声波在固体中传播时是横波还是纵波？
机械波在固体中传播时，一般来说横波与纵波兼而有之。例如地震波。横波只能在固体中传播。液体和气体只能传播纵波。另外，书中都说声波是纵波，我想人的听觉是否只能感知纵波而不能感知横波，如果是这样，那么就只有纵波才能是声波，而横波就不能叫声波了。
在空气中的声波是纵波，原因是气体或液体（合称流体）不能承受切力，因此声波在流体中传播时不可能为横波；但固体不仅可承受压（张）应力，也可以承受切应力，因此在固体中可以同时有纵波及横波。地震波其实就是在地壳中传播的声波（确切讲是次声波），只是它的频率通常不在我们可听闻的范围内（某些动物则听闻得到）。
我们把能被人耳听到的波称之为声波（纵波），而不被人耳听到的（横波）就不是声波了。
总结一下，空气液体中不存在“波源发出横波的情况”，固体中仅纵波被称为声波，尽管可能也有横波存在。
三种状态中速度的快慢主要是由物质内部分子或者原子排列整齐（顺序）和之间的间隔由关系
声音是通过相邻微粒之间碰撞（或电磁作用下）相互作用问传播的
其中固体的粒子距离最小这样相邻粒子间传播的连续性就更强并且固体的粒子很整齐这要就更加利于声音的传播
相比之下其他状态下转播的就更慢了
『课题』声波的产生和传播初中物理第二章The generation and propagation of sound waves 『教学目标』 知识目标1、使学生知道声音是由物体振动发生的。 2、使学生理解声波传播需要介质，不同的物质传播声波的速度不同。 3、使学生了解回声和利用回声可以加强原声、测量距离。 能力目标1、使学生了解科学探究的方法，培养实验和思维能力。 2、会把学到的知识解释各种现象。 情感目标1、在科学探究中体验成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣。 2、对学生进行热爱科学、热爱祖国的教育。 『教学重点』声波的产生原因和声波的传播特征。 『教学难点』声波的传播特征。 『教学方法』情景展示、实验探索、点拨启思、协作建构。 『教学器材』玻璃杯，音叉，乒乓球，玻璃罩，闹钟，抽气机，声音传播装置等。『课程类型』新授课（双语） 『教学过程』 (一) 引入新课（5min）The phenomenon of sound in the nature. 图一[情景展示] 自然界中常见的声音现象： 风声、雨声、蝉鸣声、汽车喇叭声，人说话声……[实验演示] 1、敲击七个装有不等水量的玻璃杯演奏音乐。 2、声音引发玻璃管内的微粒作奇妙的运动。 [图片展示] 1、日常生活中人与人的的交谈。 2、宇航员在月球上的交谈。（图一） [学生活动] 利用手中物品，发出不同的声音。 [现象质疑] 1、各种各样的声音是如何产生的？ 2、人类在地球和月球上的交谈方式为什么不一样？ 3、玻璃管内的微粒为什么会产生奇妙的舞动现象？ 要回答以上问题，下面我们一起通过活动来探索。
(二) 讲解新课（28min） The generation of sound waves. 图二 Any objects when beaten or stimulated will vibrate and produce sound. 声波的产生和传播 The generation and propagation of sound waves 一、声波的产生 [实验演示] 1、敲击图二所示的音叉。 现象：音叉发声且旁边的乒乓球震动。 2、拨动琴弦。 现象：琴弦振动且发出优美的声音。[体验感悟] 物体振动，发出声音。 [总结归纳] 1、物体受到击打或激发就会产生振动。 2、任何声音都是物体振动产生的现象。[质疑思考] 是不是只要有振动就有声音？ The propagation of sound waves. 图三 Sound waves can`t propagate through the vacuum. What can the sound waves propagate through? 二、声波的传播 [实验演示] 1、把闹铃放在玻璃罩中，逐渐抽出其中空气。（图三） 2、将空气逐渐回放到放有闹铃的玻璃罩。 现象：1、抽出玻璃罩中的空气，声音消失。 2、回放空气，声音复原。 [体验感悟] 声音在真空中无法传播。 [现象解析] 因为真空中没有物质粒子，振动物体无法在真空中产生声音。 [质疑思考] 真空中不能传播声音，那么声音靠什么传播。 [活动探索] 情景1：日常生活中人与人的交谈。 现象：人们能彼此听到对方的声音。 解析：空气中存在气体分子。 推论：气体可以传播声音。
物理选修3-4第十四章电磁波知识点汇总 （训练填空版） 知识点一、电磁波的发现 1）、变化的磁场产生电场 实验为证 如右图,交流电产生了周期变化的 磁场,上面的线圈中产生电流使灯 泡发光 讨论 : ①如果用不导电的塑料线绕制线圈 ,线圈中还有电流、电场吗? 答：（ ） ②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?答：（ ） ③若原线圈改成恒定的直流电,副线圈所处的空间还有电场吗? 答：（ ） 结论：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,跟闭合电路是否存在无关,导 体环只是用来显示电流的存在。 说明: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) 2）、变化的电场产生磁场
①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。 ②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3）、麦克斯韦电磁场理论的理解 ①恒定的电场（）产生磁场 ②恒定的磁场（）产生电场 ③均匀变化的电场在周围空间产生（）的磁场 ④均匀变化的磁场在周围空间产生( )的电场 ⑤振荡电场产生同频率的( )磁场 ⑥振荡磁场产生同频率的( )电场 4)电场和磁场的变化关系
5）、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电磁场期性变化的磁场;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。 6）、电磁波、 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.、 7）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做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直。
第十三章 光 1光的反射和折射 【基础达标】 1．如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至 A ′ B ′位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．入射角等于50° B ．入射光线与反射光线的夹角为80° C ．反射光线与平面镜的夹角为40° D ．反射光线与AB 的夹角为60° 2．一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分 被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140° D ．在100°与140°与间 3．光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰 好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．2 2 D ．3 3 4．光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求： （1）当θ1＝45o时，折射角多大？ （2）当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？ 【能力提升】 5．为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图 所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少?
