廣東省羅崗高中物理復(fù)習(xí)：振動和波、交流電、電磁振蕩、電磁波、幾何光學(xué)、光的波動性、粒子性量子論、原子

1、翰林匯課題：機械振動機械波目的要求：理解簡諧振動和波的傳播過程中各量變化的規(guī)律特點,掌握單擺模型的有關(guān)計算橫波的傳播規(guī)律和利用波的圖象進行綜合分析簡諧振動、振動圖像一、機械振動1、機械振動：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)做的往復(fù)運動振動的特點 : 存在某一中心位置; 往復(fù)運動 ,這是判斷物體運動是否是機械振動的條件.產(chǎn)生振動的條件 : 振動物體受到回復(fù)力作用 ; 阻尼足夠小 ; 2、回復(fù)力：振動物體所受到的總是指向平衡位置的合外力回復(fù)力時刻指向平衡位置 ;回復(fù)力是按效果命名的 , 可由任意性質(zhì)的力提供可以是幾個力的合力也可以是一個力的分力 ; 合外力：指振動方向上的合外力，而不一定是

2、物體受到的合外力在平衡位置處：回復(fù)力為零，而物體所受合外力不一定為零如單擺運動，當(dāng)小球在最低點處，回復(fù)力為零，而物體所受的合外力不為零3、平衡位置：是振動物體受回復(fù)力等于零的位置；也是振動停止后，振動物體所在位置；平衡位置通常在振動軌跡的中點。 “平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)” 。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。 (如單擺擺到最低點時， 沿振動方向的合力為零， 但在指向懸點方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài) )二、簡諧振動及其描述物理量1、振動描述的物理量(1) 位移：由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段是矢量 ,其最大值等于振幅；始點是平衡位置

3、, 所以跟回復(fù)力方向永遠(yuǎn)相反；位移隨時間的變化圖線就是振動圖象(2) 振幅：離開平衡位置的最大距離是標(biāo)量；表示振動的強弱；(3) 周期和頻率：完成一次全變化所用的時間為周期T，每秒鐘完成全變化的次數(shù)為頻率f二者都表示振動的快慢；二者互為倒數(shù)；T=1/f ；當(dāng) T 和 f 由振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時(非受迫振動 )，則叫固有頻率與固有周期是定值,固有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無關(guān)2、簡諧振動：物體所受的回復(fù)力跟位移大小成正比時，物體的振動是簡偕振動受力特征： 回復(fù)力 F= KX 。運動特征： 加速度 a=一 kx m，方向與位移方向相反， 總指向平衡位置。簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置

4、時，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。說明：判斷一個振動是否為簡諧運動的依據(jù)是看該振動中是否滿足上述受力特征或運動特征。簡諧運動中涉及的位移、速率、加速度的參考點，都是平衡位置.三彈簧振子：1、一個可作為質(zhì)點的小球與一根彈性很好且不計質(zhì)量的彈簧相連組成一個彈簧振子一般來講，彈簧振子的回復(fù)力是彈力 (水平的彈簧振子 )或彈力和重力的合力 (豎直的彈簧振子 )提供的彈簧振子與質(zhì)點一樣，是一個理想的物理模型2、彈簧振子振動周期：T=2m / k ，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定，與振幅無關(guān)，也與彈簧振動情況無關(guān)。(如水平方向振動或豎直方向振動或在光滑的斜面上振動或在地球上或在月

5、球上或在繞地球運轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星上 )Tm23、可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動也是簡諧運動，周期公式也是k 。這個結(jié)論可以直接使用心愛心專心用。4、在水平方向上振動的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。四、振動過程中各物理量的變化情況振動體位置位移 X回復(fù)力 F加速度 a速度 v勢能動能方向大小方向大小方向大小方向大小平衡位置 O000最大最小最大最大位移處指 向最大指向 O最大指向0 最0最大最小AAO大平衡位置O0 最0 最最大位移指 向指向 O指向最大OA最大最小 最大 A大大O0最大最小處 A最大位移處指 向最大最 大指向最大0 最最

6、大 最小 指向 OA OA平衡位 0 0O0大最小最大置 OA說明 :簡諧運動的位移 ,回復(fù)力 ,加速度 ,速度都隨時間做周期性變化(正弦或余弦函數(shù) )變化周期為 T,振子的動能、勢能也做周期性變化,周期為 T/2凡離開平衡位置的過程，v、 Ek 均減小， x、 F、 a、EP 均增大；凡向平衡位置移動時，v、 Ek 均增大 , x、F、 a、 EP 均減小 .振子運動至平衡位置時，x、F、 a 為零， EP 最小， v、 Ek 最大；當(dāng)在最大位移時，x、 F、 a、 EP 最大，v、 Ek 最為零；在平衡位置兩側(cè)的對稱點上,x、 F、a、 v、 Ek、 EP 的大小均相同五、簡諧運動圖象1.

