历时3 s
BD [由题图读出，该波的振幅为A ＝10 cm ，在t ＝0时刻，质点Q 经过平衡位置向上运动，质点P 位于波谷，波由P 向Q 传播，结合波形得到：P 、Q 间
距离与波长的关系为Δx ＝? ????n ＋34λ(n ＝0,1,2…)，得到波长为λ＝4Δx 4n ＋3＝4×214n ＋3
m ＝844n ＋3 m(n ＝0,1,2…)，当n ＝1时，λ＝12 m ；波速为v ＝λT ＝84(4n ＋3)×4 m/s ＝214n ＋3
m/s(n ＝0,1,2，…)，因n 为整数，v 不可能等于10 m/s ，故选项A 、C 错误，B 正确；该波由P 传播到Q 的时间为t ＝? ??
??n ＋34T ＝(4n ＋3) s(n ＝0,1,2…)，则n ＝0时，t 最短为3 s ，故选项D 正确．]
1．物理观念：正弦波、波的传播方向，波长、频率和波速．
2．科学思维：比较法理解振动图像与波动图像的不同．
3．科学探究：探究绳波中质点振动方向与波传播方向的关系，绳波的周期性、双向性.
1．(多选)如图是某时刻横波的波形图，则()
A．若质点a向下运动，则波是从右向左传播的
B．若质点b向下运动，则波是从左向右传播的
C．若波从右向左传播，则质点c向下运动
D．若波从右向左传播，则质点c向上运动
AD[根据质点振动方向与波的传播方向的关系，若a、b向下运动，则波向左传播，B项错误，A项正确；若波向左传播，则c向上运动，D项正确．] 2．(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()
A．这列波的振幅为2 cm
B．这列波的周期为2 s
C．此时x＝4 m处质点沿y轴负方向运动
D．此时x＝4 m处质点的加速度为0
ABD[由题图可得，这列波的振幅为2 cm，选项A正确；由题图得，波长
λ＝8 m，由T＝λ
v
得T＝2 s，选项B正确；由波动与振动的关系得，此时x＝4 m 处质点沿y轴正方向运动，且此质点正处在平衡位置，故加速度a＝0，选项C 错误，选项D正确．]
3．(多选)对机械波，关于公式v＝λf的下列说法正确的是()
A．v＝λf适用于一切波
B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大
C．v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的
只有f
D．由v＝λf知，波长是4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2倍AC[公式v＝λf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率f无关，所以B、D错误；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，故C正确．]
4．(多选)一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，根据图像不能确定的物理量是()
A．周期B．波速
C．波长D．频率
ABD[由简谐波的波形图可知简谐波的波长为λ＝4 m．虽然知道两不同时刻的波形图，但不知道时间差．无法确定周期和频率，也无法确定波速．]
高二物理《机械波》单元测试题 姓名班级成绩 一、不定项选择题（共15小题，每题4分，错选或不选不给分，少选给2分，共60分） 1．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（） A．3s，6cm B．4s，6cm C．4s，9cm D．2s，8cm 2．一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的（） A．速度一定大小相等，方向相反B．加速度一定大小相等，方向相反 C．位移一定大小相等，方向相反D．以上三项都不一定大小相等，方向相反 3．机械波传的是( ) A．介质中的质点B．质点的运动形式 C．能量D．信息 4．关于声波，下列说法中正确的是( ) A．空气中的声波一定是纵波 B．声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体和真空中传播 C．能听到声音是因为声源处的空气进入了耳朵 D．空气能传播声源的能量和信息 5．一列简谐横波在如图所示的x轴上传播，a、b是其中相距为0.3m的两点。在某时刻，a 点质元正位于平衡位置向上运动，b点质元恰好运动到下方最大位移处。已知横波的传播速度为60m/s，波长大于0.3m。（） A．若该波沿x轴负方向传播，则频率为150Hz B．若该波沿x轴负方向传播，则频率为100Hz C．若该波沿x轴正方向传播，则频率为50Hz D．若该波沿x轴正方向传播，则频率为75Hz 6．一列简谐横波波沿X轴正方向传播，在t=0时刻波形如图所示。已知这列波在P(x=1)点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，以下说法正确的是（） A．这列波的波长是5m。 B．这列波的速度是10 m /s C．质点Q需要再经过0.7s，才能第一次到达波峰处 D．质点Q达到波峰时，质点P也恰好达到波峰处
第一节交流电的产生和变化规律一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 a d ()) (b () c() d () e
