高二物理定律归纳
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物理高二知识点总结公式汇总一、力学1. 牛顿定律:- 第一定律:物体在静止或匀速直线运动的状态下,若无外力作用,则将保持该状态。
- 第二定律:物体所受合外力等于物体质量与加速度的乘积,即 F = ma。
- 第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2. 动量定理:- 动量:物体质量乘以速度,表示物体运动的数量。
动量 p = mv。
- 动量定理:物体所受合外力的作用时间等于物体动量的变化量,即Ft = Δp。
3. 万有引力定律:- 任意两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
表达式为 F = G(m1m2/r²),其中 G 为万有引力常数。
4. 物体的平衡:- 条件一:物体合力为零。
- 条件二:物体合力矩为零。
5. 动能和功:- 动能:表示物体运动所具有的能量。
动能 E = ½mv²。
- 功:力对物体所做的功。
功 W = Fs。
二、热学1. 热传递方式:- 热传导:低温区域的分子振动能量传递给高温区域的分子。
- 热对流:流体内部的热传递。
- 热辐射:通过电磁波向外传播热能。
2. 热力学第一定律:- 系统所吸收的热量等于系统对外做功和系统内能变化之和。
- ΔQ = ΔW + ΔU,其中ΔQ 表示系统吸收的热量,ΔW 表示系统对外做的功,ΔU 表示系统内能的变化。
3. 理想气体状态方程:- 状态方程:P V = nRT,其中 P 表示压强,V 表示体积,n表示物质的物质的量,R 为气体常数,T 为温度(单位为开尔文)。
4. 热传导定律:- 热传导定律:热量从温度高的物体传递到温度低的物体,传导速率正比于温度差,反比于物体厚度。
三、电学1. 电场和电势:- 电场:带电粒子周围存在一个以粒子为中心的空间,空间内其他带电粒子会受到力的作用。
- 电势:单位电荷在电场中的势能,计量单位为伏特(V)。
2. 电阻和电流:- 电阻:物体通过电流时的阻碍程度。
高二物理知识点归纳一、力学1. 力的概念和性质:力是物体之间相互作用的结果,具有大小、方向和作用点等特性。
2. 力的合成与分解:合力是指多个力的合力效果,分力是指一个力的分力效果。
3. 牛顿第一定律:物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。
4. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
5. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
6. 万有引力定律:两个质点之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
7. 动量和冲量:动量是物体运动的惯性量度,冲量是力对物体的作用时间累积量。
8. 动能和势能:动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置或状态而具有的能量。
9. 机械能守恒定律:在没有外力做功和能量转化的情况下,系统的机械能保持不变。
10. 简谐振动:物体在周期性外力作用下发生的振动。
二、热学1. 温度和热量:温度是物体分子平均动能的量度,热量是热传递过程中传递的能量。
2. 热传导:热量通过物体内部分子的碰撞传递的过程。
3. 热膨胀:物体在温度升高时体积增大的现象。
4. 理想气体状态方程:理想气体的压强、体积和温度之间的关系。
5. 定容和定压热容:单位质量的物质在恒定体积或恒定压力下吸收或放出的热量。
6. 热力学第一定律:能量守恒定律在热力学过程中的应用。
7. 热力学第二定律:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
8. 热机效率:热机输出功率与输入热量之比。
9. 卡诺循环:理想的热机循环过程,包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
三、光学1. 光的传播:光以波的形式在介质中传播,速度为光速。
2. 光的反射和折射:光在界面上发生反射和折射现象,满足反射定律和折射定律。
3. 光的干涉和衍射:光通过两个相干波源或通过障碍物时发生干涉和衍射现象。
4. 光的偏振:光振动方向的有序性,可以通过偏振片进行观察和分析。
