(一)机械波的基本概念：

　 1、介质：传播振动的媒介物叫做介质。

　 2、机械波的定义：机械振动在介质中的传播过程。波是传播能量(振动形式)的一种方

式。

注意：波在介质中传播时，介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而

迁移。

3、产生机械波的条件：有振源和传播振动的介质。

4、机械波的分类：横波和纵波

质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波；

质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上的波叫纵波。

　[例题1]下列关于机械波的说法中正确的是：

　 A、有机械振动就有机械波；

　 B、有机械波就一定有机械振动；

　 C、机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式；

　 D、没有机械波就没有机械振动。

　[答案与解析]　 BC ；机械波是传递能量的一种形式；产生机械波的两个必要条件是机械振动和介质，单其中一个条件不是产生机械波的充分条件。

[例题2]一列波由波源向周围扩展开去，由此可知：

A、介质中各质点由近及远地传播开去；

B、介质中质点的振动形式由近及远的传播开去；

C、介质中质点振动的能量由近及远的传播开去；

D、介质中质点只是振动而没有迁移。

[答案与解析]BCD ；

波在介质中传播时，介质中各质点并不随波逐流，而是在平衡位置附近振动。

4、波长和波速、频率的关系。

3、横波的简单图象；

2、产生机械波的条件：

1、机械波的概念；

3.机械能守恒定律和能量守恒定律

机械能守恒定律是在特定的条件下，发生动能和势能的转化时机械能所满足的规律；而能量守恒定律则是自然界中普遍遵循的规律，它包括一切形式的能量之间的相互转化，这个规律的适用是没有条件限制的。

例题3.如图3所示，一小铁块以某一水平速度冲上放置在光滑水平面上的木板上，由于、之间的摩擦力作用，小铁块相对于木板滑行了一段距离，两者就相对静止，已知、之间的滑动摩擦力为，试求这一过程中系统中产生的热量。

解析：设小物块和木板的质量分别为、，小物块的初速度为，两者达到的共同速度为，从冲上到两者达到共同速度、发生的位移分别为、，如图4所示。 由动能定理对于有　

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　①

对于有　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

而　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

整理①、②和③式得

　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　④

分析④式可以看出，等号的右边是系统在这个过程中机械能的减少量，根据能量守恒定律，减少的机械能转化成了系统的热能，故

命题解读：在这个题目中，由于系统中存在相互的摩擦力做功，所以对于每一个物体或系统来讲，机械能都是不守恒的；系统中损失的机械能全部转化成了热能，这符合能量守恒定律；转化成热能的量等于两物体间相互的滑动摩擦力和相对位移大小的乘积。

例题4.(03年全国高考)一传送带装置如图5所示，其中传送带经过区域时是水平的，经过区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板组成，图中未画出)，而经过区域时是倾斜的，和都与相切。现将大量的质量均为的小货箱一个一个的在处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到处，和的高度差为，稳定工作时传送带速度不变，段上各箱等间距排列，相邻两箱的距离为。每个箱子在处投放后，在达到之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动(忽略经段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间内，共运送小货箱的数目为，这一装置由电动机带动，传送带与轮子之间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，求电动机的平均输出功率。

解析：以地面为参照系(下同)，设传送带的运动速度为，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动，设这段位移为，所用时间为，加速度为，则对于小货箱有

　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

在这段时间内，传送带发生的位移为

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③

由以上可得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

若用表示小货箱和传送带之间的滑动摩擦力，则在这段过程中小货箱和传送带由于相互摩擦而产生的热量为

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑤

对于小货箱，由动能定理得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑥

则　　　 　　　　　　　　　　　⑦

所以　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑧

依题意又得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑨

根据能量守恒定律，时间内，电动机输出的总功为

　　　　 　　　　　　　　　　　　⑩

联立⑧、⑨和⑩三式得

命题解读：本题中，发生了电能和机械能、热能之间的转化，减少的电能全部转化成了机械能、热能，总的能量是守恒的。在求解因相互摩擦而产生的热量时，利用到了这个结论，而在求解小货箱获得的动能时，很巧妙的利用了题中“在一段相当长的时间内，共运送小货箱的数目为”这个已知条件。