7、物理意義：表示振動物體（或質(zhì)點）的位移隨時間變化的規(guī)律2.坐標(biāo)系：以橫軸表示時間，縱軸表示位移，用平滑曲線連接各時刻對應(yīng)的位移末端即得3.特點：簡諧運動的圖象是正弦（或余弦）曲線4.應(yīng)用：可直觀地讀取振幅A 、周期 T 以及各時刻的位移x；判定各時刻的回復(fù)力、速度、加速度方向；判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能、等物理量的變化情況注意：振動圖象不是質(zhì)點的運動軌跡計時點一旦確定，形狀不變，僅隨時間向后延伸。簡諧運動圖像的具體形狀跟計時起點及正方向的規(guī)定有關(guān)。規(guī)律方法1、簡諧運動的特點2、彈簧振子模型3、利用振動圖像分析簡諧振動點評 : 對振動圖象的理解和掌握要密切聯(lián)系實際，既能

8、根據(jù)實際振動畫出振動圖象；又能根據(jù)振動圖象還原成一個具體的振動，達到此種境界，就可熟練地用圖象分析解決振動用心愛心專心單擺、振動中的能量第 2 課知識簡析 一、單擺1、單擺：在細(xì)線的一端掛上一個小球，另一端固定在懸點上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，球的直徑比線長短得多，這樣的裝置叫做單擺這是一種理想化的模型，一般情況下細(xì)線（桿）下接一個小球的裝置都可作為單擺2、單擺振動可看做簡諧運動的條件是：在同一豎直面內(nèi)擺動,擺角 1003、單擺振動的回復(fù)力：是重力的切向分力，不能說成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點，不為零。4、單擺的周期：當(dāng)l、g 一定，則周期為

9、定值 T=2 l g ，與小球是否運動無關(guān)與擺球質(zhì)量m、振幅A 都無關(guān)。其中擺長l 指懸點到小球重心的距離，重力加速度為單擺所在處的測量值。要區(qū)分?jǐn)[長和擺線長。5、小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動和單擺完全等同。只要擺角足夠小，這個振動就是簡諧運動。這時周期公式中的 l 應(yīng)該是圓弧半徑 R 和小球半徑 r 的差。6、秒擺：周期為2s 的單擺其擺長約為lm.二、振動的能量1、對于給定的振動系統(tǒng)，振動的動能由振動的速度決定，振動的勢能由振動的位移決定，振動的能量就是振動系統(tǒng)在某個狀態(tài)下的動能和勢能的總和2、振動系統(tǒng)的機械能大小由振幅大小決定，同一系統(tǒng)振幅越大，機械能就越大若無能量損失，簡諧運動過程中機械

10、能守恒，做等幅振動3、阻尼振動與無阻尼振動（ 1)振幅逐漸減小的振動叫做阻尼振動（ 2)振幅不變的振動為等幅振動，也叫做無阻尼振動注意：等幅振動、阻尼振動是從振幅是否變化的角度來區(qū)分的，等幅振動不一定不受阻力作用4.受迫振動（ 1)振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動叫做受迫振動（ 2)受迫振動穩(wěn)定時，系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)5.共振（ 1)當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時，物體的振幅最大的現(xiàn)象叫做共振(2 ）條件：驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率（ 3)共振曲線如圖所示規(guī)律方法 1、單擺的等效問題等效擺長：如圖所示，當(dāng)小球垂直紙面方向運動時，擺長為CO等效重

11、力加速度：當(dāng)單擺在某裝置內(nèi)向上運動加速度為a 時， T 2lga；當(dāng)向上減速時T=2 用心愛心專心lga，影響回復(fù)力的等效加速度可以這樣求，擺球在平衡位置靜止時，擺線的張力T 與擺球質(zhì)量的比值2、擺鐘問題單擺的一個重要應(yīng)用就是利用單擺振動的等時性制成擺鐘。在計算擺鐘類的問題時，利用以下方法比較簡單：在一定時間內(nèi)， 擺鐘走過的格子數(shù)n 與頻率 f 成正比 （ n 可以是分鐘數(shù)， 也可以是秒數(shù)、 小時數(shù)） ，nf1g1再由頻率公式可以得到：2ll3、單擺的綜合應(yīng)用第 3 課波的性質(zhì)與波的圖像一、機械波1、定義：機械振動在介質(zhì)中傳播就形成機械波2、產(chǎn)生條件 :(1) 有作機械振動的物體作為波源(2)

12、有能傳播機械振動的介質(zhì)3、分類 :橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一直線上.質(zhì)點分布密的叫密部,疏的部分叫疏部 ,液體和氣體不能傳播橫波。4.機械波的傳播過程(1) 機械波傳播的是振動形式和能量.質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做振動,并不隨波遷移 .后一質(zhì)點的振動總是落后于帶動它的前一質(zhì)點的振動。(2) 介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同(3) 由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點都依次重復(fù)波源的振動二、描述機械波的物理量1波長 ：兩個相鄰的在振動過程中相對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離叫波長在橫波中,兩個相鄰的波