5. 光的色散:光通过透明介质时发生折射,不同波长的光折射角不同,形成彩虹。
高二物理知识点归纳大全一、电场。
1. 电荷与库仑定律。
电荷可是有正有负的,就像小磁铁有南北极一样。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
库仑定律就像是电荷之间的“社交规则”,它说两个静止点电荷之间的作用力跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,公式是F =kfrac{q_1q_2}{r^2},这里的k是个常量,就像一个固定的“社交系数”。
2. 电场强度。
电场强度E就像是电场的“力气”大小。
它的定义是E=(F)/(q),意思是把一个电荷q放到电场里,它受到的力F除以这个电荷的电荷量q,就是这个地方电场的强度。
电场强度是矢量,有大小有方向,它的方向就是正电荷在电场中受力的方向。
如果有多个电荷产生的电场叠加,那就像好几个人一起拉一个东西,电场强度要矢量相加哦。
3. 电势与电势差。
电势就像电场里的“地势”。
正电荷在电场中顺着电场线方向走,电势是降低的,就像水从高处往低处流。
电势差U = φ_1-φ_2,它就像是两个“地势”的高度差。
电场力做功W = qU,可以想象成把电荷从一个“电势高度”搬到另一个“电势高度”,电场力做的功就跟电荷的电荷量和电势差有关。
4. 电容器。
电容器就像一个能储存电荷的小仓库。
它的电容C=(Q)/(U),表示这个“小仓库”储存电荷的能力。
平行板电容器的电容C = (varepsilon S)/(d),这里varepsilon是介电常数,S是极板面积,d是极板间距。
就好比仓库的大小(极板面积S)越大,仓库的墙壁越薄(极板间距d越小),它储存东西(电荷)的能力就越强。
二、电路。
1. 欧姆定律。
欧姆定律是电路里的“基本法”,I=(U)/(R)。
电流I就像水流,电压U就像水压,电阻R就像水管对水流的阻碍。
电阻越大,电流就越小,就像水管越细,水流就越小一样。
2. 电阻定律。
电阻定律R=ρ(l)/(S),这里ρ是电阻率,l是导体长度,S是导体横截面积。
可以想象成一根电线,电线越长,电流要走的路就越长,电阻就越大;电线越粗(横截面积S越大),电流就越容易通过,电阻就越小。
高二物理学习中的物理定律与公式物理学是一门研究物质、能量和它们之间相互关系的科学,是让人们对世界有更深刻理解的学科之一。
在高二阶段的物理学习中,学生将接触到许多重要的物理定律与公式,这些定律与公式不仅是理解物理学原理的基础,也是解决物理学问题的关键。
本文将探讨高二物理学习中的一些重要物理定律与公式。
1. 牛顿第一定律:物体的运动状态要么保持静止,要么以相同速度直线运动,直到受到外力的作用改变其状态。
这一定律可以总结为“惯性定律”,它对于理解物体的运动与停止至关重要。
没有外力作用时,物体会保持不变的运动状态。
2. 牛顿第二定律:当施加在物体上的合力与物体的质量乘以加速度成正比时,物体将产生加速度,即物体的加速度等于合力除以质量。
这一定律可以表示为力的公式:F = ma,其中F代表力,m代表质量,a代表加速度。
牛顿第二定律解释了物体的加速度与作用在物体上的力的关系。
3. 牛顿第三定律:任何作用力都会有一个同大小但方向相反的反作用力。
这一定律表明了力的相互作用,如物体与物体之间的接触力、引力等。
例如,一个站在地面上的人受到地面向上的支持力,同时地面受到人向下的作用力。
4. 万有引力定律:任何两个物体之间都存在一个引力,其大小与两个物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
这一定律可以表示为:F = G * (m₁ * m₂) / r²,其中F代表引力,G代表万有引力常数,m₁和m₂代表两个物体的质量,r代表两个物体之间的距离。
5. 动量定理:物体的动量是质量乘以速度,它是描述物体运动状态的重要物理量。
动量定理表明,当施加在物体上的外力导致物体发生改变时,物体的动量将发生变化。
动量定理可以表示为:FΔt = Δp,其中F代表外力,Δt代表作用时间,Δp代表动量的变化。
6. 能量守恒定律:在一个孤立系统中,能量既不能被创造也不能被毁灭,只能转化成其他形式。
这一定律是能量守恒原理的核心,它对于解释物体运动与变化过程中的能量转换至关重要。
高二物理必背的知识点总结大全一、力学1. 牛顿三定律:第一定律(惯性定律)、第二定律(动量定律)、第三定律(作用与反作用定律)。
2. 静止摩擦力和滑动摩擦力的区别与计算方法。
3. 物体的质量、重量、体积、密度的概念和计算公式。