2全反射 【基础达标】 1．在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体内的胃、肠、气管等器官的内部。 内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。光在光导纤维中传输利用了光的 （ ） A ．直线传播 B ．干涉 C ．衍射 D ．全反射 2．光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则 ( ) A ．内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面上发生全反射 B ．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生全反射 C ．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生折射 D ．内芯和外套的折射率相同，外套的材料韧性较强，起保护作用 3．自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，在夜间骑车时，从后面开来的汽车发出的强光 照到尾灯时，会有较强的光被反射回去，从而引起汽车司机的注意，若尾灯的纵截面图如图所示，则汽车灯光应从 （ ） A ．左侧射入在尾灯右侧发生全反射 B ．左侧射入在尾灯左侧发生全反射 C ．右侧射入在尾灯右侧发生全反射 D ．右侧射入在尾灯左侧发生全反射 4．一潜水员在水深为h 的地方向水面观察时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水 面处的一圆形区域内。已知水的折射率为n ，则圆形区域的半径为 ( ) A ．nh B ． n h C ．12-n h D ．12-n h 【能力提升】 5．如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形（半径为R ）的玻璃砖（折射率为3）则 （ ） A ．只有圆心两侧32R 范围内的光线能通过玻璃砖 B ．只有圆心两侧32 R 范围内的光线不能通过玻璃砖 C ．通过圆心的光线将一直沿直线传播而不发生折射
田佳星海洋技术１2０200４１049 今天我介绍一下声学中波动方程得建立。我们首先介绍一下声学得基本概念。 声波就是机械振动状态在介质中得传播。存在声波得空间称为声场。理论上描述声场需要引入一些物理量:声压、位移、振速、密度压缩量与相位等。通常采用上述各物理量得时空分布函数描述声场。下面对这些物理量作简要介绍。 1、基本概念 １) 声压(标量) 声波为压缩波。描述“压缩”过程得一个物理量就是压强。然而,声波就是声扰动(如振动源)引起介质中得压强发生变化得部分。因此,我们引入声压得概念: 声压为介质压强得变化量: (2-1) 其中,就是压强,就是介质中得静态压强。 声压就是描述波动得物理量。为使用方便,还由声压引入了瞬时声压、峰值声压与有效声压。 声场中某瞬时得声压称为瞬时声压。一定时间间隔内得最大瞬时声压称为峰值声压。瞬时声压在一定时间间隔内得均方根值称为有效声压,即 (2-2) 对简谐声波,、与相互之间得关系与电压可作相同类比,即 。 一般仪器仪表测得就是有效声压。 2) 位移与振速(矢量) 质点位移就是指介质质点离开其平衡位置得距离、质点振速就是介质质点瞬时振动得速度。两者均就是有大小与方向得量,即矢量,相互关系为 (２—3) 对简谐振动,位移与振速都满足如下关系: , (2—４a) , (2-4b) 其中,与分别为位移幅值与振速幅值。
需要注意得就是区分质点振速与声传播速度。声传播速度就是指振动状态在介质中传播得速度,而质点振速就是指在给定时间与给定空间位置得某一质点得振动速度。 ３) 密度与压缩量 密度得变化也就是描述声波得一个物理量。这里引入压缩量得概念: (２-5) 其中,密度,为静态密度,为密度改变量。 压缩量s得含义为介质密度得相对变化量、 ４) 相位 为描写简谐振动而引入得物理量。它描述质点简谐振动得状态。质点振动得一个周期对应着相位0—2π、相位与质点振动状态有一一对应得关系。 声波就是振动状态在介质中得传播,而相位描述得就是质点简谐振动得状态、由此可见相位在声场描述中得重要性。 以上物理量并不就是独立得,如根据位移由(２－3)式可以求出振速。实际应用时可根据需要选择使用哪些物理量来描述,如对简谐声波,只需要位移幅值与相位就可导出振速、加速度等基本物理量;更进一步,如果已知介质条件,只要知道位移幅值与相位得初值,就可计算声场得时空分布函数了。 2. 理想流体介质中得小振幅波 本节先建立描述声波得基本方程-波动方程,并讨论波动方程得线性特性;然后分别介绍波动方程在几种简单介质条件下得解－行波解、平面波解、球面波解与柱面波解,并对各种解中相关得物理量,如声场中得能量、介质特性阻抗与声阻抗率、相速度与群速度等概念,进行讨论,并重点分析在水声物理中应用较多得平面波在两种不同均匀介质界面上得反射与折射现象。 一、波动方程 ２、1建立波动方程 为更清楚地了解声波得物理本质,我们先对介质条件与声波做出一定得限制,而得到形式简洁得波动方程,并通过它认识声波得物理本质。在后续得学习与研究过程中,将不断引入更为复杂得介质条件与放宽对声波得限制,再进行研究、这也就是物理中研究常用得方法之一。 假设条件: ?介质静止、均匀、连续得; ?介质就是理想流体介质,即忽略粘滞性与热传导; ?声波就是小振幅波。
管道中的声传播 5.1 均匀的有限长管道 设有一平面声波在一根有限长的、截面积均匀的管子中传播，管的截面积为S 。如果管子末端有 一任意声学负载，它的表面法向声阻抗为Z a ( 或法向声阻抗率为) ， ( ) 。由于管端有声负载，一部分声波要受到反射，一部分声波要被负载所吸收。因此，管中的原始平面行波声场就要受到负载的影响。 5.1.1 有限长管道声场 5.1.2 声负载吸声系数 5.1.3 共振吸声结构 5.1.1 有限长管道声场 为了处理方便，我们把坐标原点取在管末端的负载处，如图( 5-1-1 ) 所示。设入射波与反射波的形式分别为 ( 5 ( 5 的产生是由管端的声学负载引起的，它同入射波之间 ( 5