机械波 一、机械波 1．机械波的形成和传播 (1)产生条件： ①有波源。 ②有传播振动的介质，如空气、水、绳子等。 (2)传播特点： ①传播振动形式、能量和信息。 ②质点不迁移。 ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。 2．机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上的波，有疏部和密部。 3．波长、波速、频率及其关系 (1)波长： 在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用λ表示。 (2)波速： 波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 (3)频率： 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＝fλ＝λ T。 核心突破 1．波速与振速的区别 (1)波速是波在介质中传播的速度，它表示波形(或能量)向外平移的速度；波源振动几个周期，波形就向外平移几个波长，在同一种均匀介质中波的传播是匀速的，波速只与介质有关，与波源的振动频率无关。 (2)振速是指介质中质点振动的速度，在机械波传播的过程中，介质中各质点都在各自的平衡位置附近做周期性的振动——简谐运动，质点振动的速度时刻在变，质点并没有沿波的传播方向迁移。 2．振动与波动的区别和联系
产生原因不同振动是由于质点所受回复力 作用的结果 波动是由于介质中相邻质点的带动作用 而形成的 能量变化情况不同振动过程动能和势能不断地 相互转化，总机械能守恒 振源将机械能传递给它的相邻质点，这 个质点再将能量传递给下一质点，每个 质点在不断地吸收和放出能量，从而把 波源的能量传播出去，是一个能量的传 播过程 联系(1)振动是波动的成因，波动是振动在介质中的传播 (2)波动的周期等于质点振动的周期 (3)有振动不一定有波动，因为波的形成还需要有传播振动的介质，但有波动一定有振动 (4)波源停振后，介质中的波动并不立即停止，而是继续向远处传播，直到振动能量完全损失尽 A．振动是波的成因，波是振动的传播 B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 C．波的传播速度就是质点振动的速度 D．波源停止振动时，波立即停止传播 二、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 某一时刻介质中各个质点相对平衡位置的位移。 核心突破： 1．振动图象与波动图象的比较 两种图象 比较内容 振动图象波动图象 研究对象某一振动质点沿波传播方向所有质点 图象意义某一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位 移 图象特点
《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
交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像
4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和
E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表
高中物理-波的图象练习 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题,5、6题为多选题) 1．关于振动图象和波的图象,以下说法正确的是( D ) A ．波的图象反映出很多质点在不同时刻的位移 B ．通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移 C ．从振动图象可以找出很多质点在任一时刻的位移 D ．两种图象的纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移 解析：波的图象表示的是连续介质中的各个质点在某一时刻的位移,振动图象表示的是某一质点在各个时刻的位移。 2．一列简谐横波沿x 轴正向传播,某时刻的图象如图所示,坐标为(3,0)的质点经过14 周期后该质点的坐标是( A ) A ．(3,2) B ．(4,2) C ．(4,－2) D ．(3,0) 解析：波向右传播,则质点(3,0)向上运动,14 周期后到达波峰处,坐标为(3,2),故A 正确。 3．(河北衡水中学高二上学期调研)在图中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A 正向上运动,如图中箭头所示,由此可判断此横波( C ) A ．向右传播,且此时质点 B 正减速运动 B ．向右传播,且此时质点 C 位移正增大 C ．向左传播,且此时质点 D 加速度减小 D ．向左传播,且此时质点 E 势能减小 解析：由题意,此时质点A 正向上运动,波形将向左平移,所以此横波向左传播．此时质点B 、C 的振动方向向下,D 、E 方向向上,B 向平衡位置运动,速度增大,C 向波谷运动,位移增大,D 向平衡位置运动,加速度减小,E 向波峰运动,位移增大,势能增大,故C 正确,A 、B 、D 错误。
4．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图象,下列说法中正确的是( D ) A．该时刻a点和d点处的质点位移相同,加速度方向相反 B．该时刻b点和c点处的质点位移相同,速度方向也相同 C．质点b比质点c先回到平衡位置 D．质点a比质点d先回到平衡位置 解析：题图时刻a、d两点位移相同,加速度相同,A错。据“上坡下、下坡上”可以判断a、b两点向上运动,c、d两点向下运动,所以c比b先回到平衡位置,a比d先回到平衡位置,C错,D 对。 5．(河南师大附中高二下学期月考)如图所示,水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3……,现使质点1沿竖直方向作简谐运动,振动将沿绳向右传播,质点1的起始振动方向向上,当振动传播到质点13时,质点1恰好完成一次全振动,此时质点9的运动情况是( BD ) A．加速度方向竖直向上B．加速度方向竖直向下 C．速度方向竖直向上D．速度方向竖直向下 解析：由题可知,质点1的起振方向向上,介质中各质点起振方向均向上,波向右传播,画出1－13个质点间的波形如图所示： 由图可以看出,质点9正在向下运动,速度方向向下,位移减小,加速度也正在减小,且方向竖直向下,故B、D正确,A、C错误。 6．取向上为质点振动的正方向,得到如图所示的两个图象,其中图甲是一列波的图象,A是介质中的一个质点,图乙是介质中另一个质点的振动图象,B为振动中的某一个时刻,关于图甲中A质点在该时刻的运动方向和图乙中B时刻质点的运动方向,下列说法正确的是( BC ) A．A质点向下B．A质点向上
