高中物理专题复习3：波

高中物理复习电磁学部分电磁学是高中物理中的重要内容之一，也是学生们较为困惑的部分之一。

本文将对电磁学的相关知识进行复习和总结，帮助学生们更好地理解和掌握这一内容。

一、电磁学基础知识1. 电荷和电场在电磁学中，电荷是基本粒子，可以带正电荷或负电荷。

同性电荷相斥，异性电荷相吸。

电场是电荷周围产生的一个物理场，描述了电荷之间相互作用的规律。

2. 静电场和静电力静电场是指电荷静止时产生的电场。

静电力是指电荷之间由于电场作用而产生的力。

根据库仑定律，两个电荷之间的电力与电荷的大小和距离的平方成正比。

3. 电场线电场线是描述电场分布形态的一种图示方法。

电场线的特点是从正电荷出发，指向负电荷，密集区域代表电场强，稀疏区域代表电场弱。

电场线不会相交，且垂直于导体表面。

二、电磁感应和法拉第电磁感应定律1. 磁感线和磁感应强度磁感线是描述磁场分布形态的一种图示方法。

磁感应强度是磁场对单位面积垂直于磁力线方向的力的大小。

2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是指导体中的磁感应强度变化会诱导出感应电动势的规律。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度变化速率成正比。

3. 感应电流和楞次定律根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起它产生的因素，如磁感应强度的变化。

感应电流具有闭合电路的特点。

三、电磁波和麦克斯韦方程组1. 电磁波的特点电磁波是由电场和磁场交替变化产生的一种波动现象。

电磁波可以传播在真空中和介质中，具有波长、频率和速度等特性。

2. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电场和磁场相互作用的基本定律。

包括麦克斯韦第一和第二个定律、高斯定律和法拉第定律。

3. 电磁波的分类根据频率的不同，电磁波可以分为射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

四、电磁学的应用1. 电磁感应的应用电磁感应在发电机、变压器等电器设备中有广泛应用。

电磁感应还可以用于磁悬浮列车、无线充电等领域。

2. 电磁波的应用电磁波在通信、雷达、医学影像等方面有重要应用。

物理总复习：波的干涉和衍射【考纲要求】1、知道波的叠加原理；2、知道波的干涉和衍射现象；3、了解多普勒现象。

【考点梳理】考点一、波的衍射要点诠释：1、衍射现象波绕过障碍物到障碍物后面继续传播的现象，叫做波的衍射。

2、发生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。

3、衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射只不过有些现象不明显，我们不容易观察到。

当孔的尺寸远小于波长时，尽管衍射现象十分明显，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。

考点二、波的干涉要点诠释：1、波的独立传播原理和叠加原理（1）波的独立传播原理：几列波相遇时，能够保持各自的运动状态继续传播而并不相互干扰，这是波的一个基本性质。

（2）波的叠加原理：两列波相遇时，该处介质的质点将同时参与两列波引起的振动，此时质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，这就是波的叠加原理。

2、波的干涉（1）波的干涉现象频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，使某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。

（2）产生稳定的干涉现象的条件：两列波的频率相等。

干涉条件的严格说法是：同一种类的两列波，频率(或波长)相同、相位差恒定，在同一平面内振动。

高中阶段我们不讨论相和相位差，且限于讨论一维振动的情况，所以只强调“频率相同”这一条件。

（3）一切波都能发生干涉，干涉是波的特有现象之一。

3、对振动加强点和减弱点的理解波的干涉是频率相同的两列波叠加，是波特有的现象，波的干涉中，应注重理解加强和减弱的条件。

其判断方法有两种：一是根据两列波的波峰与波峰相遇（或波谷与波谷相遇）点为加强的点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点。