13、峰或相鄰的波谷之間的距離在縱波中兩相鄰的的密部(或疏部 )中央間的距離，振動在一個周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長2周期與頻率波的頻率由振源決定，在任何介質(zhì)中傳播波的頻率不變。波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，唯一不變的是頻率 (或周期 )，波速與波長都發(fā)生變化3波速：單位時間內(nèi)波向外傳播的距離。v=s/t= /T= f，波速的大小由介質(zhì)決定。三、說明 :波的頻率是介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率，質(zhì)點的振動是一種受迫振動，驅(qū)動力來源于波源，所以波的頻率由波源決定，是波源的頻率.波速是介質(zhì)對波的傳播速度介質(zhì)能傳播波是因為介質(zhì)中各質(zhì)點間有彈力的作用，彈力越大，相互對運動的反應(yīng)越靈教，則對波的傳播速度越大通常情

14、況下，固體對機械波的傳搖速度校大，氣體對機械波的傳播速度較小對縱波和橫波，質(zhì)點間的相互作用的性質(zhì)有區(qū)別，那么同一物質(zhì)對縱波和對橫波的傳播速度不相同所以，介質(zhì)對波的傳播速度由介質(zhì)決定，與振動頻率無關(guān)波長是質(zhì)點完成一次全振動所傳播的距離,所以波長的長度與波速v 和周期 T 有關(guān)即波長由波源和介質(zhì)共同決定由以上分析知，波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不會發(fā)生變化，速度和波長將發(fā)生改變振源的振動在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)傳播，離振源較遠(yuǎn)些的質(zhì)點的振動要滯后一些，這樣各質(zhì)點的振動雖然頻率相同，但步調(diào)不一致，離振源越遠(yuǎn)越滯后沿波的傳播方向上，離波源一個波長的質(zhì)點的振動要滯后一個周期，相距一個波長的兩質(zhì)點振動步調(diào)是一

15、致的反之，相距1/2 個波長的兩質(zhì)點的振動步調(diào)是相反的 所以與波源相距波長的整數(shù)倍的質(zhì)點與波源的振動同步（同相振動） ；與波源相距為1/2 波長的奇數(shù)倍的質(zhì)點與波源派的振動步調(diào)相反（反相振動）用心愛心專心四、波的圖象（ 1）波的圖象坐標(biāo)軸：取質(zhì)點平衡位置的連線作為x 軸，表示質(zhì)點分布的順序；取過波源質(zhì)點的振動方向作為 Y 軸表示質(zhì)點位移意義：在波的傳播方向上，介質(zhì)中質(zhì)點在某一時刻相對各自平衡位置的位移形狀：正弦（或余弦）圖線因而畫波的圖象要畫出波的圖象通常需要知道波長 、振幅A 、波的傳播方向（或波源的方位） 、橫軸上某質(zhì)點在該時刻的振動狀態(tài)（包括位移和振動方向）這四個要素（ 2）簡諧波圖象的

16、應(yīng)用從圖象上直接讀出波長和振幅可確定任一質(zhì)點在該時刻的位移可確定任一質(zhì)點在該時刻的加速度的方向若已知波的傳播方向，可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向若已知某質(zhì)點的振動方向，可確定波的傳播方向若已知波的傳播方向，可畫出在t 前后的波形沿傳播方向平移s=vt.規(guī)律方法1、機械波的理解2、質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的判定（ 1）在波形圖中，由波的傳播方向確定媒質(zhì)中某個質(zhì)點（設(shè)為質(zhì)點A ）的振動方向（即振動時的速度方向）：逆著波的傳播方向，在質(zhì)點A 的附近找一個相鄰的質(zhì)點B 若質(zhì)點 B 的位置在質(zhì)點A 的負(fù)方向處，則 A 質(zhì)點應(yīng)向負(fù)方向運動， 反之。則向正方向運動如圖中所示，圖中的質(zhì)點 A 應(yīng)向 y 軸的

17、正方向運動 （質(zhì)點 B 先于質(zhì)點 A 振動 A 要跟隨 B 振動）（ 2）在波形圖中由質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向，若質(zhì)點C 是沿 Y 軸負(fù)方向運動，在 C 質(zhì)點位置的負(fù)方向附近找一相鄰的質(zhì)點D 若質(zhì)點 D 在質(zhì)點 C 位置 X 軸的正方向， 則波由 X軸的正方向向負(fù)方向傳播：反之則向X 軸的正方向傳播如圖所示，這列波應(yīng)向X 軸的正方向傳播（質(zhì)點c 要跟隨先振動的質(zhì)點D 的振動）具體方法為：帶動法： 根據(jù)波的形成， 利用靠近波源的點帶動它鄰近的離波源稍遠(yuǎn)的點的道理，在被判定振動方向的點P 附近（不超過 /4）圖象上靠近波源一方找另一點P/，若 P/在 P 上方，則 P/帶動P 向上運動如圖，

