一、声与电磁波

驻波实验声音和电磁波的驻波现象驻波实验是一种通过在系统中反射波来产生驻波的实验方法。

在驻波实验中，声音和电磁波都会展现出驻波现象。

本文将介绍驻波实验中声音和电磁波的驻波现象，并探讨其产生原理及应用。

一、声音的驻波现象声音是一种机械波，通过介质的振动传播。

在驻波实验中，当一束声波在两个平行的反射面之间来回传播时，会出现声波的干涉与叠加现象，形成驻波。

驻波实验中的声音驻波现象可以通过共鸣管实验观察到。

共鸣管是一种空气柱，其中一端开放，另一端封闭。

当我们在共鸣管中发出一定频率的声波时，声波会在管内来回传播，并与反射波相叠加形成驻波。

当共鸣管内的声波波长与管的长度相适应时，共鸣会特别明显。

在某些特定频率下，共鸣管的两个端点之间形成声压波节和声压波腹。

声波波节处的声压最小，而声波波腹处的声压最大。

这种特定频率下的声波叠加造成了声波的共振，使得声音特别清晰响亮。

这就是声音的驻波现象。

二、电磁波的驻波现象电磁波是由电场和磁场的变化所产生的波动现象。

它们具有波长、频率和振幅等特性。

在驻波实验中，电磁波也会展现出驻波现象。

驻波实验中的电磁波驻波现象可通过长直导线上的干涉实验来观察。

在这样的实验中，一根长直导线的一侧是电信号发射源，另一侧是电信号接收器。

电磁波从发射源传播到接收器时，在导线上发生多次反射和叠加，从而形成驻波。

当导线长度为电磁波的整数分数倍波长时，驻波现象会更加明显。

此时，导线上会出现电压波节和电压波腹。

电压波节处电压为零，而电压波腹处电压最大。

这种特定长度下的导线与电磁波的共振造成了电磁场的驻波现象。

三、驻波现象的产生原理和应用声音和电磁波的驻波现象都是由波的反射、干涉和叠加所导致的。

当波在空间中来回传播并与波源或反射体发生干涉时，形成驻波现象。

驻波现象在实际生活中有广泛的应用。

在声学方面，通过了解声音的驻波现象，我们可以研究和设计各类管乐器、音箱和音响设备，以实现更好的音质效果。

在电磁学方面，利用电磁波的驻波现象，我们可以实现无线电传输、雷达系统和微波烹饪器等技术应用。

声现象与电磁波知识点辨析声现象一、理解声音的产生应注意的三个问题①一切正在发声的物体都在振动。

②“振动停止，发声也停止”不能理解为“振动停止，声音也消失”，因为振动停止，只是不再发声，而原来发出的声音仍继续存在并传播。

③物体振动发出的声音不一定能被人听见。

二、声音的传播需要介质，真空不能传声。

注意：①声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质。

②气体、液体、固体都可以作为声源发出声音，也都可以充当传播声音的介质。

③空气越稀薄传声效果越差，真空不能传声。

月球上没有空气，故航天员只能通过无线电交流。

④一般而言，固体传声效果最好，液体次之，气体传声效果最差。

三、影响声速的因素上表中列举了一些介质中的声速，分析表中数据可知①声速的大小与介质的种类有关：声音在不同介质中的传播速度一般是v固体＞v液体＞v气体②声速的大小与介质的温度有关：声音在空气中的传播速度随气温的升高而变大。