《机械波》典型题 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 ．水面波是一种机械波 B ．该水面波的频率为6 Hz C ．该水面波的波长为3 m D ．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 E ．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．(多选)一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( ) A ．振幅一定为A B ．周期一定为T C ．速度的最大值一定为v D ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离 E ．若P 点与波源距离s ＝v T ，则质点P 的位移与波源的相同 3．(多选)一列简谐横波从左向右以v ＝2 m/s 的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是( ) A ．A 质点再经过一个周期将传播到D 点 B ．B 点正在向上运动 C ．B 点再经过18T 回到平衡位置
D．该波的周期T＝0.05 s E．C点再经过3 4T将到达波峰的位置 4．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点，下列说法中正确的是( ) A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 5．(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝12 m处的质点的振动图线如图甲所示，在x＝18 m处的质点的振动图线如图乙所示，下列说法正确的是( ) A．该波的周期为12 s B．x＝12 m处的质点在平衡位置向上振动时，x＝18 m处的质点在波峰 C．在0～4 s内x＝12 m处和x＝18 m处的质点通过的路程均为6 cm D．该波的波长可能为8 m E．该波的传播速度可能为2 m/s 6．(多选)从O点发出的甲、乙两列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻两列波分别形成的波形如图所示，P点在甲波最大位移处，Q点在乙波最大位移处，
学校：实验高中学科：物理编写人：李以磊审稿人：刘云涛 《12.2 波的图象》 一、教材分析 《12.2 波的图象》是是新人教版高中物理选修3-4第十二章第二节的教学内容，主要学习波的图像，在简谐波的图象中读出质点振动的振幅，根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。能区别简谐波与简谐运动两者的图象。这节课是对于前面课程深入，同时也是高考中的重点内容，所以同学们要好好的学习，掌握。 二、教学目标 1、知识目标： ①知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。 ②知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。 ③根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。 ④了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。 2、能力目标： 能够利用波的图象解决实际问题。 3、情感、态度和价值观目标： 通过对波的振动图象和传播图像的研究，学会对同一种现象从不同的角度进行研究。 三、教学重点、难点：波的图象的物理意义。 四、学情分析 学生在前面已经对波的形成和传播有了深入的学习，在学习本节课的时候应该不会有什么知识的储备缺陷。 我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。而且学生在日常生活中会接触到很多的有关波的知识和现象，在初中已经学过诸如声波之类的波的知识，但是那时候的知识过于感性和肤浅，通过高中的学习会把知识落实的更加科学和深刻。 五、教学方法：实验演示 六、教具和课前准备： 1、波动演示仪， 2、学生准备：把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。 3、教师准备：课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，还有教具的准备。 七、课时安排：1课时 八、教学过程： (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 通过上节课的学习，我们知道了什么是机械波，同时认识了波的形成和传播过程。 我们还清楚，图象是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法，如物体的运动图象、简谐运动的图象等。同样，波的运动情况及传播过程也可以用图象直观的表示出来。这就是波的图象。
