振动与波 电磁波资料
- 格式:ppt
- 大小:1.32 MB
- 文档页数:41
振动与波的传播和干涉1.1 振动的概念振动是物体围绕其平衡位置做周期性的往复运动。
1.2 振动的分类(1)自由振动:不受外力的振动。
(2)受迫振动:在外力作用下的振动。
1.3 振动的特点(1)周期性:振动具有固定的周期,即完成一个往复运动所需的时间。
(2)频率:振动的频率是周期的倒数,单位为赫兹(Hz)。
1.4 振动的描述(1)振幅:振动过程中,物体离开平衡位置的最大距离。
(2)角频率:振动的角速度,单位为弧度每秒。
(3)频率:振动的周期数,单位为赫兹(Hz)。
二、波的传播2.1 波的概念波是振动在空间中的传播过程,可以看作是振动能量的传递。
2.2 波的分类(1)机械波:通过介质传播的波,如声波、水波。
(2)电磁波:不需要介质传播的波,如光波、无线电波。
2.3 波的传播特点(1)波动性:波在传播过程中,振动形式不变。
(2)波长与频率的关系:波速=波长×频率。
(3)波速与介质的关系:波速与介质性质有关。
2.4 波的叠加原理(1)同种波的叠加:相位相同的波相互叠加,振幅相加。
(2)不同种波的叠加:振动方向相互垂直的波相互叠加,遵循平行四边形定则。
3.1 干涉的概念干涉是两个或多个波相遇时产生的波的合成现象。
3.2 干涉的条件(1)相干波:频率相同、相位差恒定的波。
(2)相遇:波的传播路径相差一定的距离。
3.3 干涉现象(1)亮条纹与暗条纹:相干波相互叠加时,振动方向相同的点振动加强,形成亮条纹;振动方向相反的点振动减弱,形成暗条纹。
(2)等距条纹:干涉条纹间距相等,与波长成正比。
3.4 干涉的应用(1)双缝干涉:研究光的波动性。
(2)迈克尔孙干涉仪:测量光的波长。
四、中考相关考点4.1 振动与波的基本概念(1)振动的特点及分类。
(2)波的分类及传播特点。
4.2 波的叠加原理(1)同种波的叠加。
(2)不同种波的叠加。
4.3 干涉现象及条件(1)相干波的条件。
(2)干涉现象的产生及特点。
4.4 干涉的应用(1)双缝干涉实验。
振动与波知识点总结一、振动的基本概念振动是物体围绕某一平衡位置来回摆动或者来回重复运动的现象。
振动是物体相对平衡位置的周期性运动,也就是说,振动是由物体周期性地向着某一方向偏离平衡位置,然后再向着相反方向偏离平衡位置并且这个过程一直不断地重复。
振动的基本要素包括振动物体、平衡位置和振动的幅度、周期和频率等。
振动的产生是由于外力的作用或者物体本身的内部力的作用。
二、振动的表征和描述1. 振动的幅度:振动物体在振动过程中离开平衡位置的最大距离称为振幅,用A表示。
振幅是一个振动过程中最大的位移值,代表了振动物体最大偏离平衡位置的距离。
2. 振动的周期:振动物体完成一个完整的往复运动所需要的时间称为振动周期,用T表示。
振动周期是一个振动过程完成一次往复运动所需要的时间。
3. 振动的频率:振动物体完成一个往复运动所需要的次数称为振动频率,用f表示。
振动频率是一个振动过程在单位时间内完成的往复运动的次数。
4. 振动的角速度:振动物体单位时间内完成的角度偏移称为角速度,用ω表示。
角速度是一个振动过程单位时间内振动物体完成的角度偏移。
5. 振动的相位:描述振动在某一时刻相对于起始位置的位置状态的概念,通常用角度来表示。
相位是一种描述振动物体在振动过程中某一时刻相对于起始位置的相对状态的概念。
三、振动的共振现象当外力的频率与振动系统自身的振动频率相同时,振动系统会出现共振现象。
共振现象会使振动系统产生很大的振幅,甚至导致系统的破坏。
共振现象在实际生活中有很多应用,比如音乐中的共振现象会增加声音的响亮度,而机械振动中的共振现象则可能导致机械系统的破坏。
四、波的基本概念波是由物质的振动或者波的传播介质本身的运动所产生的,波是一种传播能量和动量的方式。
波可以分为机械波和电磁波两种类型。
1. 机械波:需要通过介质来传播的波称为机械波,比如水波、声波等。
2. 电磁波:不需要介质来传播的波称为电磁波,比如光波、无线电波等。
波的传播可以分为横波和纵波两种类型。
第三章振动和波当飞机以超过音速的速度飞行,飞机所发出的音波无法跑在飞机前方,全部叠在机身后方,形成了音爆(sonic boom),这种波传到时,我们会听到一声轰然巨响。