18、若 P/在 P 的下方，則 P/帶動 P 向下運動上下坡法：沿著波的傳播方向走波形狀“山路”，從“谷”到“峰”的上坡階段上各點都是向下運動的，從“峰”到“谷”的下坡階段上各點都是向上運動的，即“上坡下，下坡上”微平移法： 將波形沿波的傳播方向做微小移動x v· t /4，則可判定 P 點沿 y 方向的運動方向了反過來已知波形和波形上一點P 的振動方向也可判定波的傳播方向3已知波速 V 和波形，畫出再經(jīng)t 時間波形圖的方法（ 1）平移法：先算出經(jīng)t 時間波傳播的距離上xV · t，再把波形沿波的傳播方向平移動x 即可因為波動圖象的重復(fù)性，若知波長 ，則波形平移 n 時波形不變

19、，當(dāng)x=n 十 x 時，可采取去整 n 留零x 的方法，只需平移 x 即可（ 2）特殊點法： （若知周期 T 則更簡單）在波形上找兩特殊點，如過平衡位置的點和與它相鄰的峰（谷）點，先確定這兩點的振動方向，再看t nT t，由于經(jīng) nT 波形不變，所以也采取去整nT 留零 t 的方法，分別做出兩特殊點經(jīng)t 后的位置，然后按正弦規(guī)律畫出新波形4已知振幅 A 和周期 T，求振動質(zhì)點在t 時間內(nèi)的路程和位移用心愛心專心求振動質(zhì)點在t 時間內(nèi)的路程和位移，由于牽涉質(zhì)點的初始狀態(tài)，需用正弦函數(shù)較復(fù)雜但t 若為半周期 T/2 的整數(shù)倍則很容易t在半周期內(nèi)質(zhì)點的路程為2A 若 t= n· T/2，

20、n 1、 2、 3，則路程 s=2A · n，其中 n= T / 2 當(dāng)質(zhì)點的初始位移 （相對平衡位置） 為 x1x0時，經(jīng) T/2 的奇數(shù)倍時 x2= x0，經(jīng) T/2 的偶數(shù)倍時x2 x0第 4 課專題：振動圖像與波的圖像及多解問題一、振動圖象和波的圖象振動是一個質(zhì)點隨時間的推移而呈現(xiàn)的現(xiàn)象，波動是全部質(zhì)點聯(lián)合起來共同呈現(xiàn)的現(xiàn)象簡諧運動和其引起的簡諧波的振幅、頻率相同,二者的圖象有相同的正弦（余弦）曲線形狀,但二圖象是有本質(zhì)區(qū)別的見表：振動圖象波動圖象研究對象一振動質(zhì)點沿波傳播方向所有質(zhì)點研究內(nèi)容一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律圖線物理意義表示一質(zhì)點在各時

21、刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移圖線變化隨時間推移圖延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個周期表示一個波長二、波動圖象的多解波動圖象的多解涉及：(1) 波的空間的周期性；(2)波的時間的周期性；(3)波的雙向性；(4) 介質(zhì)中兩質(zhì)點間距離與波長關(guān)系未定；(5)介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向未定1.波的空間的周期性沿波的傳播方向，在x 軸上任取一點P（x) ，如圖所示， P 點的振動完全重復(fù)波源O 的振動，只是時間上比 O 點要落后 t，且 t =x/v=xT0/ .在同一波線上，凡坐標(biāo)與 P 點坐標(biāo) x 之差為波長整數(shù)倍的許多質(zhì)點，在同一時刻 t 的位移都與坐標(biāo)為

22、 的質(zhì)點的振動位移相同，其振動速度、加速度也與之相同，或者說它們的振動“相貌”完全相同因此，在同一波線上，某一振動“相貌”勢必會不斷重復(fù)出現(xiàn)，這就是機械波的空間的周期性空間周期性說明，相距為波長整數(shù)倍的多個質(zhì)點振動情況完全相同2.波的時間的周期性在 x 軸上同一個給定的質(zhì)點，在t+nT 時刻的振動情況與它在t 時刻的振動情況（位移、速度、加速度等）相同因此，在t 時刻的波形，在t+nT 時刻會多次重復(fù)出現(xiàn)這就是機械波的時間的周期性波的時間的周期性，表明波在傳播過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周期時，其波的圖象相同3.波的雙向性雙向性是指波沿正負(fù)方向傳播時，若正、負(fù)兩方向的傳播時間之和等于周期的整數(shù)倍，則沿正