4. 牛顿运动定律与摩擦、弹力、重力等力的综合应用。
5. 空气阻力的影响及计算方法。
6. 弹性碰撞和非弹性碰撞的区别及计算公式。
7. 受力平衡的条件及其应用。
8. 万有引力定律及其公式,解释地球和行星运动的规律。
9. 工作、能量、功、动能、势能的概念及计算。
10. 阿基米德定律及其应用,计算物体的密度。
二、热学1. 温度和热量的概念及其计量单位。
2. 内能、焓、熵三个基本热力学量的概念及其计量单位。
3. 热力学第一定律、第二定律及其应用。
4. 热力学过程的分类及其特点。
5. 热机效率及其计算公式,卡诺循环的原理及特点。
6. 热力学第三定律的表述及物理意义。
三、光学1. 光的介质和光线的传播规律。
2. 光的反射、折射及全反射的规律,计算折射率。
3. 光的干涉、衍射、偏振的行为和规律,双缝干涉和杨氏实验的原理。
4. 光的色散和原理,彩色分离及其应用,光谱。
5. 光的波粒二象性。
四、电磁学1. Coulomb定律及其规律,电场强度的概念及计算公式。
2. 带电粒子在电场中的运动规律,电势能、电势差、电势的概念及计算。
3. 电场的性质和变化规律,电容器的构造及其电容量、电介质极化的概念和效应。
4. 安培定律和磁场的性质和变化规律,电流的概念、方向,电阻的定义和计算,欧姆定律(电阻定律)及其应用。
5. 磁场对带电粒子的影响,洛伦兹力及其规律,应用磁场强度、磁通量、磁通量密度的概念及计算。
6. 法拉第定律和自感现象的产生及其效应,互感概念及其计算公式,阿尔文定律及其应用,电动势的概念和分类。
五、现代物理1. 光电效应、半导体、核物理的基本概念。
2. 狭义相对论的基本原理和公式,时空的概念和变换。
高二物理知识点总结归纳5篇文章一:力学基础知识总结归纳力学是研究物体运动和相互作用的学科,是物理学的一个核心分支。
以下是力学基础知识的归纳总结。
1. 牛顿三定律:牛顿第一定律认为,物体会保持不动或匀速直线运动,直到有外力作用于它;牛顿第二定律则是描述物体的加速度与施加在它上面的力成正比,反比于它的质量;牛顿第三定律则指出,任何相互作用都存在双方作用的力,且它们大小相等、方向相反。
2. 力的合成与分解:多个力共同作用于一个物体时,可通过力的合成得到它们的合力,也可通过力的分解得到它们的分力方向和大小。
3. 滑动摩擦力和静摩擦力:滑动摩擦力是物体表面接触并滑动时产生的摩擦力;静摩擦力是物体表面接触但未滑动时产生的摩擦力。
滑动摩擦力的大小取决于物体之间的特性和压力大小,而静摩擦力的大小则取决于物体的平衡和力的大小。
例子:一个小孩子用力推一辆停在原地的自行车,自行车才开始动;一个重物静止在桌面上,需要一个施加力等于或大于它的重力的力才能将其移动。
文章二:能量和功的知识总结归纳能量和功是描述物体运动时的重要物理量,以下是知识的总结归纳:1. 动能和势能:动能是物体由于运动而具有的能量,它等于1/2mv²,其中m是物体的质量,v是物体的速度;势能是与物体相互作用状态有关的能量,它可以是重力势能、弹性势能等。
2. 能量守恒定律:能量守恒定律认为,在自然界中,能量不会被创建或毁灭,只会在不同形式之间相互转换和传递。
能量守恒定律可以用于解决如火车与弹簧的碰撞、电能-热能转换等问题。
3. 功的概念:功是力对物体作用所产生的效果,它等于力乘以移动的距离。
当力方向与物体运动方向一致时,做正功;当力方向与物体运动方向相反时,做反功。
例子:一个滑雪者在山坡上往下滑,因重力势能转化为动能,其速度不断增加;当一个我们使用的风扇打开并运行时,电能被转换为了机械能(转动风扇的叶片)。
文章三:电学基础知识总结归纳电学是研究电子和它们的行为的一门学科,以下是知识总结和归纳:1. 电荷和电场:电荷是物体内部的基本粒子所具有的电性质,它们之间的相互作用可以通过电场来描述。
高二物理知识点归纳公式总结大全由于高二物理课程内容繁杂,知识点众多,学生常常会感到困扰和迷茫。
为了帮助您更好地理解和掌握高二物理知识,本文将对相关知识点进行归纳总结,并提供相关公式的整理,以供参考。
一、力学1. 牛顿第一定律(惯性定律)物体静止或匀速直线运动的状态,只有在外力作用下才能发生改变。
2. 牛顿第二定律(运动定律)物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比。
F = m·a3. 牛顿第三定律(作用-反作用定律)任何两个物体之间的相互作用力大小相等,方向相反。
4. 力的合成与分解合力:若多个力作用于同一物体,其效果等于一个力的合力。
分解:若一个力可以被分解为两个力的合力,分别作用于不同方向。