这里称为声压的反射系数 , 表示表示 ( 5-1-4 ) 其中 ( 5-1-5 ) 为总声压振幅，为引入的一个固定相位，它对声场的能量大小没有影响，这里就不予讨论。分析 ( 5-1-5 ) 式可以发现，当时，总声压有极小值， 当？时，总声压有极大值。我们用G 来表示声压极大值与极小值的比值，称为驻波比，可得 ( 5-1-6 ) 或写成如下形式 ( 5 ，或。这时管中只存在 入射的平面波，驻波比。如， ，这时管中出现了纯粹的驻波 ( 我们曾经称它为定波 ) ，即驻波 比。对之间
射系数或称吸声系数，参见（5 -1- 13 ）式。公式 (5-1-7) 就是声学中常采用的驻波管测量吸声材料反射系数与吸声系数方法的理论依据。从 (5-1-5) 式我们还可以确定管中声压极小值的位置，由 ( 5-1-8 ) 这里x 前面引入一负号，是因为我们坐标原点取在管的末端，所以管中的任意位置 x 都是负值， 而就对应 ( 5 。 5.2 非均匀管道 5.2.1 突变截面管道声传播 5.2.2 旁支管道声传播 5.2.1 突变截面管道声传播 声波在两根不同截面的管中传播： 假设声波从一根截面积为S 1 的管中传来，在该管的末端装着另一根截面积为S 2 的管子，如图 5-2-l 所示。一般说，后面的S 2 管对前面的S l 管是一个声负载。因而也会引起部分声波的反射和透射。设在S 1 管中有一入射波p i 和一反射波p r ，而S 2 管无限延伸，仅有透射p t ，假定坐标原点取在S l 管与S 2 管的接口处，我们可以分别写出上述三种波的声压表示式 （ 5 -2- 1 ）
1.1声波的产生与传播 练习题 一、知识点 1、一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声。 2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。 3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，yg>vm>vx 声音在15℃空气中的传播速度是340m/s 合1224km/h ，在真空中的传播速度为0m/s 。 4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s 以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m 。利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t ，查出声音在介质中的传播速度v ，则发声点距物体 S=vt/2。 专题练习 1.如图所示，小华将一只正在发声的音叉触及面颊有振动感。这个实验是用来探究（ ） A.声音产生的原因 B.感受声音的传播 C.声音能否在空气中传播 D.声音传播是否需要时间 2.下列声现象中，能说明声音的传播需要介质的是 3.如图所示，号称“天下第一鼓”的山西威风锣鼓队正在表演。当队员用手按住正在发声的鼓面时，鼓声就消失了，其主要原因是（ ） A.手不能传播声音 B.手吸收了声波 C.手使鼓面停止了振动 D.手把声音反射回去了 4.下列关于声音的产生的描述中正确的是（ ） A.声音是靠敲打物体发出的 B.响尾蛇遇到危险时会“响尾”，然后发出“滋滋”的声音警告对方，之所以响尾，是由于尾部空心、坚硬的鳞片振动 C.物体停止振动后、声音立即消失 A ．蝙蝠靠超声波发现昆虫 B ．倒车雷达 C ．超声波清洗机 D ．真空罩中的闹钟
《横波和纵波》进阶练习 一、单选题 1.下列说法正确的是() A.真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的 B.氢原子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加 C.精确地讲，一个90234T h核的质量比一个91234P a核与一个β粒子的质量之和大 D.声波是横波，电磁波是纵波，因为电磁波有偏振现象而声波没有 2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=0.5m/s，某时 刻的波形如图中实线所示，则下列说法正确的是() A.该列简谐横波的振幅为0.2m B.该列简谐横波的波长为2.0m C.该列简谐横波的周期为2s D.x=1.0m处的质点正沿x轴正方向移动 3.区分横波和纵波的依据是（） A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B.波沿水平方向还是沿竖直方向传播 C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上 D.波传播距离的远近 二、填空题 4.近年来全球地震频发已引起全球的高度关注．某实验室一种简 易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成．在某次地 震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和 20km，频率为0.5H z．假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正 下方，观察到两振子相差5s开始振动，则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于______ ．地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动，震源距地震仪约______ ．