二是根据某点到两波源的距离之差为波长的整数倍，则该点为加强点；某点到两波源的距离为半波长的奇数倍，则该点为减弱点。

同时注意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。

【基础知识归纳】大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流．能产生振荡电流的电路叫振荡电路，L C 电路是最简振荡电路中产生振荡电流的过程中，线圈中的电流、电容器极板上的电量及其与之相联系的磁场能、1．振荡原理：利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流，形成电场能和磁场能的周期性2．振荡过程：电容器放电时，电容器所带电量和电场能均减少，直到零；电路中的电流和磁场能均增大，直到最大值．充电时，情况相反．电容器正反向充放电一次，便完成一次振荡的全过程．图13—2—1图13—2—13．周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间叫做电磁振荡的周期．1 s 内完成电磁振荡的次数叫做电磁振荡的频率．对LCT ＝LCπ2 f ＝LCπ21三、电磁场和电磁波1（1（2）不仅电流能够产生磁场，变化的电场也能产生2变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场，电磁场由近及远的传3在真空中，任何频率的电磁波的传播速度都等于光速c ＝3.00×108 m/s ．其波速、波长、周期频率间关系为：c ＝Tλ＝f λ（1）麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功的证实了电磁波的存在． （2）在电磁波中，电场强度和磁感应强度是互相垂直的，且都和电磁波的传播方向垂直，所以电磁（3）电磁波的（41．调制：在无线电应用技术中，首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号，这种电信号频率很低，不能用来直接发射电磁波．把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，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最2．调谐：调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变，将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同，即，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．3．检波：从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波．检波是调制的逆过程，也叫4．无线电的接收：天线接收到所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的电视系统主要由摄像机和接收机组成．把图象各个部位分成一系列小点，称为像素，每幅图象至少要有几十万个像素．摄像机将画面上各个部分的光点，根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电中国电视广播标准采用每1 s传送25帧画面，每帧由625雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装【方法解析】麦克斯韦电磁理论是理解电磁场和电磁波的关键所在，应注意领会以下内容：变化的磁场可产生电场，产生的电场的性质是由磁场的变化情况决定的，均匀变化的磁场产生稳定的电场，非均匀变化的磁场产生【典型例题精讲】［例1］L C振荡电路中，某时刻磁场方向如图13—2—2所示，则下列说法错误的是图13—2—2ABCD．若电容器【解析】先根据安培定则判断出电流的方向，若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流应正在减小，知A若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在放电，电流正在增强，知B叙述正确，由楞次定律知D叙述亦正确．因而错误选项只有C【思考】（1）若磁场正在增强，则电场能和磁场能是如何转化的?电容器是充电还是放电?线圈两端的电压是增大还是减小?（2）若此时磁场最强（t＝0），试画出振荡电流ｉ和电容器上板带电量q随时间t变化的图象?（3）若使该振荡电路产生的电磁波的波长更短些，可采取什么措施?（包括：线圈匝数、铁芯、电介【思考提示】（1）磁场增强，磁场能增大，电场能减小，电容器放电，电容器两端电压降低，线圈（2LC，为减小λ，需减小L或C．（3）根据λ＝cT和T＝2π【设计意图】［例2］某电路中电场随时间变化的图象如图13—2—3所示，能发射电磁波的电场是图13—2—3【解析】变化的电场可产生磁场，产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的．均匀变化的电场图A中电场不随时间变化，不会产生磁场．图B和图C中电场都随时间做均匀的变化，在周围空间产生稳定的磁场，这个磁场不能再激发电场，所以不能激起电磁波．图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不【设计意图】通过本例说明形成【达标训练】1．建立电磁场理论的科学家是_______．用实验证明电磁波存在的科学家是_______【答案】 麦克斯韦2 ABCD ．电磁波的传播速度总是3.0×108m/s【答案】B3A ．波长和频率BC ．波长和波速D【答案】C4A ．①③BC ．①④D【答案】A5．关于电磁波，下列说法中正确的是 ABC．电磁波由真空进D【解析】 任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是c ，故AB 都错．电磁波由真空进入介质，波速变小，而频率不变，Ｃ对．变化的电场、磁场由变化区域向外传播就形【答案】C6．无线电广播的中波段波长的范围是187 m ～560 m ，为了避免邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少应差104 Hz，则在此波段中最多能容纳的电台数约为多少个【解析】f max ＝1871038min⨯=λcHz ＝1.6×106Hzf min ＝5601038max⨯=λcHz ＝0.54×106Hzn ＝466min max 101054.0106.1⨯-⨯=-f f f ∆＝106【答案】1067．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m 到182 m【解析】 根据c ＝λff 1＝57710381⨯=λcHz ＝5.20×105Hzf 2＝18210382⨯=λcHz ＝1.65×106Hz所以，频率范围为5.20×105 Hz ～1.65×106Hz【答案】 5.20×105 Hz ～1.65×106Hz8．关于LCA BC D【答案】9．L C 振荡电路中，某时刻的电流方向如图13—2—4所示，则下列说法中正确的是A BCD ．【答案】D10．在L C 振荡电路中，电容器C 的带电量随时间变化的图象如图13—2—5所示，在1×10－6 s 到2×10－6s 内，关于电容器的充（或放）电过程及因此产生的电磁波的波长，正确的结论是A ．充电过程，波长为1200 m B ．充电过程，波长为1500 m C ．放电过程，波长为1200 m D ．放电过程，波长为1500 m【解析】 在1×10－6s 到2×10－6s 内，电容器带电量增大，属充电过程．产生的电磁波周期T ＝4×10－6s ，波长λ＝cT ＝3×108×4×10－6 m ＝1200 m【答案】 A11．L C 振荡电路中，某时刻磁场方向如图13—2—6所示，则下列说法错误的是图13—2—6A B C D【解析】 若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流应正在减小，知A 正确．若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在放电，电流正在增强，知B 正确，由楞次定律知D【答案】12．在L C 振荡电路中，电容C 两端的电压U C 随时间变化的图象如图13—2—7所示，根据图象可以确定振荡电路中电场能最大的时刻为_______，在T ／2～3T ／4时间内电容器处于_______状态，能量转化情况是_______【解析】 电容器两极板间电压最大时，电场能最大，由图可知电场能最大时刻为0，2T ，T ．在2T ～43T 时间内，两极板间电压变小，电容器处于放电状态，电场能正转化为磁场能．T【答案】0，2，T；放电；电场能转化为磁场能。