③平常我们讲的空气中的声速，一般指的是340m/s。

这个数值应作为常数记住。

四、回声①回声：声音在传播过程中，遇到障碍物时，被反射回来的声音。

②能够区分开回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人们才能把回声与原声区分开。

若不到0.1s，回声和原声混在一起，就使原声加强，因此，在屋子里讲话听起来比较响亮，音乐厅中也常用这种原理使演奏的效果更好。

根据s=vt知，人耳要区分回声和原声，人与障碍物间距离至少是s=340m/s×1/2×0.1s=17m。

③回声的应用：回声的重要应用是测距，可以测定海洋的深度、冰山的距离、敌方潜水艇的距离。

测量原理：，其中t为从发声到接收到回声的时间，v声为声音在介质中的传播速度。

五、声音的特性1、理解音调应注意的四个问题①声音在介质中的传播速度与声音的振动频率无关，在同一介质中，频率不同的声音传播速度都相同。

②振动频率的高低跟发声体的形状、尺寸和所用的材料有关。

一般情况下，发声体的长度越长，振动的越慢，频率越低；发声体的长度越短，振动的越快，频率越高。

电磁波的概念
概念
电磁波是由电磁场和磁场的波动交织而成的一种物理波，由于其具有一定的幅度和频率，所以它可以在特定的频率范围内传播。

电磁波可以携带信息，用来传输声音、图像和数据等。

它也可以用来提供信号，以控制机械设备或电子电路。

电磁波的特性
电磁波具有三种特性：
1. 频率：电磁波的频率是指它的波长在单位时间内的运动次数，即每秒传播次数。

一般来说，频率越高的电磁波能够携带的信息量越大，波的传播距离也越远。

2. 波长：电磁波的波长是指它在传播中从一个点到另一个点的距离，它决定了电磁波传播的方向和强度。

3. 幅度：电磁波的幅度是指它在任何一点的处于峰值的值，也就是说它可以表示波的能量。

电磁波的用途
电磁波可以用来传输声音、图像和数据，用于无线电广播、无线电传输、调制解调器等。

另外，它还可以用来扫描物体，如超声波扫描用于检测乳房癌等，以及电磁波的高能射线检测等。

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120 八。

波动、通讯物理和信息技术§8.1. 振动和波振动是物质的一种运动形态。

考虑一个弹簧，把它的上端固定，下面挂着一个质量为 m 的物体。

弹簧被拉长时，它就对拉它的物体施加一个反方向的拉力。

当弹簧被压缩时，它就对压缩它的物体施加一个反方向的推力。

按照胡克定律，弹簧对物体施加的力 F 正比于弹簧端点偏离自然平衡点的距离 x ，可以写作F = - k x.这里 k 称为弹簧的弹性系数，负号是表明力的方向是和 x 的方向是相反的。

现在取向上为 x 为正值的方向，物体所受的力为弹簧的拉力和地心引力之和。

F = - k x - m g.如果物体保持静止，物体所受的外力的总和应该是零，F = 0, 这样定出弹簧的拉伸长度 x 0 为.0kmg x -= 如果开始时物体放于弹簧的拉伸长度不等于 x 0 的某位置 x 1 处，则以后物体将在平衡位置附近作振动，物体的运动可以写作.cos )()(010t mk x x x t x -+= 这是最简单的基本的振动，称为简谐振动。

物体在作简谐振动时，物体的位置周期性地改变，位置离开平衡位置数值的极大值称为振幅。

在上式中振幅就是 x 1 - x 0 的绝对值。

振动的周期 T 为：.2km T π= 这个例子中振动的物理量是物体的空间位置。

物理学中发现振动的不一定是物体的空间位置，可以是某种物理量。

例如交流电就表现为电压这个物理量随时间的变化就是简谐振动。

物理量 E 的振动规律一般可以表述为：).cos()(ϕω+=t A t E物理量的振动在空间中传播出去就是波。

如果波是在一个方向上传播，物理量 E 的波动规律一般可以表述为：.2cos ),(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕλπT t x A t x E A 为振幅，λ 为波长， T 为周期， ϕ 为初位相。

波的位相传播速度为：.T v λ=如果波是从一点发出而向四面八方均匀地向外传播，这就是球面波，物理量 E 的波动规律一般可以表述为： .2cos ),(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕλπT t r r A t r E 波的传播是物理量振动的传播，不简单是有粒子射过去。

专题01 声现象考点一 声音的产生与传播知识点一：声音的产生1.原因：声音是由物体振动产生的．一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声停止．但声音不一定消失（因为已经产生的声音还会在介质中继续传播，不会立即消失），如“余音绕梁”。