5.如图所示，是一列波在t=0时的波形图，波速为20m/s， 传播方向沿x轴正向．从t=0到t=2.5s的时间内，质点M所通过的路程是____________m，位移是____________m．
参考答案 【答案】 1.C 2.B 3.C 4.0.5H z；50K m 5.2.5;0.05 【解析】 1. 解：A、根据光速不变原理，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的．故A 错误． B、氢原子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子的能量减小．故B错误． C、90234T h核发生衰变变成91234P a核和β粒子，放出能量，根据质能方程，知有质量亏损，所以一个90234T h核的质量比一个91234P a核与一个β粒子的质量之和大．故C正确． D、偏转是横波的特有现象，电磁波是横波，声波是纵波．故D错误． 故选C． 2. 解：A、该列简谐横波的振幅等于各个质点的振幅，根据振幅的定义：质点离平衡位置的最大距离，可知该列简谐横波的振幅为：A=0.1m，故A错误． B、对于简谐横波，相邻两个波峰或波谷间的距离等于一个波长，由图读出该波的波长为：λ=2m，故B正确． C、由波速公式v=，得该波的周期为：T==s=4s，故C错误． D、简谐横波沿x轴正方向传播，图上左边的质点先振动，根据质点的带动法判断可知，x=1.0m处的质点正沿y轴正方向运动，不可能沿x轴方向移动，故D错误． 故选：B． 3. 解：A、物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故AB错误，C正确； D、纵波与横波可以同时在同一介质中传播，故D错误； 故选：C． 机械振动在介质中的传播称为机械波．随着机械波的传播，介质中的质点振动起来，根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系，可以把机械波分为横波和纵波两类．物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波．在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷． 物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波．质点在纵波传
18.4 电磁波（重点班） 班级：_____ _____组_____号姓名：____________ 分数：________卷面 一、选择题（每题2分，共54分） 1．【刘蕊】以下说法正确的是：（） A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场 C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 D．光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率 2．【刘蕊】关于电磁波，下列说法正确的是：（） A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调 C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波 D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波 3．【刘蕊】调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号，则应：（）A．加大电源电压 B．减小电源电压 C．增加谐振线圈的圈数 D．减小谐振线圈的圈数 4．【巩文芳】（多选）下列说法正确的是：（） A．变化的电场产生磁场 B．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[来源:学+科+网 Z+X+X+K] C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X射线波长长 5．【巩文芳】如果你用心看书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为错误的是：（） A．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 B．机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波 C．机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象 D．当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小 6．【巩文芳】电磁波在生活中有着广泛的应用，不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用。下列器件与其所应用的电磁波对应关系不．正确 ．．的是：（）A．雷达-----无线电波 B．紫外消毒柜-----紫外线 C．手机----- X射线 D．遥控器------红外线 7．【魏雪飞】（多选）在下列说法中符合实际的是：（） A．电视遥控器、宾馆的自动门、直升飞机探测秦始皇陵的地下结构利用的都是红外线B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒 C．