第一节 交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c ）、（e ）所a ）律变化的。即正弦交流。 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εM 表示峰值εM =NBS ω 则e=ε M sin ω t 在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节 表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值 用大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。
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
P UI P EI U E η== =外 专题四 电路和电磁感应 第一讲 直流电路与交流电路 何洁 知识主干 一、电功和电热 电功W ＝qU ＝UIt ；电热Q ＝I 2Rt. (1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内 能，所以W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t. (2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等)，所以电功必然大于电热，即W>Q ，这时电功只能用W ＝UIt 计算，电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，两式不能通用． （3）电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能；流经非纯电阻电路，消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能． (4)电源的功率与效率 ①电源的功率P ：也称为电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：P= IE ②电源内阻消耗功率P 内：是电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算式为：P 内= I 2r . ③电源的输出功率P 外：外电路上消耗的功率，计算式为：P 外= IU 外 . ④电源的效率： ⑤电源的输出功率与外电阻R 的关系： 因此可知当电源内外电阻相等时，输出功率最大。 当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． 当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大． 当R 由小于r 增大到大于r 时，随着R 的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)． 4．含容电路的分析技巧 电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流，则无电压)． 二、交变电流 22 2 2()()4RE E P UI R r R r r R ===-++外
高中物理之波的图像知识点 波的图象 振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。 坐标轴的含义 X轴：在波的传播方向上各质点的平衡位置到波源的距离。Y轴：该时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值。 从图中可以获得的信息 ①看横轴：得到波长是2m ②看纵轴：得到振幅是0.5m ③某时刻各质点的位移：如A点，从平衡位置（横轴）指向A点，此刻位移正向最大。 ④某时刻各质点的加速度：如A点，从A点指向平衡位置（横轴），此刻加速度负向最大。 ⑤某时刻各质点速度：如B点，用同侧法（即波传播方向与质点振动方向在波的同一侧）判断，假设波向右传播，B点振动方向向上，若波向左传播，B点振动方向向下。
下一时刻波形图的确定 比如画经过T/4时的波形图，用平移法，若波向右传播，把此时刻波的图像沿x 轴向右平移l/4,即为经过T/4时的波形图，如下图所示： 若波向左传播，把此时刻波的图像沿x 轴向左平移l/4,即为经过T/4时的波形图，如下图所示： 波动图像与振动图像的比较
习题演练 1. 图中画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图象，由图象可知（） A 质点b此时的位移是零 B 质点b此时向－y方向运动 C 质点d的振幅是2 cm D 质点d此时的加速度方向为负 2. 简谐横波某时刻的波形图如图所示。由此图可知（）
A 若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 B 若质点c向下运动，则波是从左向右传播的 C 若波从右向左传播，则质点c向下运动 D 若波从右向左传播，则质点d向上运动 习题解析 1. AC 此刻b质点位于平衡位置，所以位移为零，A正确；波是向右传播的，根据同侧法可得质点b此时正通过平衡位置向上振动，B错误；所有质点的振幅都是2cm，故C正确；此刻d正向下运动，所以回复力指向平衡位置，故加速度指向正方向，D错误。 2. BD 先要判断波的传播方向，或质点振动方向，根据同侧法，若波从左向右传播，a、b向上振动，c、d向下振动，故A错，B对，若波从右向左传播，c、d向上振动，C错,D对。
第一节交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 (a d )) (b () c() d () e