23、負(fù)兩方向傳播的某一時刻波形相同4.介質(zhì)中兩質(zhì)點間的距離與波長關(guān)系未定在波的傳播方向上，如果兩個質(zhì)點間的距離不確定，就會形成多解，解題時若不能聯(lián)想到所有可能情況，易出現(xiàn)漏解5.介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向未定在波的傳播過程中 ,質(zhì)點振動方向與傳播方向聯(lián)系 ,若某一質(zhì)點振動方向未確定 ,則波的傳播方向有兩種 , 這樣形成多解說明：波的對稱性：波源的振動要帶動它左、右相鄰介質(zhì)點的振動，波要向左、右兩方向傳播對稱性是指波在介質(zhì)中左、右同時傳播時，關(guān)于波源對稱的左、右兩質(zhì)點振動情況完全相同用心愛心專心波的現(xiàn)象與聲波第 5 課一、波的現(xiàn)象1.波的反射 :波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象(1) 波面：沿波傳播方向

24、的波峰（或波谷）在同一時刻構(gòu)成的面(2) 波線：跟波面垂直的線，表示波的傳播方向(3) 入射波與反射波的方向關(guān)系入射角：入射波的波線與平面法線的夾角反射角：反射波的波線與平面法線的夾角在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波長、頻率和波速都跟入射波的相同(4) 特例：夏日轟鳴不絕的雷聲；在空房子里說話會聽到聲音更響(5) 人耳能區(qū)分相差 0.1 s 以上的兩個聲音2.波的折射 : 波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象(1) 波的折射中，波的頻率不變，波速和波長都發(fā)生了改變(2)折射角：折射波的波線與界面法線的夾角sin iv1(3) 入射角 i 與折射角 r 的關(guān)系sinv2

25、 (V1 和 v2 是波在介質(zhì) I 和介質(zhì)中的波速i 為 I 介質(zhì)中的入射角 ,r 為介質(zhì)中的折射角 )3.波的衍射 :波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象衍射是波的特性，一切波都能發(fā)生衍射產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。例如：聲波的波長一般比墻坡大，“隔墻有耳”就是聲波衍射的例證說明：衍射是波特有的現(xiàn)象4.波的疊加與波的干涉(1) 波的疊加原理：在兩列波相遇的區(qū)域里，每個質(zhì)點都將參與兩列波引起的振動，其位移是兩列波分別引起位移的矢量和相遇后仍保持原來的運動狀態(tài)波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨立性(2) 波的干涉 :條件：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇現(xiàn)象：某些地方的

26、振動加強，某些地方的振動減弱，并且加強和減弱的區(qū)域間隔出現(xiàn)，加強的地方始終加強，減弱的地方始終減弱，形成的圖樣是穩(wěn)定的干涉圖樣說明：加強、減弱點的位移與振幅加強處和減弱處都是兩列波引起的位移的矢量和，質(zhì)點的位移都隨時間變化，各質(zhì)點仍圍燒平衡位置振動，與振源振動周期相同加強處振幅大，等于兩列波的振幅之和，即A=A1 +A2, 質(zhì)點的振動能量大，并且始終最大減弱處振幅小，等于兩列波的振福之差，即A= A1 A2 ,質(zhì)點振動能量小，并且始終最小，若A1=A2 ，則減弱處不振動加強點的位移變化范圍：一 A1+A2 A1 +A2 減弱點位移變化范圍：一A1 A2 A1 A2 干涉是波特有的現(xiàn)象加強和減弱

27、點的判斷波峰與波峰（波谷與波谷）相遇處一定是加強的，并且用一條直線將以上加強點連接起來，這條直線上的點都是加強的；而波峰與波谷相遇處一定是減弱的，把以上減弱點用直線連接起來，直線上的點都是減弱的加強點與減弱點之間各質(zhì)點的振幅介于加強點與減弱點振幅之間當(dāng)兩相干波源振動步調(diào)相同時，到兩波源的路程差s 是波長整數(shù)倍處是加強區(qū)而路程差是半波長奇數(shù)倍處是減弱區(qū)任何波相遇都能疊加，但兩列頻率不同的同性質(zhì)波相遇不能產(chǎn)生干涉5.駐波 :兩列沿相反方向傳播的振幅相同、頻率相同的波疊加時，形成駐波(1) 波節(jié)：始終靜止不動的點(2)波腹：波節(jié)與波節(jié)之間振幅最大的點(3)駐波特殊的干涉現(xiàn)象:波源特殊 ;波形特殊用心

28、愛心專心說明：駐波與行波的區(qū)別物理意義不同：駐波是兩列波的特珠干涉現(xiàn)象，行波是一列波在介質(zhì)中的傳播質(zhì)點的振動情況不同：在行波中各個質(zhì)點作振格相同的簡諧運動，在駐波中各個質(zhì)點作振幅不同的簡諧運動； 處于波腹位置的質(zhì)點振幅最大； 處于波節(jié)位置的質(zhì)點振幅等于零； 其他一些質(zhì)點的振幅也不相同，但都比波腹處質(zhì)點的振幅小波形不同：行波波形經(jīng)過一段時間，波形向前“平移” ，而駐波波形并不隨時間發(fā)生平移，只是各質(zhì)點的振動位移發(fā)生變化而已6多普勒效應(yīng)(1) 由于波源和觀察者之間有相對運動， 使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象 實質(zhì)是：波源的頻率沒有變化，而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化(2) 多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因觀