验钞机是利用X射线的穿透本领强的特点来鉴别真伪的 D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用r射线有很强的穿透云雾烟尘的能力 8.【魏雪飞】（多选）关于电磁波，下列说法正确的是：（） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 9．【魏雪飞】（多选）如图所示为LC 振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（）A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加[来源:学#科#网] C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大[来 源:Z+xx+https://www.doczj.com/doc/dc13362384.html,] 10.【李梦雅】电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变（如图丙所示）。这种调制方式称为：（）A．调频 B．调谐 C．调幅D．解调 11．【李梦雅】（多选）关于电磁波谱，下列说法中正确的是： （）[来源:1] A．红外线比红光波长长，它的热作用很强 B．X射线就是伦琴射线 C．阴极射线是一种频率极高的电磁波 D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用 12【李梦雅】（多选）一雷达向飞机发出微波，若飞机正远离雷达，则被飞机反射回来的微波与发出的微波相比：（） A．波速变小 B．波速不变 C．频率变低 D．频率变高 13．【李梦雅】（多选）下列说法正确的是：（） A．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 B．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 C．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108 m/s D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度略微变短 14．【李梦雅】（多选）下列说法中正确的是：（） A．光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的 B．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度小 C．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度[来源:1] D．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率[来源:Z§xx§k.Co 15．【李梦雅】（多选）一列沿x轴正方向传播的机械波，波速为4m/s，t=0时刻波形如图所示，下面说法正确的是。 A. 这列波传播的周期为2s B. 平衡位置为x=10m处的质点起振方向为竖直向下 C. 平衡位置为x=3.5m处的质点在t=0到t=T/4时间段内路程等于2cm D. t=9s时，平衡位置为x=3.5m处的质点正在向下振动 E. 平衡位置为x=4m处的质点位移总是和平衡位置为x=8m处 的质点位移相同 16．【闫晓琳】（多选）一列简谐横波在弹性介质 中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，t = 0时开 始振动，3 s时停止振动，3.5 s时的波形如图所示，其 中质点a的平衡位置与O的距离为5.0m。以下说法正确的是。
我们生活的世界里充满了各种声音，声音无时不有，无处不在，声音是我们了解周围事物、获取信息的主要渠道之一。下图中的声音依次是如何产生的：_________________；__________________； ______________________。 【答案】翅膀振动；鼓面、锣面振动；腹部的鸣管振动 一、声波的产生 1、一切发声的物体都在___________。振动停止，_________也停止。 2、声源：_________________的物体，包括____________、________________。例如：橡皮筋用力拉没有声音，轻轻拨动却有声音；直尺用力弯曲没有声音，拨动拍打有声音；桌面用力按用力压没有声音，敲击拍打有声音。 3、科幻电影中能看到飞船在太空爆炸的惊悚画面，但却听不到爆炸的声音，这是因为___________________。 【答案】1、振动；发声2、一切正在发声；正在振动的声带、正在振动的音叉等 3、声音不能在真空中传播 二、声音在介质中的传播 知识梳理 声波的产生和传播
1、声音是以波的形式在介质中由近及远地传播开去，可以和水波 类比来认识声波。 2、声音传播的快慢用声速表示，它的大小等于声音在每秒内传播 的________，声音在介质中的传播速度跟温度有关，空气中温度低， 声速就小。声音在15℃的空气中的传播速度为__________。 3、声音在不同的介质中的传播速度不同。一般是________中最慢，液体中较快， ________中最快。古代行军宿营，士兵常头枕牛皮制的箭筒睡在地上，能听到 夜袭敌人的马蹄声，现代人们常把耳朵贴在铁轨上，能及早听到远处传来的火 车的声音，这是因为_______________________。 4、听到声音的必要条件：__________________________；__________________________； ________________________。 5、听录音机里自己的声音感觉不像自己的声音的原因：__________________________________ ____________________________________________________________。 