1．如图甲所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2 m的一个介质质点，Q是离原点x2＝4 m的一个介质质点，此时离原点x3＝6 m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)．由此可知() A．这列波的波长为λ＝2 m B．乙图可能是图甲中质点Q的振动图象 C．这列波的传播速度为v＝3 m/s D．这列波的波源起振方向为向上 答案B 解析由题图甲读出波长λ＝4 m，由图乙读出周期T＝2 s，波速v＝λ T＝ 4 2 m/s＝2 m/s，故A、C错误；由图乙看出，t＝0时刻，质点经过平衡位置向上，而图甲中，Q 点也经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点Q的振动图象，故B正确．波源的起振方向与x3＝6 m的质点在t＝0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，则知x3＝6 m的质点在t＝0时刻的振动方向向下，则波源的起振方向沿y轴负方向，故D错误． 2．质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图 所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0 m/s.0.3 s后，此质点立即停止运动，再经过0.1 s后的波形图为( ) 答案C
解析简谐横波沿x轴正方向传播，波源停止振动后，波将继续在介质中匀速传播，0.4 s内简谐横波在介质中传播的总距离为x＝vt＝0.4 m，即0.4 s时，x轴上0.4 m处的质点刚好起振，由振动图象可知其振动方向沿y轴正方向，故C选项描述的波形图正确． 3．一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图象．下列说法正确的是( ) A．t＝0时质点a的速度比质点b的大 B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小 C．图乙可以表示质点a的振动 D．图乙可以表示质点b的振动 答案D 解析题图甲为波动图象，题图乙为振动图象．t＝0时刻，a质点在波峰位置，速度为零，加速度最大，b质点在平衡位置，加速度为零，速度最大，故选项A、B错；在波的图象中，根据上下坡法可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故选项C错，D对． 4．(多选)一列波源在x＝0处的简谐波，沿x轴正方向传播，周期为0.02 s，t0时刻的波形如图5所示．此时x＝12 cm处的质点P恰好开始振动．则( ) 图5 A．质点P开始振动时的方向沿y轴正方向 B．波源开始振动时的方向沿y轴负方向 C．此后一个周期内，质点P通过的路程为8 cm
高二物理交流电专题训练及答案（全套） 一、交变电流变化规律练习题 一、选择题 1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A．磁感强度B．线圈匝数 C．线圈面积D．线圈转速 E．线圈初始位置 2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】A．甲乙都是B．甲是乙不是 C．乙是甲不是D．甲乙都不是
3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】 A．t1，t3线圈通过中性面 B．t2，t4线圈中磁通量最大 C．t1，t3线圈中磁通量变化率最大 D．t2，t4线圈平面与中性面垂直
4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】 A．磁通变化率为零 B．感应电流为零 C．磁力矩为零 D．感应电流最大 D 5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【】A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次
6．下列说法正确的是【】 A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B．交流电流表和电压表测定的是有效值 C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值 D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】
A．正常发光的额定功率为100W的灯泡 B．电流最大值为0.6A的电熨斗 C．每秒发热1·70j的电热器 D．额定电流I=0.5A的电烙铁 8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】 A．电压表的读数为311V B．电流表读数为1.41A C．电流表读数是1A D．2s内电阻的电热是440J 二、填空题 为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______ 10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为