注：超声波和次声波都是声，都是由物体振动产生的。

2.声源：正在发声的物体叫做声源。

3.常见发声体的辨识4.研究声音的产生的方法转换法：借助其他轻小物体的振动把发声物体的微小振动显示出来，如图所示.知识点二：声音的传播1.声音的传播需要介质；固体、液体和气体都可以传播声音；一般情况下，声音在固体中传得最快，气体中最慢；2. 真空不能传声；3.声音以波（声波）的形式传播；注：有声音物体一定在振动，在振动不一定能听见声音；4. 声速：物体在每秒内传播的距离叫声速，单位是m/s ；声速的计算公式是v=S/t ；声音在空气中的速度为340m/s;知识点三：回声及其应用声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来，再传入人的耳朵里，人耳听到反射回来的声音叫回声（如：高山的回声，夏天雷声轰鸣不绝，北京的天坛的回音壁）类型举例发声部位打击乐器鼓、锣、钟等被打击部位弦乐器二胡、小提琴、钢琴、吉他等弦管乐器笛、箫、号、唢呐等管内空气柱1. 听见回声的条件：原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上（教室里听不见回声，小房间声音变大是因为原声与回声重合）；2. 回声的利用：测量距离（车到山，海深，冰川到船的距离）；声音传播路程：S=V╳T，距离L= S /2（注意：请各位同学一定要认真审题再下结论）考点二声音的特性知识点一：音调（1）定义：音调是指声音的高低.（2）决定因素：音调的高低是由发声体振动的频率决定的，发声体振动的频率越快，发出声音的音调就越高.（3）频率：频率是指发声体每秒内振动的次数，单位是Hz.（4）人耳听到的声音的频率范围：（5）波形图：注意：各种乐器的音调打击乐器：以鼓为例，鼓皮绷得越紧，音调越高，反之，音调越低.弦乐器：材料一定时，弦越细、越短、越紧，音调越高，反之，音调越低.管乐器：空气柱越短、音调越高，反之，音调越低.知识点二：响度（1）定义：响度是指声音的大小.（2）决定因素：a.发声体发出声音的响度是由发声体振动的振幅决定的，发声体振动的振幅越大，发出声音的响度就越大.b.听到的声音的响度还与距离发声体的远近、声音的分散程度等有关，距离发声体越远、声音越分散，听到的声音的响度就越小.（3）波形图：（4）影响响度大小的因素知识点三：音色（1）定义：音色是指声音的特色，也叫音质或音品，它反映了发声体发出的声音特有的品质. （2）决定因素：发声体的材料和结构等.（3）生活实例：闻声识人、口技演员模仿动物的叫声等. 注意：识别声音的波形图① 左右看音调：相同时间内出现的波峰越多，音调越高.甲、乙、丙三种声音的音调相同。

2024年河北省石家庄市第二十八中学中考三模理综物理试卷一、单选题(★★) 1. 走进物理世界，我们认识了长度、时间、温度、质量等物理量。

下列相关物理数据最接近实际情况的是（）A．教室内空气的质量约为20 kg B．乒乓球直径约为40 mmC．我国最高气温可达100℃D．中学生跑百米的时间约为5 s(★★) 2. 关于声与电磁波说法正确的是（）A．物体振动时，一定有声产生；导线中有电流时，导线周围一定有电磁波B．声的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质C．军用雷达和倒车雷达，它们发出的超声波在遇到障碍物会反射回来D．“摩托车上安装消声器”和“住宅安装双层玻璃”减弱噪声的途径相同(★★) 3. 电冰箱在使用过程中，出现了很多物态变化，下列说法错误的是（）A．冰箱制冷是利用制冷剂在冷冻室、冷藏室汽化吸热B．冰箱外侧有时摸着温度高，是因为气体在冷凝器内液化放热C．打开冰箱门出现的白气，是冰箱内的冰升华而成D．电冰箱内侧出现的霜，是水蒸气凝华而成(★★★) 4. 冬奥会在中国成功举办，如图为冰壶运动，下列说法正确的是（）A．推出去的冰壶不能立即停下来是因为受到惯性大于阻力B．冰壶运动员不断刷冰是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦C．冰壶速度越来越慢，惯性越来越小D．冰壶对冰面的压力与冰面对冰壶的支持力是一对平衡力(★★★) 5. 下列有关电与磁的说法，正确的是（）A．如图甲，磁感线描述蹄形磁铁周围磁场的分布情况，说明磁感线是真实存在的B．如图乙，通过该装置可以探究电与磁之间的联系，首次发现它们联系的物理学家是法拉第C．如图丙，由安培定则可知，当开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针将顺时针旋转90°D．如图丁，当导体AB水平运动时，电流计的指针发生偏转，说明电路中有电流产生，发电机和动圈式话筒都是应用该原理——电磁感应制成的二、多选题(★★★) 6. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，在光屏上恰好观察到烛焰清晰的像。