高中物理知识点总复习资料一、运动学1. 位移、速度与加速度的关系- 位移（s）：物体从出发点到终点所走过的路径长度，可以是正负值。

- 速度（v）：物体在单位时间内所发生的位移。

- 加速度（a）：物体在单位时间内速度的变化量。

2. 匀速直线运动- 特点：速度恒定，加速度为零。

- 位移公式：s = vt，其中s表示位移，v表示速度，t表示时间。

- 速度公式：v = s/t，其中v表示速度，s表示位移，t表示时间。

3. 匀变速直线运动- 特点：速度随时间变化，加速度不为零。

- 位移公式：s = v0t + (1/2)at^2，其中s表示位移，v0表示初速度，t 表示时间，a表示加速度。

- 速度公式：v = v0 + at，其中v表示速度，v0表示初速度，t表示时间，a表示加速度。

- 速度平方公式：v^2 = v0^2 + 2as，其中v表示速度，v0表示初速度，a表示加速度，s表示位移。

4. 自由落体运动- 特点：物体只受重力作用，竖直方向上为加速度。

- 位移公式：h = (1/2)gt^2，其中h表示高度，g表示重力加速度，t表示时间。

5. 斜抛运动- 特点：物体同时有竖直方向和水平方向上的速度。

- 位移公式（竖直方向）：h = v0yt - (1/2)gt^2，其中h表示高度，v0y表示初速度在竖直方向上的分量，g表示重力加速度，t表示时间。

- 位移公式（水平方向）：x = v0xt，其中x表示水平方向上的位移，v0x表示初速度在水平方向上的分量，t表示时间。

二、力学1. 牛顿运动定律- 第一定律：惯性定律，物体静止或匀速直线运动的状态会保持下去，直到有外力作用。

- 第二定律：动力学定律，物体受到的合力等于质量与加速度的乘积。

- 第三定律：作用力与反作用力大小相等、方向相反，并且作用在不同物体上。

2. 其他力学相关知识点- 弹簧力：弹性物体受到的力。

- 摩擦力：两个物体接触表面之间的相互作用力。

- 重力：地球或其他物体之间的吸引力。

高三物理必修三复习知识点归纳必修三是高中物理课程中的一门重要课程，主要内容涵盖了电磁感应、电磁波和现代物理等内容。

下面是对该学科的复习知识点的归纳总结，以供高三学生复习之用。

一、电磁感应1.法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律，当线圈中有磁感应强度变化时，会在线圈两端产生感应电动势。