在飞机正好要加速穿过音障(sound barrier)时,在飞机的周围有时会有一团云雾形成。
这是一架F/A-18大黄蜂战机穿过音障的瞬间。
振动是物体一种普遍的运动形式。
物体在平衡位置附近的往复运动叫做机械振动,将机械振动范围这一概念加以推广,对描述物体运动状态的物理量在某一数值附近来回往复的变化时,均可称该物理量在振动。
如电路中电压、电流、电路中的电场强度和磁场强度等也都可能随时间作周期性的变化,这种变化也称为振动—电磁振动。
各种振动本质不同,基本规律相同。
振动可分为自由振动和受迫振动。
自由振动又包括阻尼自由振动和无阻尼自由振动(简谐运动)。
波动是振动状态在空间的传播,它是物质的一种特殊的运动形式。
常见的波有两大类:机械波和电磁波。
近代物理研究发现,微观粒子具有二相性-波动性和粒子性,因此研究微观粒子的运动规律时,波动概念也是很重要的基础。
各种波的本质不同,传播机理不同,但其基本传播规律相同。
本章主要讨论机械振动和机械波的概念和规律,其规律可推广到一般振动和波动。
简谐运动是一种最简单、最基本的振动,复杂振动可以看成是由若干简谐运动组成的。
描述简谐运动的三个特征量是振幅、周期和相位。
简谐运动物体的速度、加速度也是随时间变化的周期性函数,除解析方法外,简谐运动也可以用曲线法和旋转矢量法表示。
简谐运动过程中存在着势能与运动动能的相互转化,总机械能守恒。
简谐运动是一种最简单、最基本的振动,复杂振动可以看成是由若干简谐运动组成的。
当描述物体的变量如位移x(t)满足运动方程时,其解可以表示为x = A cos (w t+j),这种用时间t的正弦或余弦函数来描述的运动,叫做简谐振动或简谐运动(simple harmonic motion),上述两式分别叫做简谐运动的微分方程和积分方程。
高中物理振动和波知识点一、知识概述振动和波①基本定义:- 振动呢,简单说就是物体在一个位置附近来回晃悠。
比如说钟摆,它就在某个中心位置左右摆来摆去,这就是一种振动。
- 波就有点意思了,它是振动在介质里传出去的一种形式。
就像往平静的湖水里丢一块石头,会形成一圈一圈的水波向外传播,这个水波其实就是振动在水里传播形成的。
②重要程度:- 在高中物理里,这振动和波可是很重要的部分。
它把力学和能量等知识很好地联系起来了。
很多物理现象的解释都离不开它,像声音的传播、光的传播在某些方面也和波有相似性。
③前置知识:- 得先把牛顿定律这些力学知识掌握好。
还得对能量的概念,像动能、势能有一定理解,因为振动过程中能量也是在不断转换的。
④应用价值:- 在现实生活里,振动和波到处见得到。
声音就是一种波,所以研究振动和波能帮助改善音响设备。
地震波的研究对建筑抗震很关键,怕地震把房子震坏了得搞清楚这个波到底是啥情况呀。
还有在通信方面,像无线电波那也是波呀,弄清楚波的传播特性就能更好地制定通信策略。
二、知识体系①知识图谱:- 在高中物理知识体系里,它属于波动学范畴,与力学、电磁学都有联系。
就像是一个桥梁把好几个知识块连接起来了。
②关联知识:- 和力学中的简谐振动挂钩,也与能量守恒密切相关。
像波动里就涉及能量的传递嘛。
在电磁学里,光是电磁辐射一种,也属于波,所以电磁感应里可能也会涉及波相关概念。
③重难点分析:- 重点呢,振动方程、波函数这些是关键内容。
难点啊,我觉得要对波的图象的理解,像波的干涉、衍射的物理图象在脑子里有时候不那么容易建立起来。
要能想象出那些波是怎么叠加、绕过障碍物的。
这得有点空间想象力。
④考点分析:- 在考试里可是常常出现呀。
选择、填空里会有关于振动周期、波长这些概念的考查。
在解答题里更不得了,经常要分析波动图象、计算波速、判断波的干涉现象等。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:- 振动里面的简谐振动可是基础的基础。
高三物理知识点振动和波
高三物理知识点振动和波
查字典物理网为高三同学总结归纳了高三物理知识点:振动和波。
希望对高三考生在备考中有所帮助,欢迎大家阅读作为参考。
振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源。