高中物理《机械波》优秀说课稿范例 一、教材分析 (1) 教材的地位与作用 "机械波"是高中物理教材第一册(必修)的第五章"机械振动和机械波"的第七节内容。 机械波是机械运动中比较复杂的运动形式。它作为周期性变化的运动，广泛地涉及物 理学的各个领域。上好这节课不仅可以巩固以前学过的有关运动学和动力学的知识，还可 为今后学习电磁振荡，电磁波和光的本性打下良好的基础。 通过本节课的教学，学生初步认识到学习波动知识时重要的是要会确定波的总的运动 情况，即由波长，频率和波速等物理量来表征运动情况，而不是确定单个质点在某一时刻 的位置，速度和加速度。对培养学生科学的思维，研究方法，发展学生智力有着特殊的意义。 (2) 教学目标 根据学生的认知基础，心理特征及本节课教材大纲要求，拟定下列教学目标。 知识目标 本篇课文虽是说明文，但是它并不是纯客观的介绍，字里行间，作者都是带着感情来 说明的。另外，本文的语言有其独到之处：用长句子说明时,有的明白准确，有的全面周密，有的细致入微。短句子则有的简练，有的生动，有的承上启下，使全文各段珠联璧合。 明确机械波的产生条件;掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征;了解机械波的 种类及其传播特征;初步了解描述机械波的物理量。 能力目标 培养学生观察分析，逻辑思维及归纳总结的自主学习能力;培养学生 的时空观念。 (3)、德育目标 培养学生用辨证的观点探究物理过程及其规律，对学生进行唯物主义世界观和科学方 法论的教育。 (4) 重点，难点分析
机械波的形成过程及描述是本节课的重点和难点。因为波动过程的细节不容易体现出来，教学过程通过课件模拟物理过程的方法进行重点难点的突破，使学生获得较直观的信息，充分调动学生的主观能动作用，以激发学生研究物理问题的浓厚兴趣。 二、教法与学法 现代教育理论认为，科学教学必须让学生们参与以探究为目标的研究活动，使他们同 老师和学生一起在相互启发相互促进。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进 行探究，是科学教学所要采取的主要做法。 基于这种理念，本节课主要采用指导——自主学习法，通过课件和实验演示，引导学 生进行问题探究和讨论，以期达到教学目标。有着丰富生活体会的学生往往对波动形成的 物理过程有着浓厚的兴趣。为了使学生能认识机械波这一特殊的运动形式，教学中可以渗透"指导——自主学习"的教改思想，鼓励学生积极参与，突出学法指导，思维启发，和师 生的情感交流。通过学生小实验和教师实验演示及课件模拟物理过程，逐层深入，让学生 分成小组在教师创设的问题中进行分析探究，总结波动特征。在此基础上指导学生从功和 能的角度去探究波动过程，进而搞清波动的成因。引导学生在讨论中互相问答或自问自答，进入思维的迁移，每观察到一个现象都去想想几个为什么。真正培养起抽象思维能力和独 立的思维能力。 在教学的过程中，教师要对所有学生的各种不同见解，技能和经验都有所尊重。逐步 把全班学生培养成科学探究推理严谨缜密，思想方法与行为方式以及社会价值观念都有助 于科学学习的科学学习者。 三、教学过程设计 新课引入 (课件)在生活中，我们是否见过此现象——向一滴水滴入平静的水面，会看到水面上 荡起圈圈涟漪，起伏不平的波纹向四周传播出去，形成水波 (课件)曾记否，当进球后球迷此起彼伏所形成的波浪 (让学生按顺序逐个相继站起， 坐下，这时全班的同学都有机会亲身体会到作为波动中的一分子的运动情况，引导学生分 组思考，讨论波动的成因) (课件)"敕勒川，阴山下，天似穹庐，……"连绵起伏的山峦构筑了华夏民族的脊 梁…… (2)教学目标：名句鉴赏是诗词鉴赏的一个重要内容和重要手段。先从语感入手，让 学生按自己的感受来说。让学生理解意象与意境的关系：意境由意象组成。而意境制约着 其中的每一个意象。一个成功意境中的诸意象几乎是无可置换的。
高二物理-交流电专题训练及答案(全套) 高二物理交流电专题训练及答案（全套） 交变电流变化规律练习题一、一、选择题 1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】 A．磁感强度B．线圈匝数 C．线圈面积D．线圈转速 E．线圈初始位置 2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】 B A．甲乙都是．甲是乙不是．甲乙都不是C．乙是甲不是D 15 / 1 高二物理-交流电专题训练及答案(全套) 3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】 A．t，t线圈通过中性面31B．t，t线圈中磁通量最大42C．t，t线圈中磁通量变化率最大31D．t，t线圈平面与中性面垂直42 4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】15 / 2 高二物理-交流电专题训练及答案(全套)
A．磁通变化率为零B．感应电流为零．磁力矩为零C．感应电流最大D D 】5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【 ．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 A B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 ．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次C．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次D 15 / 3 高二物理-交流电专题训练及答案(全套) 6．下列说法正确的是【】 A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值 B．交流电流表和电压表测定的是有效值 C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值 7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】 A．正常发光的额定功率为100W的灯泡 B．电流最大值为0.6A的电熨斗 C．每秒发热1·70j的电热器 D．额定电流I=0.5A的电烙铁 15 / 4 高二物理-交流电专题训练及答案(全套) 8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】 A．电压表的读数为311V B．电流表读数为 1.41A C．电流表读数是1A D．2s内电阻的电热是440J 二、填空题 ，频率为______，接______为上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______ 10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电 动．____________V势的有效值为．周期为15 / 5