具体来说，当磁通量的变化导数与线圈中的匝数固定时，感应电动势的大小与导线围成的面积成正比。

2.洛仑兹力根据洛仑兹力的定义，当带电粒子在磁场中运动时，会受到外力作用，这个力称为洛仑兹力。

洛仑兹力的大小与粒子电荷、速度以及磁场强度等因素有关。

3.电磁感应定律的应用在实际生活中，电磁感应定律有许多应用，例如发电机、电磁振铃和电磁感应炉等。

二、电磁波1.电磁波的概念电磁波是一种由电场和磁场通过垂直于它们的方向相互作用形成的波动现象。

根据其波长不同，电磁波可以分为不同的种类，例如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。

2.电磁波的特性电磁波有许多共同的特性，例如传播速度恒定（等于真空中的光速）、沿直线传播、波长和频率之间存在反比关系以及可以发生反射、折射等现象。

3.电磁波的应用电磁波在生活中有广泛的应用，例如无线通信、卫星通讯、雷达、微波炉、红外线热成像和医学影像等。

4.电磁波的谱系根据电磁波的频率不同，可以将电磁波分为不同的谱系，包括无线电谱、红外线谱、可见光谱、紫外线谱、X射线谱和伽马射线谱等。

三、现代物理1.相对论相对论是爱因斯坦提出的一种物理学理论，在描述高速运动物体时具有更加精确的效果。

相对论基本原理包括光速不变原理和相对性原理。

2.光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的电子发生逸出的现象。

根据光电效应的特点，可以利用光电效应测量光的波长和频率以及光子的能量等。

3.康普顿散射康普顿散射是指X射线与物质中的电子相互作用，导致X射线的波长发生变化的现象。

通过测量康普顿散射的特点，可以推断出X射线中电子的动量和能量等信息。

高中物理复习机械波一、知识网络二、画龙点睛概念1、机械波(1)机械波：机械振动在介质中的传播，形成机械波。

(2) 机械波的产生条件：①波源：引起介质振动的质点或物体②介质：传播机械振动的物质(3)机械波形成的原因：是介质内部各质点间存在着相互作用的弹力，各质点依次被带动。

(4)机械波的特点和实质①机械波的传播特点a．前面的质点领先，后面的质点紧跟；b．介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移；c．波中各质点振动的频率都相同；d．振动是波动的形成原因，波动是振动的传播；e．在均匀介质中波是匀速传播的。

②机械波的实质a．传播振动的一种形式；b．传递能量的一种方式。

(5)机械波的基本类型：横波和纵波①横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波。

表现形式：其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷。

横波表现为凹凸相间的波形。

实例：沿绳传播的波、迎风飘扬的红旗等为横波。

②纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。

表现形式其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。

纵波表现为疏密相间的波形。

实例：沿弹簧传播的波、声波等为纵波。

2、波的图象(1)波的图象的建立①横坐标轴和纵坐标轴的含意义横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置；纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。

从形式上区分振动图象和波动图象，就看横坐标。

②图象的建立：在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x，y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象。

(2)波的图象的特点①横波的图象特点横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形状相似。

波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值。

波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置。

在横波的情况下，振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，就是波的图象，能直观地表示出波形。

高中物理选择性必修一第三章机械波章末复习与提高A组答案1.向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，试大致画出水波通过图甲的孔A和孔B，以及遇到图乙中障碍物C和D之后的传播情况。

解析：由题图可知，孔A和障碍物D跟波长相比相差不多，因此，从孔A传出的波和遇障碍物D之后的波均有明显的衍射现象；孔B和障碍物C 跟波长相比相差较大，因此，从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波无明显的衍射现象，在画通过孔A的衍射波时要强调画出的同心半圆都是以孔A为圆心的；遇障碍物D之后波的传播并没有受影响；而从孔B传出的波和遇障碍物C之后的波只沿直线传播，所以从孔A、B 传出的波和遇障碍物C、D之后的波如图所示。

2.第一次测定声音在水中的传播速度是1827年在日内瓦湖上进行的，两只船相距14km，在一只船上的实验员向水里放一口钟，当他敲响钟的时候，船上的火药同时发光，在另一只船上的实验员向水里放一个听音器，他看到火药发光，10s后听到水下的钟声，计算一下声音在水中的传播速度是多少？解析：3.如图的横波正在沿x轴的正方向传播，波速为0.5m/s，分别画出1s和4s后的两个波形图。

解析：4.一列简谐横波在t=0时波形图如图所示。

介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5πt cm。

（1）由图确定这列波的波长λ与振幅。

（2）求出这列波的波速。

（3）试判定这列波的传播方向。

解析：（1）由图我们可以直接读出这列波的波长为4米。

振幅为10cm。

（2）这列波波速v=λf，由表达式y=10sin5πt 可知ω=5π，所以v=λf=λω/2π,带入数据为v=10m/s。

（3）由介质中x=2m处的质点P沿y轴方向，其位移有正向增大的趋势，所以可以判断出这列波向右传播。

5.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图所示．在波的传播方向上有A、B两点，他们到S的距离分别为45m和55m．测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0s。