振动和波、电磁波、相对论知识点.doc

天津高考物理常考知识点总结——振动和波、电磁波、相对论
一、振动和波
1．描述简谐运动的几个基本概念：
①位移x：相对平衡位置的位移。
②回复力F：
此式表明，回复力大小与位移成正比，方向与位移方向相反。
回复力是使物体回到平衡位置的力，总是指向平衡位置。
③加速度a：大小，方向同回复力方向。
④速度v：物体在平衡位置速度最大，在最大位移处速度为0。
⑤全振动：物体完成一次全振动，走过的路程为4个振幅（A）。
⑥周期T：完成一次全振动所用的时间。
⑦频率f：单位时间内完成全振动的次数。
⑧简谐运动的能量：平衡位置，动能最大，势能最小；最大位移处，动能为零，势能最大。
2．简谐运动的表达式：
3．单摆：周期公式
4．受迫振动与共振：
①做受迫振动的物体的频率（周期）等于外界驱动力的频率（周期），与自身无关。
②驱动力的频率（周期）越接近物体的固有频率（周期），受迫振动的振幅越大，当驱动力的频率（周期）等于物体的固有频率（周期）时，受迫振动的振幅最大，即共振。
5．关于机械波的一些特点：
1）机械波是由前一个质点带动后一个质点，相互带动形成的。
2）波传播的是振动形式，在传播过程中质点并不随波迁移，只是在平衡位置附近振动。
3）波可以传播能量和信息。
4）一切波都可以发生反射、折射、干涉和衍射，尤其是干涉和衍射是波特有的性质。
5）在机械波中，质点的振动周期（频率）由波源决定，所以当波由一种介质进入另一种介质时，波的频率保持不变。
6）两列波发生干涉的必要条件：频率相同。
7）由于波是质点带动形成的，各个质点的起振方向均与波源相同。
8）波具有周期性，质点振动，波传播，但波形不变。
相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两质点，振动状态总相反；
同时由于波的周期性也会形成多解。
在解决机械波中时间t的问题时，往往将时间写成的形式。
9）对横波而言，质点的振动方向与波的传播方向是相互垂直的，因此质点的振动速度与波的传播速度无任何关系。
10）某点如何振动问题：波先传到该点，然后此点才能起振。
6．振动图象与波动图象的区别：

图象
坐标
物理意义
运动情况
振动图象

一个质点在不同时刻的速度
质点做简谐运动的速度方向看图象的斜率
波动图象

介质中各个质点在某一时刻的位移
波在介质中匀速传播，波形平移。
各质点做简谐运动的速度方向要结合波的传播方向判断
7．波动公式：
二、电磁波的规律
1．电磁波的产生：
1）麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。
2）变化的电场和变化的磁场总是相互联系，从产生区域由近及远向周围传播，形成电磁波。
3）电磁波是横波，电磁波的传播可以不需要介质，在真空中可以传播，波速为C。
4）波速、波长、频率关系：
2．电磁波与机械波的区别

产生
纵、横波
波速
介质
电磁波
周期性变化的电磁场产生
横波
真空中等于光速
可以在真空中传播
机械波
由质点的振动产生
横波或纵波

必须有介质
3．电磁波谱：按波长从大到小的顺序排列为：
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。
一些简单应用：
红外线：热效应突出，可以用于红外加热和红外遥感技术，如电视机的遥控器。
紫外线：化学作用和荧光作用显著，可用于医用消毒，防伪技术。
X射线：贯穿作用强，可用于医疗透视等。
射线：贯穿作用最强，可用于工业探伤等。
4．无线电波的基本发射和接收过程：调制（调频和调幅）调谐解调
三、狭义相对论的基本结论
1．两个基本假设：在不同惯性参考系中，一切物理规律都是相同的（相对性原理）；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的（光速不变原理）。
2．动尺变短，动钟变慢，运动物体质量增大。