总之，发生能量的转化或转移问题，而利用动能定理、机械能守恒定律等都无法解决的情况下，考虑使用能量守恒定律解题还是非常方便的，要学会并习惯应用能量守恒定律去思考、解决问题，可以说“能量守恒定律是解决所有有关能量转化或转移问题的万能金钥匙”。

2.机械能守恒定律和动能定理

机械能守恒定律是有条件的，只有满足那个条件时才能利用守恒定律对问题进行求解；而动能定理解决了物体所受的所有外力做功与物体动能变化量之间的关系，它的应用范围是非常广阔的，使用起来也是非常方便的。

例题2.如图2所示，质量为的小球用长为的轻质细线悬挂于点，与点处于同一水平线的点处有一根光滑的细钉，已知，在点给小球一个水平向左的初速度，发现小球恰好能到达跟点在同一竖直线上的最高点，则

⑴小球到达点时的速度是多大？

⑵若不计空气阻力，则给小球的初速度应该多大？

⑶若，那么小球从点到的过程中克服空气阻力做功为多少？

解析：⑴因小球恰好能到达跟点在同一竖直线上的最高点，所以由圆周运动的知识得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①

解得　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

⑵小球在从点到的过程中，只有重力对小球做功，故它的机械能是守恒的，以点所在的平面为参考平面，由机械能守恒定律得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　③

解②、③两式，得

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

⑶因＞，小球恰好能到达跟点在同一竖直线上的最高点，所以在小球从点到的过程中要克服空气阻力做功，设此值为，则由动能定理得

　　　　 　　　　　　　　　　　⑤

解得　　

命题解读：仔细研究题目所给的条件可以看出，本题的第⑵问除可用上述方法外，还可以利用动能定理来解决，但第⑶问就只能利用动能定理，也就是说，用机械能守恒定律能够解决的问题，动能定理完全可以解决，反之则不然。做题时，一定要吃透题目，既要弄清楚每一个物理规律所适用的条件，同时也要找出这些规律之间的内在联系，要学会多思路、多角度思考和解决问题。

1.机械能是否守恒的判断

机械能守恒是有条件的，它适用的条件就是“系统内只有重力或弹力做功，发生动能和势能的相互转化”，做题时一定要仔细审题，看准题中的系统在哪？并判断是否发生了动能和势能的相互转化。

例题1.如图1所示，一物体在直立弹簧的上方处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是

.物体在任何时刻的机械能都跟初始时刻的机械能相等

.物体跟弹簧组成的系统任何两时刻机械能相等

.在重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度最大

.物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最小

解析：物体在和弹簧接触之前做自由落体，这一过程中，只发生动能和重力势能的相互转化，物体的机械能是守恒的；一旦和弹簧接触，除有重力对物体做功外，还有弹簧的弹力对物体做功，即发生动能、重力势能和弹性势能三者之间的相互转化，这时就不能说“物体的机械能守恒”，只能说“物体和弹簧组成的系统的机械能守恒”，所以答案错、对。

如果只研究物体和地球组成的系统，则在物体接触弹簧直至把弹簧压缩到最短的过程中，这时弹簧的弹力就是系统之外的力，并且一直对物体做负功，故物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最小，答案正确。

再由物体的受力分析可知，物体接触弹簧以后，弹簧的弹力随着压缩量的增加而增大，当重力和弹簧的弹力相等时，重力和弹力相等，合力为零，再向下压缩，弹力就要大于重力，速度则开始减小，故答案是正确的。

综上所述，答案选。

命题解读：重力势能应该是物体和地球组成的系统所共有的，故平常所说的“物体”的机械能守恒，就应该是“物体和地球”系统的机械能守恒。本题中，若只发生动能和重力势能的相互转化，则“物体和地球”系统的机械能守恒，通常就说成“物体”的机械能守恒；若同时发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化，则“物体、地球和弹簧”系统的机械能守恒，通常就说成“物体跟弹簧组成的系统”机械能守恒。所以在判断机械能是否守恒时，一定要细心!再细心！