5. 弹簧劲度系数F = k·xF为作用力,k为弹簧劲度系数,x为弹簧伸长量。
6. 牛顿万有引力定律两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们的距离的平方成反比。
F = G·(m₁·m₂)/r²F为引力,G为万有引力常量,m₁、m₂为物体质量,r为物体间距离。
7. 动量定理与冲量定理动量定理:力的作用改变物体的动量。
冲量定理:冲力作用时间等于物体动量的改变量。
8. 动能定理与功与能的转化物体动能的大小与动量的改变有关。
功:力对物体作用时所做的功。
机械能守恒:在不受外力作用下,机械能(动能+势能)守恒。
9. 单摆运动单摆的周期与摆长无关,只与重力加速度和摆长相等。
10. 光的直线传播与光的反射光的直线传播:光在均匀介质中以直线方式传播。
光的反射:光从一种介质射到另一种介质时,遵循反射定律。
二、电学1. 电场强度与电势差电场中的任何一点都存在电场力,该力对单位正电荷所做的功称为该点的电势差。
E = F/q2. 安培定律电流的大小与通过截面的电荷数和单位时间的关系。
I = ΔQ/Δt3. 欧姆定律在电阻恒定的电路中,电流与电压成正比。
U = R·I4. 电阻与电功率电阻:反映导体对电流通过的阻力。
高二物理公式总结表引言:物理学是一门基础科学,它研究物质和能量之间的相互关系。
高二物理是学生们对物理学习的深入阶段,其中涉及了许多重要的公式。
本文将总结高二物理中常见的公式,并对其应用进行简要说明。
一、牛顿第一、二、三定律1. 牛顿第一定律(惯性定律):一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
2. 牛顿第二定律(动力定律):物体所受力等于其质量乘以加速度,即 F=ma。
3. 牛顿第三定律(作用力与反作用力):每一个作用力都有一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
二、重力和弹力1. 重力定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离平方成反比。
2. 重力加速度:地球上任何物体的自由下落加速度近似为 9.8m/s²。
3. 弹力:当物体和支撑物接触时,支撑物对物体产生的力称为弹力。
三、牛顿万有引力定律1. 牛顿第二宇宙定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离平方成反比。
2. 引力公式:F=G(m₁m₂/r²),其中 G 为万有引力常数,m₁和 m₂分别为两个物体的质量,r 为它们之间的距离。
四、机械能守恒定律1. 动能公式:K=1/2mv²,其中 m 为物体的质量,v 为物体的速度,K 为物体的动能。
2. 重力势能公式:Ep=mgh,其中 m 为物体的质量,g 为重力加速度,h 为物体的高度,Ep 为物体的重力势能。
3. 机械能守恒定律:在相互作用的物体组成的封闭系统中,机械能总量保持不变。
五、简单谐振动1. 振动周期公式:T=2π√(m/k),其中 T 为振动周期,m 为物体的质量,k 为弹簧的劲度系数。
2. 振动频率公式:f=1/T,其中 f 为振动频率。
3. 长度与频率之间的关系:L=λ/2,其中 L 为弦的长度,λ 为波长。
六、电磁感应定律1. 法拉第电磁感应定律:当一个线圈中的磁通量发生变化时,绕线圈产生的感应电动势与磁通量变化率成正比。
高二物理《牛顿第一、三定律》知识点
一、牛顿第一定律惯性
1. 牛顿第一定律
(1)内容:一切物体在不受任何外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(2)意义:①揭示了物体的固有属性:一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律;
②揭示了力与运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。
2.惯性
(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质;
(2)量度:质量是惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关。
二、牛顿第三定律
1. 作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的,一个物体对另一个物体施加了力,后一个物体同时对前一个物体也施加力.