物理学概念知识:电磁波和电路的振动电磁波和电路的振动电磁波是一种由电场和磁场交替产生的波动现象,是一种无需介质,即可在真空中传递的波动,能够透过空气、水、岩石等各种物质,传送信息和能量。
具体来说,电磁波是电荷或电流引起的电场和磁场交替变化产生的波动,其特点是电磁场垂直于传播方向,而且具有波长和频率两个特性。
根据频率不同,电磁波可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等不同种类。
其中,无线电波是指频率低于300GHz、波长长于1mm的电磁波,可用于无线通信、雷达、导航等方面。
电路的振动则是指电流和电压以定时、定幅并具有特定频率的方式变化,常常是由电容、电感和电阻组成的振荡器产生的。
一个最简单的振荡器即为RC电路振荡器,它是由一个电容和一个电阻组合而成的电路,当电源施加在该电路上时,电容器会在两端吸收电荷,而经过电阻后的电流会逐渐减弱,直至到达一定程度时,电容器无法再吸收更多的电荷使其电势达到峰值,此时,经过电阻后的电流会开始充电电容器,使得电阻后的电压又慢慢增加,这样电容器又将开始放电,如此往复,便形成了一个振荡电路。
通过振荡电路,我们可以控制电流和电压以实现各种各样的电动作用,例如,电磁波信号的发射和接收、声音信号的放大和电源的稳定输出等。
在无线电通信方面,振荡电路是整个通信的核心,不同种类的放大器、滤波器、解调器等电路都是建立在振荡电路的基础之上的。
研究电磁波和电路的振动,事实上是研究电磁学和电学以及通信技术的基础,因为这种波动现象在现代文明中扮演着重要角色。
在通信、电视、无线网络、雷达、导航、医学影像诊断、卫星通讯、行星探测和遥感成像等方面,都需要利用电磁波和电路的振动来实现信息的传输和控制。
另外,在研究电磁波和电路的振动时,还需特别注意电磁波的频率和波长的概念,因为高频电磁波和低频电磁波对人类的健康都会产生不同的影响。
例如,高频电磁波如X射线和伽马射线,会引起人体细胞的变异和损伤,导致癌症等疾病;而低频电磁波如家居电器产生的电磁辐射,也会引起人体的失调,影响身体健康。
高考物理振动和波知识点高考物理——振动和波知识点在高考物理中,振动和波是一个重要的知识点,涉及到许多实际生活中常见的现象和物理原理。
本文将从波的基本概念、波的分类、波的特性和振动的特性等方面进行论述。
一、波的基本概念波是一种能量传递的方式,是一种扰动在空间中的传播。
波可以分为机械波和电磁波两大类。
机械波是由介质传递的波动,如声波、水波等;而电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的波动,如光波、无线电波等。
二、波的分类根据波动的方向和介质振动的方向,波可以分为纵波和横波。
纵波是指波动方向与介质振动方向相同的波动,如声波;而横波是指波动方向与介质振动方向垂直的波动,如水波。
三、波的特性1. 波频和周期波的频率是指单位时间内波动的次数,单位为赫兹;波的周期是指波动完成一个周期所需要的时间,单位为秒。
频率和周期之间有以下关系:频率=1/周期。
2. 波长和波速波的波长是指波动一个周期所对应的长度,单位为米;波的波速是指波动的传播速度,单位为米/秒。
波长和波速之间有以下关系:波速=频率×波长。
3. 反射、折射和衍射当波遇到边界或介质发生了改变时,会发生反射、折射和衍射现象。
反射是指波遇到物体边界时被反射回来的现象;折射是指波从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象;衍射是指波遇到间隙或障碍物时发生偏折的现象。
四、振动的特性振动是指物体在平衡位置附近做往复的周期性运动。
振动有以下几个特性:1. 振幅振幅是指物体从平衡位置最大偏离的位置,它与振动的能量大小有关。
振幅越大,物体的振动能量越大。
2. 频率和周期振动的频率是指单位时间内振动的次数,单位为赫兹;周期是指物体完成一个完整振动所需要的时间,单位为秒。
频率和周期之间有以下关系:频率=1/周期。
3. 谐振当外力和阻力相等时,物体会发生谐振现象,即振动的幅度达到最大值。
4. 能量转换振动的能量可以相互转换,如机械能转化为热能、声能等。
总结:高考物理中的振动和波是一个重要的知识点,涉及到许多实际生活中常见的现象和物理原理。