4．指导人们在一定区域内寻找制备新物质。

试题枚举

[例1]下列关于稀有气体的叙述不正确的是

　　　　　 A．原子的最外层电子数都是8个电子

B．其原子与同周期IA、IIB族阳离子具有相同的核外电子排布

C．化学性质非常不活泼

D．原子半径比同周期VIIA族元素原子的大

解析：稀有气体是零族元素，解题时首先归纳它们的结构及其有关性质的特点。它们原子的特征是最外层电子都达到稳定结构(除He外最外层2个电子外，其余都是8个电子的稳定结构)，故A错误。其其原子与下一周期IA、IIB族阳离子具有相同的核外电子排布，故B错误。由于最外层电子达到稳定结构，因此化学性质非常不活泼，C正确。它们的原子半径比同周期VIIA族元素原子的大，在D正确。

答案：　 AB

[例2]已知短周期元素的离子_aA²⁺, _bB⁺, _cC^3-, _dD^-都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是

A．原子半径A>B>D>C

B．原子序数d>c>b>a

C．离子半径 C>D>B>A

D．单质的还原性A>B>D>C

解析：短周期元素原子形成的离子都具有稀有气体原子的结构，其中阳离子与上一周期稀有气体原子的结构相同，阴离子与同一周期稀有气体原子的结构相同，再根据离子所带电荷数，可确定原子序数为a > b >d>c，B项错误；根据原子半径的递变规律知它们的原子半径为B > A > C > D，A项错误；电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加而减小，C正确；A、B是金属，A排在B的后面，B的还原性强，D错误。

答案：C

[例3]已知铍(Be)的原子序数为4。下列对铍及其化合物的叙述中正确的是

　　　 A．铍的原子半径大于硼的原子半径 　　　　　　　

B．氯化铍分子中铍的最外层电子数是8

C．氢氧化铍碱性比氢氧化钙的弱　　　　

　D．单质铍跟冷水反应产生氢气

解析：铍和硼在同一周期，铍排在硼前面，半径大，A正确；氯化铍分子中铍的最外层电子数应为2，B错；铍和钙在同一族，铍在上面，金属性弱，对应氢氢化物碱性弱，C正确；铍和镁在同一族，铍在上面，金属性弱，与冷水更难反应。

解答：A C

[例4]A、B、C三种元素具有相同的电子层数，它们相同物质的量的原子获得相同物质的量的电子时释放出的能量是A>C>B，则它们的原子序数大小顺序是

A．B>C>A　　　 B．B>A>C

C．A>B>C　　　 D．A>C>B

解析：某元素的原子非金属性越强，越易得到电子，得到电子后释放的能量也多，由题中所给信息知，A、B、C是同周期元素，且非金属性A>C>B，

答案　 D

[例5]A、B、C是周期表中相邻的三种元素，其中A、B同周期，B、C同主族，此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数之和为31，则A、B、C分别为　　 、　　 、　　 。

解析：A、B、C在周期表中的位置可能有以下4种排列方式：

　　　　　 C　　　　　　 C　　　　　　 A　 B　　　　　 B　 A

　　　 A　 B　　　　　　 B　 A　　　　　　　 C　　　　　 C

　　　　 ①　　　　　　　 ②　　　　　　 ③　　　　　　 ④

质子数之和为31，由4种排列方式可知，A、B、C只能分布在2、3周期，B、C原子序数之差为8，设B质子数为x讨论即可。

答案：N O S

3．判断生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性、还原能力；判断非单质的氧化性强弱及单质间的置换；判断金属与水或酸反应的剧烈程度；判断金属单质的还原性强弱及单质间的置换；判断金属阳离子的氧化能力；判断高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱；判断电极反应。