2. 内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
3. 表达式:F=-F′.
4. 一对平衡力与作用力、反作用力的不同点:。
高二物理公式大全高二物理公式大全物理学是研究自然界中物体运动、能量、力学、电磁学、光学、原子物理、热力学等现象的一门科学。
在学习物理时需要掌握一些重要的公式,这里为大家整理了高二物理公式大全。
力学1. 动能定理:KE = 1/2mv²其中,KE表示动能,m表示质量,v表示速度。
2. 动量定理:FΔt = Δp = mΔv其中,F表示力,Δt表示时间,Δp表示动量变化,m为质量,Δv为速度变化。
3. 能量守恒定律:K1 + U1 = K2 + U2其中,K1表示初态中动能,U1表示初态中势能,K2表示末态中的动能,U2表示末态中势能。
4. 热力学第一定律:ΔU = Q - W其中,U表示内能,Q表示吸收的热量,W表示做功。
5. 热力学第二定律:ΔS > 0其中,S表示熵。
电磁学1. 库仑定律:F = 1/4πε0(q1q2/r²)其中,F表示静电力,q1和q2表示两个电荷,r表示两个电荷的距离,ε0表示真空介电常数。
2. 电场强度:E = F/q = 1/4πε0(q/r²)其中,F表示电荷受到的静电力,q表示电荷大小,r表示电荷与电场的距离,ε0为真空介电常数。
3. 电势能:U = qEd其中,q表示电荷大小,E表示电场强度,d表示电荷所在位置与参考点之间的距离。
4. 电势:V = U/q = Ed其中,U表示电势能,q表示电荷大小,E表示电场强度,d表示电荷所在位置与参考点之间的距离。
5. 磁场强度:B=F/IL其中,F表示射线所受的洛伦兹力,I表示电流强度,L 表示射线的长度。
光学1. 折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2其中,n1和n2表示两种介质的折射率,θ1和θ2分别表示光线在两种介质中的入射角和折射角。
2. 光程差:Δ = nl其中,n表示折射率,l表示光路中的长度。
3. 杨氏干涉公式:d(sinθ ± sinφ) = mλ其中,d表示光栅常数,θ和φ表示两束光的入射角,m为干涉条纹颜色。
高二物理公式归纳机械振动1) 定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,简称 振动2) 简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动特点:当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。
它是一种由自身系统性质决定的周期性运动,简谐振动就是正弦振动,是最基本也最简单的机械振动回复力 定义:振子受迫使它回复平衡位置的力,是合外力平行于速度方向上的分力特点: 方向:与振子偏离平衡位置的位移方向相反,总指向平衡位置作用:使振子能返回平衡位置公式:kx F -=(k 是回复力与位移成正比的比例系数,不能与弹簧的劲度系数混淆;负号的意思是:回复力的方向总跟物体位移的方向相反)振幅、周期和频率: 振幅(A ):振动物体离开平衡位置的最大距离(是一个标量,是位移的大小。
在简谐运动中,振幅有且只有一个值)平衡位置:振子静止不动时的位置,中心位置位移:由平衡位置指向振子所在位置的有向线段周期(T):做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间。
公式:①一般简谐运动周期:k m 2T π= (其中m 为振子质量,k 为振动系统的回复力系数)。
f 1T = ②单摆周期:gl 2T π= (由22T l 4g ⨯π=可估算出G ) 特点:T 与振幅(a<10度)和摆球质量无关 当偏角a<10度时,Rxmg F ;R x R sin -=≈=α≈α回(半径)弧长(轨迹长) 频率(f):单位时间内完成的全振动的次数(简谐运动的频率(或周期)跟振幅没有关系。
物体的振动频率本身的性质决定,所以又叫固有频率)简谐运动方程 推导与解释:一个做匀速圆周运动的物体在一条直径上的投影所做的运动即为简谐运动:R 是匀速圆周运动的半径,也是简谐运动的振幅;ω是匀速圆周运动的角速度,也叫做简谐运动的圆频率,mk =ω;φ是t=0时匀速圆周运动的物体偏离该直径的角度(逆时针为正方向),叫做简谐运动的初相位。