【答案】2、距离；340m/s3、气体；固体；声音在固体中传播速度较快 4、声源在振动发声；有传播声音的介质，如空气；听觉器官完好 5、我们讲话时，声带的振动往往经过牙床、上下颌骨等骨头，传入内耳，引起听觉（骨传导）。但这跟接 收从空气穿来的声波的感觉并非完全一样 三、声音的利用 1、声音不仅具有能量，还能_____________。 2、回声：声波在传播过程中一部分声波遇到障碍物被反射回来的现象。不同的障碍物表面对声音的反射和 吸收能力不同。通常______________的表面反射声波的能力强，_______________的表面吸收声波的的能力强。声源距离障碍物的距离s=1/2s总=1/2vt总。 3、如果人的耳朵要将回声与原声区分开来，必须满足：传入人耳的原声与回声时间相差_______秒以上， 人距障碍物不得小于________米。否则，回声与原声混在一起使原声加强。 【答案】1、传递信息2、坚硬光滑；松软多孔3、0.1；17 四、探究实验
电磁波是纵波还是横波 横波纵波 一、电磁波的模型电磁波是由相互绕转的电子对组成，任何物质都是由电磁波组成的。现在所说的电磁波是由物质内部发出的地高速绕转的电子对，电子对又作整体运动的结果。从这个叙述可以看出，电磁波的传播速度应该和它的“振动''方向相同，所以说，电磁波应该是纵波。那么它在空中的传播模型是怎样的呢？ 1、理论基础自然界发出的光波，它的频率应该几乎是相同的（这一点与人共发射的电磁波有所不同），它传播的速度主要决定它的波长，其实它的波长也应该几乎是相等的，但是也是有差异的。科学发现远离我们的星球，会发生红移现象，为什么呢？由密度引力定律可知：电子对绕转的速度等于密度引力恒量乘以密度的平方除以四倍的电子的质量与绕转半径的乘积，只有半径是变量。也就是说，电子对相互绕转的半径小的绕转速度大，电子对相互绕转的半径大的绕转速度小，而发光物体光的传播速度主要由绕转半径决定的。可以推测，自然界中，自然发出的电磁波即光波可能是不相等的，现在一般认为可见光的传播速率是，是由于可见光的波长、频率几乎相等，速率也几乎相等，忽略了它们的差异。严格地说，只有波长相等频率也相等的光波传播速率才相等，波长大的稍快一些，在可见光范围内，红光的绕转半
径最大即波长最长。在自然界的发光体中，波长、频率相差都不太大，尤其可见光范围内更是如此，又由于它们的传播速度特别的快，它们的速度差异不容易被察觉和准确测定。 2、发生红移的原因离我们远去的星球，距我们的距离特别的远，并且还在增大。由上述分析可知：在可见光范围内，红光的传播速度最快，由于距离特别遥远并且还在增大，这就使得光在传播的过程中，分成了特别巨大的色段依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，红色段先到达我们的地球的缘故，其它色段的光还没有到达我们的地球的缘故，它们到达我们的地球还需要一年、年、百年、千年……，这要看光带段的距离和星球远离我们的速度而决定，也就是说，可见光家族还没有全部到达我们地球，这就是发生红移现象的本质原因。 3、电磁波在空中的传播模型有了上述的理论基础，我们来研究电磁波在空中的基本模型。电磁波在空中传播的过程是流线型的，几乎是不发生碰撞的。假设只有七个不同的可见光粒子，它模型是：其一，七彩虹的圆锥形，圆锥的顶部是紫光子，圆锥的底部是红光子。中间依次是靛、蓝、绿、黄、橙光子。由于红光子传播速度较快，所以最先到达我们视线的是红光。其二，七彩带型，即红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光子不是“同心圆结构”，而是并排发出，也是红光在前参差不齐而有序的七彩带，光带的顺序也是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫规律排序。那么为什么会不相互碰撞呢？绕转的电子对（电磁波）基本是空的（因为
第三章 声在管中的传播
Chapter 3 Duct Acoustics
§3.1 风琴管
Organ pipes
§3.2 消声器
Mufflers
§3.3 高阶模态
Higher order modes
平面波 (plane waves)
如果声波的波长比管的直径大 中的传播可看作一维波．其解为 ，声波在管
考虑到频率
和强度
的压力谐波在管中的传播，可写为
为复数振幅。
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管
风琴管(organ pipes)
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管
风琴管(organ pipes)
L
B C
X=0 X=L
管的两端都在大气中，故其压 力脉动为零 。 对频率为 的一维声波有：
由 由
处 处
的边界条件得 的边界条件得
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管
风琴管(organ pipes)
对于基频率 有
(1)
流体微团的位移可由
积分计算得
(2)
由方程（１）和（２）得
当 当 时， 时， ，压力和流体微团位移同相。 ，压力和流体微团位移异相。
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管
Standing waves (string modes)
第三章 声在管中的传播
§3.1
风琴管