29、察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)當(dāng)波以速度v 通過接收者時，時間t 內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N=vt/ ，因而單位時間內(nèi)通過接收者的完全波的個數(shù)，即接收頻率 fv/ 若波源不動，觀察者朝向波源以速度V2 運動，由于相對速度增大而使得單位時間內(nèi)通過觀察者的完全波f /v v2v v21v2f的個數(shù)增多， 即v fv，可見接收頻率增大了 .同理可知， 當(dāng)觀察者背離波源運動時，接收頻率將減小若觀察者不動， 波源朝向觀察者以速度v1 運動 ,由于波長變短為 /= v1T,而使得單位時間內(nèi)通過觀察者f/vvvf/vT1v v1同理可知 ,當(dāng)波源背離觀察者運的完全波的個數(shù)增多，即，

30、可見接收頻率亦增大，動時 ,接收頻率將減小注：發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的真實率不發(fā)生任何變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化(3) 相對運動與頻率的關(guān)系波源與觀察者相對靜止：觀察者接收到的頻率等于波源的頻率波源與觀察者相互接近：觀察者接收到的頻率增大波源與觀察者相互遠(yuǎn)離：觀察者接收到的頻率減小二 .聲波(1) 空氣中的聲波是縱波能在空氣、液體、固體中傳播在通常情況下在空氣中為340m s，隨介質(zhì)、溫度改變而變(2) 人耳聽到聲波的頻率范圍：20 Hz -20000 Hz.(3) 能夠把回聲與原聲區(qū)分開來的最小時間間隔為0.1s(4) 聲波亦能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象聲波的共振現(xiàn)象稱為聲

31、波的共鳴(5) 次聲波：頻率低于20 Hz 的聲波(6) 超聲波：頻率高于 20000 Hz 的聲波 應(yīng)用：聲吶、探傷、打碎、粉碎、診斷等(7) 聲音的分類樂音：好聽悅耳的聲音樂音的三要素：音調(diào)(基音的頻率的高低) 響度 (聲源的振幅大小)、音品（泛音的多少，泛音的頻率和振幅共同決定的）聲強：單位時間內(nèi)通過垂直于聲波傳播方向單位面積的能量噪聲：嘈雜刺耳的聲音，是妨礙人的正常生活和工作的聲音噪聲已列為國際公害翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課題：交流電、電磁振蕩電磁波類型：復(fù)習(xí)課交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律第 1 課一交流電大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流。其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦

32、式電流，正弦式電流產(chǎn)生于在勻強電場中，繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動的線圈里，線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)用心愛心專心電流的方向改變兩次。二正弦交流電的變化規(guī)律線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動1當(dāng)從圖 12 2 即中性面位置開始在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間而變的函數(shù)是正弦函數(shù)：即 e= msin t， i Imsin t ( t 是從該位置經(jīng) t 時間線框轉(zhuǎn)過的角度； t 也是線速度 V 與磁感應(yīng)強度 B 的夾角； t 是線框面與中性面的夾角 )2當(dāng)從圖12 1 位置開始計時：則： e= mcos t， i Imcos t t 是線框在時間t 轉(zhuǎn)過的角度；是線框與磁感應(yīng)強度B 的夾角；此

33、時V 、 B 間夾角為（ /2 一 t） 3對于單匝矩形線圈來說Em=2Blv=BS ；對于 n 匝面積為 S 的線圈來說 Em=nBS ,對于總電阻為R 的I mE mR閉合電路來說三幾個物理量1中性面：如圖12 2所示的位置為中性面，對它進行以下說明：(1) 此位置過線框的磁通量最多(2) 此位置磁通量的變化率為零所以e= msin t=0 ， i Imsin t=0(3) 此位置是電流方向發(fā)生變化的位置，具體對應(yīng)圖12 3 中的 t2， t4 時刻，因而交流電完成一次全變化中線框兩次過中性面，電流的方向改變兩次，頻率為 50Hz 的交流電每秒方向改變100 次2交流電的最大值： m B

34、S當(dāng)為 N 匝時 mNB S(1) 是勻速轉(zhuǎn)動的角速度，其單位一定為弧度秒，nad/s(2) 最大值對應(yīng)的位置與中性面垂直,即線框面與磁感應(yīng)強度 B 在同一直線上(3) 最大值對應(yīng)圖 123 中的 t1、 t2 時刻，每周中出現(xiàn)兩次3瞬時值e= msin t， i Imsin t 代入時間即可求出不過寫瞬時值時，不要忘記寫單位，如 m=2202 V,=100 ,則 e=220 2 sin100 tV,不可忘記寫伏 ,電流同樣如此4有效值：為了度量交流電做功情況人們引入有效值，它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)而定的就是分別用交流電，直流電通過相同阻值的電阻，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，則直流電的值為交流電的