高二物理电磁波知识点归纳 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理电磁波知识点归纳》的内容，具体内容：在高中物理电磁波的教学中,关于电磁波的发送、接 收以及电磁波的波动性质等内容比较抽象,学生难以理解。下面是我给大 家带来的，希望对你有帮助。高二物理电磁波的发现知识点1、电... 在高中物理电磁波的教学中,关于电磁波的发送、接收以及电磁波的波 动性质等内容比较抽象,学生难以理解。下面是我给大家带来的，希望对 你有帮助。 高二物理电磁波的发现知识点 1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场, 即变化的电场产生磁场 ◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场 3、麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 4、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 5、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 6、电磁波的特点： (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=f (3) 电磁波具有波的特性 7、赫兹的电火花：赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.，他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。 高二物理电磁波谱知识点 1.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
机械振动与机械波 简谐振动 一、学习目标 1.了解什么是机械振动、简谐运动 2.正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。 二、知识点说明 1.弹簧振子(简谐振子)： (1)平衡位置：小球偏离原来静止的位置； (2)弹簧振子：小球在平衡位置附近的往复运动，是一种机 械运动，这样的系统叫做弹簧振子。 (3)特点：一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。 2.弹簧振子的位移—时间图像 弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线，如图所示。 3.简谐运动及其图像。
(1)简谐运动：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 (2)应用：心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。 三、典型例题 例1：简谐运动属于下列哪种运动( ) A．匀速运动 B．匀变速运动 C．非匀变速运动 D．机械振动 解析：以弹簧振子为例，振子是在平衡位置附近做往复运动，并且平衡位置处合力为零，加速度为零，速度最大．从平衡位置向最大位移处运动的过程中，由F＝－kx可知，振子的受力是变化的，因此加速度也是变化的。故A、B错，C正确。简谐运动是最简单的、最基本的机械振动，D正确。 答案：CD 简谐运动的描述 一、学习目标 1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。 2．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。 二、知识点说明 1.描述简谐振动的物理量，如图所示：
(1)振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，。 (2)全振动：振子向右通过O点时开始计时，运动到A，然后向左回到O，又继续向左达到，之后又回到O，这样一个完整的振动过程称为一次全振动。 (3)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，符号T表示，单位是秒(s)。 (4)频率：单位时间内完成全振动的次数，符号用f表示，且有，单位是赫兹(Hz)，。 (5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，振动越快。 (6)相位：用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。 2.简谐运动的表达式：。 (1)理解：A代表简谐运动的振幅；叫做简谐运动的圆频率，表示简谐运动的快慢，且；(代表简谐运动的相位，是t=0时的相位，称作初相位或初相；两个具有相同频率的简谐运动存在相位差，我们说2的相位比1超前。 (2)变形： 三、典型例题 例1：某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt＋6π)cm则该振子振动的振幅和周期为( ) A．2cm 1s B．2cm 2πs C．1cm π6s D．以上全错