声波的产生和传播 一、教学目标 （一）知识与技能 1．通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件。 2．知道声音是由物体的振动产生的。 3．知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。 3．初步认识波的概念。 （二）过程与方法 1．通过观察和实验，探究声音产生和传播的条件，培养学生初步研究问题的方法。 2．通过实验探究活动，锻炼学生初步的观察和实验能力。 3．通过对实验结论的拓展，培养学生看问题的全面性。 4．通过分析速度表，培养学生处理数据的能力。 （三）情感态度和价值观 1．通过教学活动，激发学生的学习物理兴趣，培养学生对科学的热爱，使学生养成善于观察的习惯。 2．感受声音的美妙，培养学生热爱大自然的情操。激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。 二、教学重难点 在完成科学探究方法的学习后，本节课可给学生一次科学探究的机会。声音是学生熟悉的现象，学生可以大胆提出问题，进行猜想，并设计简单的实验来进行探究，教材把声音放在此处恰到好处。 本节教学内容由“声音的产生”“声音的传播”和“人耳怎样听见声音”三部分内容组成。由于时间关系，只能完成前两个内容。教材通过帕斯卡实验设置悬念，引导学生探究欲望，教师可提供一些小器材，如音叉、橡皮筋、钢尺，引导学生做发声实验，进而讨论声音是怎样产生的呢，它们发声时有共同特征吗。当得出初步结论后，还有进一步引导，除了他们，其他物体发声都要振动吗？你能再举出例子吗？防止学生以偏概全，培养看问题的全面性。在演示真空不能传声时，由于瓶壁隔声原因，学生很难听见声音，这里我用到了扩音器，将话筒密封在瓶内，起到了很好的效果，直观的展示了推理法的应用过程。让学生经历科学探究过程，即提出问题→猜想与假设→实验检验得出结论→交流与反思，在获取知识的同时，也激发起学生学习物理知识的兴趣，初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。 教学重点：通过观察和实验，探究声音的产生和传播。 教学难点：做好真空不能传声实验，波的初步认识，声波波形的感性认识 三、教学策略 创设情景，通过让学生倾听、“制造”各种声音，把学生引入声的世界，从产生兴趣到提出问题，激发学生的学习兴趣。培养学生的问题意识，使学生善于发现和提出问题。接着围绕着声音的产生和传播，设计几个学生活动。通过开展探究和讨论，让学生在产生声音的过程和较多的现象中归纳出结论。对于声音的传播，引导学生从声波的形成领悟声音的传播需要介质。设计在固体和液体中传声的小实验，并用生活事例来验证结论。让学生在实践活动中体会声音的传播需要介质。教师通过真空不能传声实验演示声音在真空中不能传播。这里用到了推理法，让学生领悟理想实验的探究过程。声波形成过程很抽象，简单的动画直观的展示了声波形成的过程，使学生对波有初步的概念。波形是学习声波特征的一个重要手段，用软件显示各种声波波形，结合声波形成过程，可以给学生一个初步体验。对于声速，让学
波动方程 波动方程或称波方程（英语：Wave equation）由麦克斯韦方程组导出的、描述电磁场波动特征的一组微分方程，是一种重要的偏微分方程，主要描述自然界中的各种的波动现象，包括横波和纵波，例如声波、光波和水波。对于一个标量(quantity) 的波动方程的一般形式是： 这里a通常是一个固定常数，也就是波的传播速率(对于空气中的声波大约是330米/秒，参看音速)。对于弦的振动，这可以有很大的变化范围：在螺旋弹簧上（slinky），它可以慢到1米/秒。但若a作为波长的函数改变，它应该用 相速度代替： 注意波可能叠加到另外的运动上（例如声波的传播在气流之类的移动媒介中）。那种情况下，标量u会包含一个马赫因子(对于沿着流运动的波为正，对于反射波为负)。 u = u(x，t)，是振幅，在特定位置x和特定时间t的波强度的一个测量。对于空气中的声波就是局部气压，对于振动弦就使从静止位置的位移。是相对于位置变量x的拉普拉斯算子。注意u可能是一个标量或向量。 波动方程抽象自声学，电磁学，和流体力学等领域。用波动方程来描述杆的振动，包含的信息有：杆的初始位置，杆振动的振幅，频率等等。 波动方程的推导：声学基础上关于声学波动方程的推导，来自理想流体媒质的三个基本方程，运动方程、连续性方程和物态方程（绝热过程）。而关于流体
力学也有三个方程，分别是质量守恒方程、动量守恒方程（N-S方程），以及能量守恒方程。事实上，在绝热过程中，小扰动下的流体方程也可以推导出声学方程。 波动方程在经典物理和量子物理里面的意义不一样的，给出波动方程更好分析。波动方程就是描述波动现象的偏微分方程，它的物理意义就太宽泛了。不过波动方程一个很重要的性质是传播速度有限(不像热传导方程)。电磁场的运动方程是波动方程这说明电磁相互作用只能以有限的速度传播(光速c)，而没有瞬时的作用(即超距作用)。这是导致狭义相对论建立的一个重要思想。
课题：2.1声音的产生与传播 教材分析 本节是通过观察和实验，探究声音的产生和传播。教师组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论，通过学习，要正确掌握两个结论：声音是由物体的振动产生的；声音的传播需要介质；同时，在教师的启发和引导下，初步了解解决物理问题所经常采用的方法，即提出问题→猜想和假说→实验检验→得出结论，让学生沿着这个思路开展活动。 教学目标 一、知识与技能 1.通过学生的观察和自主实验，教师的演示实验，知道声音是由物体振动产生的，知道声音的传播需要介质； 2.通过教材了解声音在不同的介质中传播速度不同，结合生活实际知道回声及回声的应用。 二、过程与方法 1.通过观察和实验的方法，探究声音是如何产生的，声音是如何传播的； 2.通过学生的活动，初步了解物理实验的过程和方法，锻炼学生初步的观察能力和研究物理问题的能力。 三、情感态度与价值观 1.通过教师、学生的双边活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活现象中的物理学的道理； 2.