本试题 “(1)下列说法正确的是______A、简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等B、简谐机械波在给定的媒质中传播时,振动的频率越高,则波...” 主要考查您对实验:用单摆测定重力加速度
横波与纵波
波长、频率和波速
电磁波
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用单摆测定重力加速度:
实验原理:
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π,由此可得g=。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。
实验器材:
铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表。
实验步骤:
1、在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆;
2、将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂;
3、测量单摆的摆长l:用米尺测出悬点到球心间的距离;或用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r;
4、把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于5°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T;
5、将测出的摆长l和周期T代入公式g=求出重力加速度g的值;
6、变更摆长重做两次,并求出三次所得的g的平均值。
注意事项:
1、选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1m左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2cm。
2、单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3、注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°,可通过估算振幅的办法掌握。
4、摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆。
5、计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低位置时开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时,进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数。
波长:
1.定义:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,叫做波长,通常用λ表示
另一种定义方式: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叫波长
2.意义:波长反映了波在空间的周期性
平衡位置相距的质点振动相同,平衡位置相距的质点振动相反(其中n=0,l,2…)
3.备注:①注意定义中两个要素:“总是”,“相邻”
②在横波中两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于波长。在纵波中两个相邻的密部(或疏部)间的距离等于波长。
③在一个周期内机械波传播的距离等于一个波长
周期与频率:
1.概念:在波动中,各个质点的振动周期或频率是相同的,它们都等于波源的振动周期或频率,这个周期或频率也叫做波的周期或频率
2.关系:频率与周期的关系:
3.备注:①波源振动一个周期,被波源带动的质点刚好完成一个全振动,波在介质中传播一个波长
②波的频率等于单位时间内波形成完整波的个数;等于单位时间内通过介质中某点完整波形的个数;等于介质内已开始振动的任一质点在单位时间内完成全振动的次数;等于单位时间内沿波传播方向上传播距离与波长的比值,即传播距离内包含完整波形的个数
③每经历一个周期,波形图重复一次
波速:
1.定义:单位时间内振动向外传播的距离
2.定义式:
3.意义:波速是指振动在介质中传播的快慢程度
4.备注:波速与质点振动速度不同,且与其无关
三者关系:
1.定量关系:经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以
2.决定因素:(1)周期T和频率f取决于波源,与v、λ无关,与介质无关。波从一种介质进人另一种介质时,周期和频率是不变的。
(2)波速v由介质本身性质决定,与f,λ无关。
(3)波长λ决定于v和f(或T),只要v和f其中一个改变,λ就改变
质点振动方向与波的传播方向的互判方法:
已知质点的振动方向可判断波的传播方向;相反,已知波的传播方向可判断质点的振动方向。
1.上下坡法
沿波的传播方向看,“上坡”的点向下振动,“下坡”的点向上振动,简称“上坡下,下坡上”。如图所示。
逆着波的传播方向看,“上坡”的点向上振动,“下坡’’的点向下振动。
2.同侧法
在波的图像上的某一点,沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向,并设想在同一点沿x轴方向画一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同侧。如图所示。
3.带动法(特殊点法)
如图所示为一沿x轴正方向传播的横波,根据波的形成,靠近波源的点能带动它邻近的离波源稍远的点,可判断质点的振动方向。在质点P附近靠近波源一方的图线上另找一点P',若P’在P上方,P '带动P向上运动,则P向上运动;若P’在P下方,P带动 P’向下运动,则P’向下运动。
4.微平移法
将波形沿波的传播方向做微小移动,如图中虚线所示,由于质点仅在y轴方向上振动,所以,即质点运动后的位置,故该时刻A、B沿y轴正方向运动,C、D沿y轴负方向运动。
电磁波:
概念 | 变化的电场和磁场并不局限于空间某个区域,而是由近及远向周围空间传播开去。电磁场这样由近及远地传播,就形成了电磁波 |
波的图像 | |
特点 | (1)横波,电场方向、磁场方向、传播方向相互垂直 (2)不需要介质,真空中传播速度最大,c=3.0× 108m/s (3)可以脱离“波源”独立存在 (4)同一电磁波在不同介质中传播时频率不变.波速、波长改变 (5)不同电磁波在同一介质中传播时波速与频率有关:频率越高波速越小 (6)电磁波具有波的共性,满足”:A/的关系。能发生反射、折射、干涉、衔射、偏振、多普勒效应等现象 |
电磁波谱 | 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫做电磁波谱 |
电磁波是个很大的家族,按波长由长到短包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,不同的电磁波有不同的特性和作用 |
电磁波和机械波的对比:
与“(1)下列说法正确的是______A、简谐波沿长绳传播,绳上相距...”考查相似的试题有: