机械波和电磁波的区别

机械运动 机械波 光 电磁波 相对论 考点内容 简谐运动 简谐运动的公式和图象 单摆、单摆的周期公式 受迫振动和共振 机械波 横波和纵波 横波的图象 波速、波长和频率(周期)的关系 波的干涉和衍射现象 多普勒效应 光的折射定律 折射率 全反射、光导纤维 光的干涉、衍射和偏振现象 变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播 电磁波的产生、发射和接收 电磁波谱 狭义相对论的基本假设 质速关系、质能关系 相对论质能关系式 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度 实验：测定玻璃的折射率 实验：用双缝干涉测量光的波长 要求 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 本章考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波长、波速、频率的关系，光的折射和全反射，题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下，波动与振动的综合及光的折射与全反射的综合，有的考区也以计算题的形式考查． 复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图象的物理意义，注意图象在空间和时间上的周期性，分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，

第十一章 机械波与电磁波

练习一

一、选择题

1、当一列机械波在弹性介质中由近向远传播的时候，下列描述错误的是( A ) (A)机械波传播的是介质原子

(B)机械波传播的是介质原子的振动状态 (C)机械波传播的是介质原子的振动相位 (D)机械波传播的是介质原子的振动能量

2、已知一平面简谐波的表达式为 y?Acos(at?bx)（a、b为正值常量），则( D ) （A）波的频率为a； （B）波的传播速度为 b/a； （C）波长为 ? / b； （D）波的周期为2? / a。 解释：由y?Acos(at?bx)?Acos(2?2?2?2?。波长为。 t?x)，可知周期T?2?/a2?/bab uy?m?3、一平面简谐波的波形曲线如右图所示，则( D )

2 (A)其周期为8s (B)其波长为10m

610x?m?O2 (C)x=6m的质点向右运动

?2 (D)x=6m的质点向下运动

4、如右图所示，一平面简谐波以波速u沿x轴正方向传播，O为坐标原点．已知P点的振动方程为y?Acos?t，则( C )

（A）O点的振动方程为 y?Acos??(t?l/u)

篇一：机械波知识点

第一节 机械振动

物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动，简称为振动．

第二节简谐运动

一、简指运动

1．简谐运动的定义及回复力表达式

（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动．

（2）回复力是按力的作用效果命名的力，在振动中，总是指向平衡位置、其作用是使物体返回平衡位置的力，叫回复力．

（3）作简谐运动的物体所受的回复力F大小与物体偏离平衡位置的位移X成正比，方向相反，即F=－kx．K是回复力常数．

1．简谐运动的位移、速度、加速度

(1)位移：从平衡位置指向振子所在位置的有向线段，是矢量．方向为从平衡位置指向振子所在位置．大小为平衡位置到该位置的距离．位移的表示方法是：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某一时刻振子(偏离平衡位置)的位移用该时刻振子所在的位置坐标来表示．

振子在两“端点”位移最大,在平衡位置时位移为零。振子通过平衡位置，位移改变方向．

(2)速度：在所建立的坐标轴上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反．速度和位移是彼此独立的物理量．如振动物体通过同一个位置，其位移矢量的方向是一定的，而其速度方向却有两种可能：

机械波

1 波的产生、传播、分类、描述的物理量

一、规律 技巧

1、机械振动在介质中的传播就形成机械波。

2、机械波的产生条件：振源和介质。

振源——产生机械振动的物质，如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。 介质——传播振动的介质，如绳子、水。

3、对机械波概念的理解

(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式；

(2)当介质发生振动时，各个质点在各自的平衡位置附近往复运动，质点本身并不随波迁移，机械波向外传播的只是机械振动的形式。

(3)波是传播振动形式和能量的一种方式。

(4)沿波传播方向，介质中各质点依次开始振动，距波源愈近，愈先开始振动． 4、波的分类：

按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。 如绳波。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。如声波。 5．描述机械波的物理量

(1)波长λ：沿着波的传播方向，两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。

单位：米（m） 符号：λ

①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离；

在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。

②质点振动一个周期，振动形

机械波

1 波的产生、传播、分类、描述的物理量

一、规律 技巧

1、机械振动在介质中的传播就形成机械波。

2、机械波的产生条件：振源和介质。

振源——产生机械振动的物质，如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。 介质——传播振动的介质，如绳子、水。

3、对机械波概念的理解

(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式；

(2)当介质发生振动时，各个质点在各自的平衡位置附近往复运动，质点本身并不随波迁移，机械波向外传播的只是机械振动的形式。

(3)波是传播振动形式和能量的一种方式。

(4)沿波传播方向，介质中各质点依次开始振动，距波源愈近，愈先开始振动． 4、波的分类：

按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。 如绳波。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。如声波。 5．描述机械波的物理量

(1)波长λ：沿着波的传播方向，两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。

单位：米（m） 符号：λ

①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离；

在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。

②质点振动一个周期，振动形

一、无线电波1、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。

2、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。 根据波长(或频率)又可以把无线电 波分成长波、中波、中短波、短波和微波 等几个波段。

无线电波的波段分布(根据：波长/频率)

二、无线电波的发射1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： ⑴要有足够高的振荡频率。 ⑵振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空 间，这样才能有效地把能量辐射出去。

二、无线电波的发射2、发射无线电波的目的： 传递信息(信号). 3、调制 使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。

进行调制的装置叫做调制器. 耍传递的电信号叫做调制信号.

调制分调幅和调频两种方式.

A、调幅： 使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅. 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

B、调频： 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制， 通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。

三、无线电波的传播方式：

长波

短波

微波

微波

长波

长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 (大山、高大建筑物……)

短波

长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射；

微波容易穿过电离层

一、无线电波1、无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。

2、无线电波的波长从几毫米到几十千米不等。 根据波长(或频率)又可以把无线电 波分成长波、中波、中短波、短波和微波 等几个波段。

无线电波的波段分布(根据：波长/频率)

二、无线电波的发射1.要有效发射电磁波，振荡电路须具有如下特点： ⑴要有足够高的振荡频率。 ⑵振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空 间，这样才能有效地把能量辐射出去。

二、无线电波的发射2、发射无线电波的目的： 传递信息(信号). 3、调制 使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。

进行调制的装置叫做调制器. 耍传递的电信号叫做调制信号.

调制分调幅和调频两种方式.

A、调幅： 使高频振荡电磁波的振幅随调制信号而改变叫做调幅. 调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

B、调频： 使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频。 调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制， 通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。

三、无线电波的传播方式：

长波

短波

微波

微波

长波

长波: 波长较长，容易产生衍射现象。 长波在地面传播时能绕过障碍物 (大山、高大建筑物……)

短波

长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射；

微波容易穿过电离层

1．一质量为m的物体置于水平台面上，台面沿竖直方向作简谐运动，其频率为?，振幅为A，求

(1)若振动中物体与平台不分离，振动中物体对平台压力的最大值和最小值各为多少?

(2)为使物体不与平台分离，振幅A的最大值为多少? 2．如图所示，在倾角为?的光滑斜面上放置一质量为m的物体，物体与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在斜面的上端，弹簧的劲度系数为k。今将重物从其平衡位置沿斜面向下拉下一小距离然后由静止释放，重物将在斜面上作简谐运动，试求其振动周期。

3．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧连着一个质量为M的物体在光滑水平面上振动，其振幅为A。若一块质量为优的粘土由静止状态粘到振子上，随后系统继续进行振动，试求在下列两种情况下系统继续振动的周期和振幅： (1)当振子通过平衡位置时与粘土相粘；

(2)当振子在最大位移处时与粘土相粘。

_4．质量分别为M和m的两物块用劲度系数为忌的轻弹簧相连而置于光滑水平面上，弹簧的自然长度为l。今将两物体拉开使弹簧长度变为(l?l0)，然后同时将两物体由静止释放。试求释放后两物块振动的周期和振幅。

5．如图所示，一列火车以惯性向前行驶，冲上一个与水平面成?角的山坡，火车的速度逐渐减小。当火

1．一质量为m的物体置于水平台面上，台面沿竖直方向作简谐运动，其频率为?，振幅为A，求

(1)若振动中物体与平台不分离，振动中物体对平台压力的最大值和最小值各为多少?

(2)为使物体不与平台分离，振幅A的最大值为多少? 2．如图所示，在倾角为?的光滑斜面上放置一质量为m的物体，物体与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在斜面的上端，弹簧的劲度系数为k。今将重物从其平衡位置沿斜面向下拉下一小距离然后由静止释放，重物将在斜面上作简谐运动，试求其振动周期。

3．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧连着一个质量为M的物体在光滑水平面上振动，其振幅为A。若一块质量为优的粘土由静止状态粘到振子上，随后系统继续进行振动，试求在下列两种情况下系统继续振动的周期和振幅： (1)当振子通过平衡位置时与粘土相粘；

(2)当振子在最大位移处时与粘土相粘。

_4．质量分别为M和m的两物块用劲度系数为忌的轻弹簧相连而置于光滑水平面上，弹簧的自然长度为l。今将两物体拉开使弹簧长度变为(l?l0)，然后同时将两物体由静止释放。试求释放后两物块振动的周期和振幅。

5．如图所示，一列火车以惯性向前行驶，冲上一个与水平面成?角的山坡，火车的速度逐渐减小。当火

第1页共6页 5 机械波习题详解 习题册-上-5

习题五

一、选

x解：令波的表达式为 y?acos[2π(?t?)??]

?x当t?t?， y?acos[2π(?t??)??]

?ππ由图知，此时x?0处的初相 2π?t?????， 所以 ????2π?t?，

22由图得 ??2b，

故x?0处 y?acos[2π?t??]?acos[??u??u 2bπuπ(t?t?)?] b2

4．当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？［ ］

（A）媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒； （B）媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同； （C）媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不等；（D）媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大。 答案：D

解：当机械波传播到某一媒质质元时，媒质质元在平衡位置处形变最大，因此其弹性势能也最大。运动到最大位移处形变最小