35、有效值(1) 有效值跟最大值的關(guān)系 m=2 U 有效， Im= 2 I 有效 (2) 伏特表與安培表讀數(shù)為有效值(3) 用電器銘牌上標(biāo)明的電壓、電流值是指有效值5周期與頻率：交流電完成一次全變化的時間為周期；每秒鐘完成全變化的次數(shù)叫交流電的頻率單位1/秒為赫茲（ Hz ）四、最大值、平均值和有效值的應(yīng)用1、正弦交變電流的電動勢、電壓和電流都有最大值、有效值、瞬時值和平均值的區(qū)別。以電動勢為例：最大值用Em 表示，有效值用E 表示，瞬時值用e 表示，平均值用E 表示。它們的關(guān)系為E=Em/2 ， e=Emsint 。E nEE1E2平均值不常用，必要時要用法拉第電磁感應(yīng)定律直接求：t 。切記2。

36、特別要注意： 有效值和平均值是不同的兩個物理量，有效值是對能的平均結(jié)果，平均值是對時間的平均值。在一個周期內(nèi)的前半個周期內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值為最大值的 2/ 倍，而一個周期內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢為零。2、我們求交流電做功時用有效值，求通過某一電阻電量時一定要用電流的平均值交流電，在不同時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢，平均電流不同考慮電容器的耐壓值時則要用最大值。用心愛心專心3、交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的2/2倍。通常所說的交變電流的電流、電壓;

37、交流電表的讀數(shù) ;交流電器的額定電壓、額定電流;保險絲的熔斷電流等都指有效值。(3) 生活中用的市電電壓為220V ，其最大值為2202 V=311V （有時寫為 310V ），頻率為 50HZ ，所以其電壓即時值的表達式為 u=311sin314tV 。第 2 課交流電的圖象、感抗與容抗一、 .正弦交流電的圖像基礎(chǔ)知識1.任何物理規(guī)律的表達都可以有表達式和圖像兩種方法，交流電的變化除用瞬時值表達式外，也可以用圖像來進行表述 .其主要結(jié)構(gòu)是橫軸為時間t 或角度 ，縱軸為感應(yīng)電動勢 E、交流電壓 U 或交流電流 I.正弦交流電的電動勢、電流、電壓圖像都是正弦(或余弦 )曲線。交變電流的變化在圖象

38、上能很直觀地表示出來，例如右圖所示可以判斷出產(chǎn)生這交變電流的線圈是垂直于中性面位置時開始計時的，表達式應(yīng)為 e =Emcos t，圖象中 A 、B、C 時刻線圈的位置A 、B 為中性面， C 為線圈平面平行于磁場方向。2.在圖像中可由縱軸讀出交流電的最大值，由橫軸讀出交流電的周期或線圈轉(zhuǎn)過的角度 =t.3.由于穿過線圈的磁通量與產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)關(guān)系是互余的，因此利用這個關(guān)系也可以討論穿過線圈的磁通量等問題.二、電感和電容對交流電的作用電阻對交流電流和直流電流一樣有阻礙作用，電流通過電阻時做功而產(chǎn)生熱效應(yīng)；電感對交流電流有阻礙作用，大小用感抗來表示，感抗的大小與電感線圈及交變電流

39、的頻率有關(guān)；電容對交流電流有阻礙作用，大小用容抗來表示，容抗的大小與電容及交變電流的頻率有關(guān)。1.電感對交變電流的阻礙作用在交流電路中，電感線圈除本身的電阻對電流有阻礙作用以外，由于自感現(xiàn)象，對電流起著阻礙作用。如果線圈電阻很小，可忽略不計，那么此時電感對交變電流阻礙作用的大小，用感抗(XL) 來表示。由于交變電流大小和方向都在發(fā)生周期性變化，因而在通過電感線圈時，線圈上勻產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢總是阻礙交流電的變化。又因為自感電動勢的大小與自感系數(shù)(L) 和電流的變化率有關(guān)，所以自感系數(shù)的大小和交變電流頻率的高低決定了感抗的大小。關(guān)系式為：XL=2 f L此式表明線圈的自感系數(shù)越大，交變電