公式 :在t 时刻有 简谐运动 位移:x=Rcos(ωt+φ)速度:v=-ωRsin(ωt+φ)加速度:a=-(2ω)Rcos(ωt+φ)简谐运动的图像 简谐运动的位移时间图像(振动图像,振动曲线)[所有简谐运动的振动图像都是正弦或余弦一次全振动是指从某一振动状态出发,又回到该振动状态所发生的振动.振动状态是由振动位移的大小、方向和速度的大小、方向决定的,只有当两个振动状态的位移(包括大小和方向)和速度(包括大小和方向)都相同时,这两个振动状态才相同,全振动只有一个振幅图像]3)阻尼振动定义:不论是弹簧振子还是单摆由于外界的摩擦和介质阻力总是存在,在振动过程中要不断克服外界阻力做功,消耗能量,振幅就会逐渐减小,经过一段时间,振动就会完全停下来。
这种振幅越来越小的振动叫做阻尼振动特点:①阻尼振动是非简谐运动.阻尼振动系统属于耗散系统②能量减少的方式有两种.一种是由于摩擦阻力的作用使振动系统的能量逐渐转化为热运动的能量.例如单摆摆动的过程中振幅减小或停下来就是由于系统的阻力作用使摆的机械能转化为空气的内能.另一种是振动系统引起周围物质的振动,使能量以波的形式向四周发出.4)受迫振动定义:振动系统在周期性的外力作用下,其所发生的振动称为受迫振动,这个周期性的外力称为驱动力特点:物体作受迫振动的振幅保持不变,它的大小不仅和驱动力的大小,还与驱动力的频率以及作振动的物体自身的固有频率有关.作受迫振动的物体一边克服阻力做功,输出能量,一边从驱动力的做功中输入能量.当从驱动力输入系统的能量等于物体克服阻力做功输出的能量时,系统的能量达到动态平衡,总量保持不变,振幅保持不变,作等幅振动.公式:共振:系统受外界激励,作强迫振动时,若外界激励的频率接近于系统频率时,强迫振动的振幅可能达到非常大的值,这种现象叫共振。
机械波1)定义:机械振动在介质中的传播称为机械波2)波的形成和传播形成要素波源:波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能发出波的物体或物体所在的初始位置。
波源即是机械波形成的必要条件,也是电磁波形成的必要条件。
(波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。
)介质:广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。
在机械波中,介质特指机械波借以传播的物质。
仅有波源而没有介质时,机械波不会产生。
(机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。
在不同介质中,波速是不同的)传播方式与特点质点的运动机械波在传播过程中,每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动,即,质点本身并不随着机械波的传播而前进机械波传播的特点:在机械波传播的过程中,介质里本来相对静止的质点,随着机械波的传播而发生振动,这表明这些质点获得了能量,这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。
所以,机械波传播的实质是能量的传播,这种能量可以很小,也可以很大。
惠更斯原理波面上的每一点(面元)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。
其核心思想是:介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。
面积元dS所发出的各次波的振幅和位相满足下面四个假设:(1)在波动理论中,波面是一个等位相面。
因而可以认为dS面上各点所发出的所有次波都有相同的初位相(可令其为零)。
(2)次波在P点处所引起的振动的振幅与r成反比。
这相当于表明次波是球面波。
(3)从面元dS所发次波在P处的振幅正比于dS的面积,且与倾角θ有关,其中θ为dS的法线N与dS到P点的连线r之间的夹角,即从dS发出的次波到达P点时的振幅随θ的增大而减小(倾斜因数)。
(4)次波在P点处的位相,由光程nr决定分类:依据: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。
纵波: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。
质点在纵波传播时来回振动,其中质点分布最密集的地方称为密部,质点分布最稀疏的地方称为疏部。
声波是常见的纵波。
横波: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。
绳波是常见的横波简谐波:波形曲线是正弦曲线的机械波,其它的波可以看作是由若干简谐波合成的(此时介质中各个质点做简谐运动)描述:波长:沿着波的传播方向,两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离称作波长,常用λ表示。
在横波中,波长等于“波峰-波峰”的长度或“波谷-波谷”的长度;在纵波中,波长等于“密部-密部”或“疏部-疏部”的长度。