物理中的声光电效应声光电效应是物理学领域中的一种重要现象。

它涉及了声音、光线和电磁波之间的相互作用。

在本文中，我们将探讨声光电效应的原理、应用以及在日常生活中的实际意义。

一、声光电效应的原理声光电效应是指当声音、光线或电磁波与物质相互作用时，产生电子的移动现象。

其中最著名且被广泛研究的是光电效应，即光线照射到金属表面时，金属释放出电子。

声光电效应的原理涉及到能量的传递和电子的激发。

当光子或声波的能量高于一定阈值时，它们能够将金属表面的电子激发到达足够高的能级，从而使电子跃迁至导体中的传导能带，产生电流。

二、声光电效应的应用1. 光电电池基于光电效应的应用之一是光电电池。

光电电池是一种将光能直接转化为电能的设备。

它利用光线照射到半导体材料上产生的光电效应，将光能转化为电流。

光电电池广泛应用于太阳能电池板、光电传感器等领域，为新能源的发展作出了重要贡献。

2. 声波传感器声光电效应还可以应用于声波传感器的制作。

声波传感器能够将声音中的能量转化为电能，并进行信号处理和数据分析。

这种传感器被广泛应用于声音识别、通信和声纳等领域，具有重要的军事和民用价值。

3. 光控开关光控开关是另一种应用声光电效应的典型例子。

它利用光照条件的变化来控制电路的通断。

当光线达到一定强度时，光控开关可以自动打开或关闭电路。

这种开关在自动化领域、照明系统和电子设备中被广泛使用。

三、声光电效应的实际意义声光电效应的研究和应用对于现代科学技术的发展具有重要的意义。

它不仅帮助我们理解了声音、光线和电磁波之间的相互关系，还为各种设备和仪器的设计提供了基础。

通过声光电效应，我们可以将声音和光线转化为电信号，实现信息的传递和处理，推动了通信技术、光电子学、控制系统等领域的发展。

除此之外，声光电效应也在日常生活中产生了许多实际应用。

例如，我们在使用智能手机时，通过触摸屏幕进行操作的同时，屏幕的背光通过声光电效应提供电源。

此外，我们使用的电脑、电视等电子设备中也广泛应用了声光电效应的原理。

声波与电磁波的转换
声波和电磁波的转换主要是指声波转化为电磁波的过程，或者电磁波转化为声波的过程。

在一些特定的材料中，声波可以转化为电磁波。

这种转化过程被称为压电效应。

当材料受到机械应力作用时，会产生极化现象，使得材料内部的正负电荷发生位移，从而产生电场变化。

这个电场的变化会导致电荷的运动，进而产生电磁波。

另外，电磁波也可以转化为声波。

当电磁波传播到一些非导体材料中时，会被材料的振动吸收，并转化为声波。

这个过程称为声能转换，例如在声学传感器中，光学信号可以转化为声信号。

总结起来，声波和电磁波的转换主要是通过压电效应和声能转换实现的。

这种转换可以在一些特定的材料中发生，提供了声波和电磁波之间相互转化的机制。

电磁波的应⽤电磁波的应⽤随着科技的发展，⼈们对电磁波的认识越来越深刻，对电磁波的应⽤也越来越频繁，⽽电磁波对我们⽣活的影响也越来越⼴泛。

那么什么是电磁波呢？电磁波是以波动⽅式在空间传播的交变电滋场。

电磁波的频谱范围包括⽆线电波、红外线波和光波。

⽆线电波的应⽤还有雷达，⼴播电台、电视发射，移动通信，电报等。

微波还有微波通信、微波炉等。

红外线还有热成像仪，红外制导导弹，⽕的温暖（热辐射），电视机遥控器等，热效应有关的都是。

紫外线有紫外线杀菌、荧光灯、验钞机等。

X射线有医疗设备（透视、拍⽚）、⾦属探伤、安检设备等医学上⼈体透视，⼯程上的探伤，物理学的测量晶体结构等。