40、流的頻率越高，電感對交變電流的作用就越大，感抗也就越大。自感系數(shù)很大的線圈有通直流、阻交流的作用，自感系數(shù)較小的線圈有通低頻、阻高頻的作用.電感線圈又叫扼流圈，扼流圈有兩種：一種是通直流、阻交流的低頻扼流圈；另一種是通低頻、阻高頻的高頻扼流圈。2.電容器對交變電流的阻礙作用直流電流是不能通過電容器的，但在電容器兩端加上交變電壓時，通過電容器的充放電， 即可實現(xiàn)電流 “通過”電容器。這樣，電容器對交變電流的阻礙作用就不是無限大了，而是有一定的大小，用容抗(XC) 來表X C1示電容器阻礙電流作用的大小，容抗的大小與交變電流的頻率和電容器的電容有關(guān)，關(guān)系式為：2 fC .此式表明電容器的電容越大，

41、交變電流的頻率越高，電容對電流的阻礙作用越小，容抗也就越小。由于電容大的電容器對頻率高的交流電流有很好的通過作用，因而可以做成高頻旁路電容器，通高頻、阻低頻；利用電容器對直流的阻止作用，可以做成隔直電容器，通交流、阻直流。電容的作用不僅存在于成形的電容器中，也存在于電路的導(dǎo)線、元件及機殼間，當(dāng)交流電頻率很高時，電容的影響就會很大 .通常一些電器設(shè)備和電子儀器的外殼會給人以電擊的感覺，甚至能使測試筆氖管發(fā)光，就是這個原因 .用心愛心專心變壓器、電能輸送第 3 課基礎(chǔ)知識一、變壓器1理想變壓器的構(gòu)造、作用、原理及特征構(gòu)造：兩組線圈（原、副線圈）繞在同一個閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器作用：在輸送電能的過程中

42、改變電壓原理：其工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象特征：正因為是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來工作的，所以變壓器只能在輸送交變電流的電能過程中改變交變電壓2理想變壓器的理想化條件及其規(guī)律在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U1 后，由于電磁感應(yīng)的原因，原、副線圈中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，E1 n11E 22根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：t ，n2U2E2；t(忽略原、 副線圈內(nèi)阻， 有 U1 E1 ，另外 ,考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁,即認(rèn)為在任意時刻穿過原,副線圈的磁感線條數(shù)都相等,于是又有12 )U 1n1由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為U 2n2再忽略變壓器自身的能量損失(一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能

43、量損失這兩部分,分別俗稱為“銅損”和“鐵損” )，有 P1=P2(而 P1=I1U1 ，P2=I2U2)于是又得理想變壓器的電流變化規(guī)律為由此可見：U1I1U2I2, I 1n2I 2n1(1) 理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原、副線圈內(nèi)阻上的分壓，忽略原、副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身的能量損耗(實際上還忽略了變壓器原、副線圈電路的功率因數(shù)的差別)(2) 理想變壓器的規(guī)律實質(zhì)上就是法拉第電磁感應(yīng)定律和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在上述理想條件下的新的表現(xiàn)形式3、規(guī)律小結(jié)U 1n1(1) 熟記兩個基本公式：U 2n2，即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。 P 入 =P 出，即

44、無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。(2) 原副線圈中過每匝線圈通量的變化率相等(3) 原副線圈中電流變化規(guī)律一樣，電流的周期頻率一樣U1n1I1n1(4) 公式 U 2n2 ， I 2 n2 中，當(dāng)原線圈中 U1、 I1 代入有效值時，副線圈對應(yīng)的U2、 I2 也是有效值，用心愛心專心當(dāng)原線圈中U1 、I1 為最大值或瞬時值時，副線圈中的U2、 I2 也對應(yīng)最大值或瞬時值(5) 需要特別引起注意的是：U 1I1U 2I 2, I 1n2只有當(dāng)變壓器只有一個副線圈工作時，才有：I 2n1n2 U 12P1U 1 I/ R1n1變壓器的輸入功率由輸出功率決定，往往用到

45、：，即在輸入電壓確定以后，輸入功率和原線圈電壓與副線圈匝數(shù)的平方成正比，與原線圈匝數(shù)的平方成反比，與副線圈電路的電阻值成反比。式中的 R 表示負(fù)載電阻的阻值，而不是“負(fù)載” ?！柏?fù)載”表示副線圈所接的用電器的實際功率。實際上， R 越大，負(fù)載越?。?R 越小，負(fù)載越大。這一點在審題時要特別注意。I 1n2(6) 當(dāng)副線圈中有二個以上線圈同時工作時， U1/U2/U3=n1/n2/n3 ，但電流不可 I 2 n1 ，此情況必須用原副線圈功率相等來求電流(7) 變壓器可以使輸出電壓升高或降低，但不可能使輸出功率變大假若是理想變壓器輸出功率也不可能減少(8) 通常說的增大輸出端負(fù)載，可理解為負(fù)載電阻減??；同理加大負(fù)載電阻可理解為減小負(fù)載4、幾種常用的變壓器(1) 自耦變壓器圖是自耦變壓器的示意圖。這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈。如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓。調(diào)壓變壓器 :就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示。線圈AB 繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上。AB 之間加上輸入電壓 U1。移動滑動觸頭P 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2。(2