注意在活动中培养乐于与其他同学合作的意识。 教学重点 通过观察和实验，探究声音的产生和传播。 教学难点 组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论。 教学设施 音叉、铁架台、真空罩实验装置、橡皮筋、泡沫塑料球、线、鼓、硬纸片、多媒体等。 教学方法 探究法、讨论法、实验法、观察法。 教学过程 一、创设问题情境，引入新课 （1）结合课本，利用多媒体或录音机播放“人与自然的和谐之声”（包括婴儿的啼哭、钢琴声、笛音、涛声、鸟叫声等）。（1分钟左右的综合视频） （2）教师：美好的音乐给大家带来了心灵的享受。声音是我们获取信息的主要渠道之一，关于声音你们还想知道什么呢？ （3）学生发挥想象力，大胆提出问题（教师把学生问题罗列在黑板上）。 （4）教师：要想知道这些问题的答案，就需要同学们和老师共同协作，一起去探究。让我们先来看看声音是如何产生的。（板书课题：声音的产生和传播） 二、师生共同活动，进行新课 1.探究声音的产生 (1) 探究过程 A、1分钟学生开放性实验：（学生自由活动，利用各种方法发声） 例如：摸着喉头发声，体验；学生用直尺按在桌边弹动使其发声，敲桌子…… 学生分析声音产生原因。
机械波与电磁波的区别与应用 机械波与电磁波是波的两种主要形式，它们共有波的基本特性：比如说能发生反射、折射、干涉、衍射，都能够传播能量与信息，波速、波长、频率之间具有同样的关系。它们又有各自不同的地方：电磁波是一种纵波，有偏振现象，机械波的形式可以是纵波也可以是横波、电磁波的传播不需要介质，机械波必须在介质中传播。由于两者性质的不同，他们在现实生活中也有着不同的应用。 远距离的测量可以用到机械波和电磁波。在海上航行的船只在测量海底深度时会用到一个叫声纳的装置，它的工作原理是发出一束能量很强的超声波，超声波在到达海底后发生反射，测量超声波发射到反射回船只的时间就能得到海底的深度。当测量地球到月球的距离时，就必须用到电磁波。将上述工作原理中的超声波改为电磁波就能合理地测量地球到月球之间的距离。超声波的穿透能力很强，在水中传播时损耗很小，所以能够较好地测量海底的深度，但是超声波不能在真空中传播，所以在测量地月距离时必须要用到电磁波。 机械波的另一个主要应用表现在对地震波的测量和分析。 地震波是由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地震发生时，震源释放出巨大的能量。震源区的介质在这股能量的驱动下发生剧烈的振动和破裂，这种振动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及其表层各处传播出去，形成了连续介质中的弹性波。地震震源施放出的能量沿振动波传播到地表，给地面的建筑物造成强烈的破坏。 地震波主要分为两种，一种是实体波，一种是表面波。表面波只在地表传递，实体波能穿越地球内部。实体波在在地球内部传递，又分成P 波和S 波两种。 P 波为一种纵波，粒子振动方向和波前进方平行，在所有地震波中，前进速度最快，也最早抵达。P 波能在固体、液体或气体中传递。 S 波前进速度仅次于P 波，粒子振动方向垂直于波的前进方向，是一种横波。S 波只能在固体中传递，无法穿过液态外地核。 表面波又称L 波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。表面波有低频率、高震幅和低频散的特性，只能沿地表传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 根据对波动方程20tt xx u v u -=的分析可以得到：地震波的传播速度由下式决定。 v = 该式中E 为介质的弹性模量，ρ为介质的密度。
第1章声 1.1 声波的产生和传播第1课时声波的产生和传播 一、单项选择题（共2小题；共10分） 1. 如图所示的声现象中，能说明声波的传播需要介质的是 A. B. C. D. 2. 能说明“液体可以传播声波”的事例是 A. 我们听到雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”声 B. 我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声 C. 将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑 D. 人在小溪边听到“哗哗”的流水声 二、填空题（共8小题；共56分） 3. 如图所示是一组实验情景图，情景图中的现象表明：。
4. 声波除了能在气体中传播外，也能在和中传播。 宇航员在月球上只能依靠无线电通话，这是因为。 5. 声波在不同介质中传播的速度大小不同。多数情况下，声波在液体中的传播速度比在 气体中，在液体中的传播速度比在固体中（均选填“快”或“慢”）；声波在空气中传播的速度受影响。 6. 学生参加英语听力考试，这说明声波可以传递；医生利用超声波除 去人体内的结石，说明声波可以传递；渔民利用声呐探测大海鱼群，这属于应用声波传递。（均选填“信息”或“能量”） 7. 诗《枫桥夜泊》中包含了许多物理知识。例如：诗人能听到悠扬的“钟声”，是由于 钟的产生的，并通过传播到“客船”。而在月球上，宇航员无法直接对话，这是由于声波。 8. 在一根较长的钢管一端敲击一下，在另一端，耳朵紧贴钢管的同学可以听 到次声音，第一次声音是通过传播的。 9. 时，声波在空气中传播的速度是米/秒。不同介质中声波传播 的速度是（选填“相同”或“不同”）的。如果看见闪电后秒钟才听到雷声，那么闪电处距人约米。 10. 站在百米赛跑终点的裁到员，听到发令员枪响后才按秒表计时，记得某运动员的成 绩为秒。则该运动员的真实成绩（选填“大于”“小于” 或“等于”）秒，该运动员的真实成绩是秒。（空气中的声速约为米/秒）