T v T v ⨯λ=λ= 频率与周期:波上任意一个质点完成一次全振动所需时间称为周期,常用T 表示;介质中的质点每秒完成全振动的次数叫做波的频率,常用f 表示。
频率是周期的倒数。
波速:波速为波长和频率的乘积(v=λf ),表示波在的传播速度。
机械波在特定介质中的传播速度是固定的。
3) 波的性质 波的折射 定义:在物理学中,我们把波在传播过程中,由一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象称为折射定律:2121v v r sin i sin λλ== (在波的折射中入射波的波线与法线的夹角称为入射角,用i 表示;折射波的波线与法线的夹角叫做折射角,用r 表示;v 为波速;λ为波长)波的反射 定义:在物理学中,把波遇到障碍时反射回来继续传播的现象称为波的反射定律:反射波线、入射波线和法线在同一平面内,反射波线与入射波线分别位于法线两侧,入射角等于反射角。
波的干涉 定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开。
这种现象叫做波的干涉产生稳定干涉条件: ①频率相同;②振动方向相同;③相位相同或相位差恒定波的叠加原理:①各波源所激发的波可以在同一介质中独立地传播,它们相遇后再分开,其传播情况(频率、波长、传播方向、周相等)与未遇时相同,互不干扰,就好像其他波不存在一样;②在相遇区域里各点的振动是各个波在该点所引起的振动的矢量和。
波的衍射: 定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射观测到明显衍射条件:①观察到明显衍射的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象;②相对于波长而言,障碍物的线度越大衍射现象越不明显,障碍物的线度越小衍射现象越明显。
多普勒效应 定义:波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。
计算:λ+源V V 0, 观察者远离波源,则观察到的波源频率为λ-源V V 0。
驻波、行波:定义:频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反的两列波叠加后形成的波。
波在介质中传播时其波形不断向前推进,故称行波;上述两列波叠加后波形并不向前推进,故称驻波。
驻波 特点:驻波:弦线上每个固定的点均作简谐运动,但不同点的振幅不同;振幅为零的点称为波节,振幅最大处称为波腹。
波节两侧的振动相位相反。
相邻两波节或波腹间的距离都是半个波长。
驻波的平均能流密度等于零,能量只能在波节与波腹间来回运行。
行波:在行波中能量随波的传播而不断向前传递,其平均能流密度不为零;但驻波的平均能流密度等于零,能量只能在波节与波腹间来回运行。
4) 次声波与超声波 次声波: 定义:频率小于20Hz (赫兹)的声波叫做次声波产生:地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等产生次声波。
特点:①次声波的传播速度和可闻声波相同,由于次声波频率很低,大气对其吸收甚小;②次声波还具有很强的穿透能力,可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物。
超声波: 定义:频率高于20000赫兹的声波产生:产生超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等特点:①超声波在传播时,方向性强,能量易于集中。
②超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离。
③超声波与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息。
④超声波是一种波动形式,它可以作为探测与负载信息的载体或媒介(如B 超等用作诊断);超声波同时又是一种能量形式,当其强度超过一定值时,它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用,去影响,改变以致破坏后者的状态,性质及结构。
描述 :频率:Hz K 20F ≥功率密度:()()2cm S W P 发射面积发射功率=ρ 分子热运动 能量守恒1) 分子热运动 定义:分子热运动是指一切物质的分子都在不停地做无规则的运动规律:分子的热运动与温度有关,温度越高,热运动就越剧烈宏观表现:①布朗运动定义:悬浮微粒不停地做无规则运动的现象叫做布朗运动实质:连成一片的液体,实际上是由许许多多分子组成的。