电磁波的传播速度，在真空中为3x 10（8次⽅）⽶／秒。

电磁波在⽣活⽅⾯的应⽤⽆线电⼴播与电视都是利⽤电磁波来进⾏的。

在⽆线电⼴播中，⼈们先将声⾳信号转变为电信号，然后将这些信号由⾼频振荡的电磁波带着向周围空间传播。

⽽在另⼀地点，⼈们利⽤接收机接收到这些电磁波后，⼜将其中的电信号还原成声⾳信号，这就是⽆线⼴播的⼤致过程。

⽽在电视中，除了要象⽆线⼴播中那样处理声⾳信号外，还要将图象的光信号转变为电信号，然后也将这两种信号⼀起由⾼频振荡的电磁波带着向周围空间传播，⽽电视接收机接收到这些电磁波后⼜将其中的电信号还原成声⾳信号和光信号，从⽽显⽰出电视的画⾯和喇叭⾥的声⾳。

⽆线电⼴播利⽤的电磁波的频率很⾼，范围也⾮常⼤，⽽电视所利⽤的电磁波的频率则更⾼，范围也更⼤。

电磁波在农业⽅⾯的应⽤（1）激光育种激光育种是突变育种的⼀种，选⽤适当波段剂量的激光照射植物种⼦和其它器官，以诱发突变，进⽽在其后代中，选择优良变异个体，有可能培育成新品种。

⽬前已在果树等植物育种上应⽤获得初步成功。

也可照射卵、蛹，⽤于家蚕育种上。

（2）近红外光谱近红外光谱（Near Infrared Spectroscopy，简称NIRS）已成为⾕物品质分析的重要⼿段。

由于可以⾮破坏性的分析样品中的化学成分，为当前作物育种研究领域的品质育种提供了⼀个新的技术⼿段。

声波和电磁波的频率比较声波和电磁波是我们日常生活中常见的两种波动现象。

它们都是一种能量传递的方式，但在频率上存在着明显的差异。

本文将比较声波和电磁波的频率，并探讨它们在不同领域的应用。

首先，我们来了解声波的频率。

声波是由物体振动产生的机械波，需要介质来传播，比如空气、水和固体等。

声波的频率是指单位时间内波动的次数，单位是赫兹（Hz）。

人类能够听到的声音频率范围大约在20 Hz到20 kHz之间。

而低于20 Hz的声音被称为次声波，高于20 kHz的声音被称为超声波。

声波的频率越高，声音就越尖锐，频率越低，声音就越低沉。

声波的频率对于声音的音调和音质有着重要的影响。

与声波相比，电磁波的频率更高。

电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的波动现象，可以在真空中传播。

电磁波的频率也是以赫兹为单位，但范围更广泛，从极低频的几赫兹到极高频的数百太赫兹。

电磁波的频率越高，波长越短，能量越强。

根据频率的不同，电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同类型。

其中，可见光的频率范围在4.3×10^14 Hz到7.5×10^14 Hz之间，是人眼可见的光谱范围。

声波和电磁波的频率差异导致它们在不同领域有着不同的应用。

声波的频率较低，适合用于声音的传播和检测。

在医学领域，超声波被广泛应用于检查器官、观察胎儿发育和治疗等。

在工业领域，声波的频率可以用于测量距离、检测材料缺陷和清洗等。

此外，声波还被用于音乐和通信等领域，给人们带来了丰富多样的体验。

电磁波的频率较高，具有更强的穿透力和能量传递能力。

无线电波被广泛应用于无线通信、广播和雷达等领域。

微波被用于烹饪、通信和雷达等。

红外线被用于红外摄像、遥控器和红外治疗等。

可见光是人眼可见的光谱范围，被广泛用于照明、摄影和显示器等。

紫外线被用于杀菌、紫外线灯和紫外线检测等。

X射线和γ射线具有较高的能量，可以用于医学影像学、癌症治疗和材料检测等。