高考物理 考点汇总 考点7 振动和波
振动与波知识点总结
振动与波知识点总结一、振动的基本概念振动是物体围绕某一平衡位置来回摆动或者来回重复运动的现象。
振动是物体相对平衡位置的周期性运动,也就是说,振动是由物体周期性地向着某一方向偏离平衡位置,然后再向着相反方向偏离平衡位置并且这个过程一直不断地重复。
振动的基本要素包括振动物体、平衡位置和振动的幅度、周期和频率等。
振动的产生是由于外力的作用或者物体本身的内部力的作用。
二、振动的表征和描述1. 振动的幅度:振动物体在振动过程中离开平衡位置的最大距离称为振幅,用A表示。
振幅是一个振动过程中最大的位移值,代表了振动物体最大偏离平衡位置的距离。
2. 振动的周期:振动物体完成一个完整的往复运动所需要的时间称为振动周期,用T表示。
振动周期是一个振动过程完成一次往复运动所需要的时间。
3. 振动的频率:振动物体完成一个往复运动所需要的次数称为振动频率,用f表示。
振动频率是一个振动过程在单位时间内完成的往复运动的次数。
4. 振动的角速度:振动物体单位时间内完成的角度偏移称为角速度,用ω表示。
角速度是一个振动过程单位时间内振动物体完成的角度偏移。
5. 振动的相位:描述振动在某一时刻相对于起始位置的位置状态的概念,通常用角度来表示。
相位是一种描述振动物体在振动过程中某一时刻相对于起始位置的相对状态的概念。
三、振动的共振现象当外力的频率与振动系统自身的振动频率相同时,振动系统会出现共振现象。
共振现象会使振动系统产生很大的振幅,甚至导致系统的破坏。
共振现象在实际生活中有很多应用,比如音乐中的共振现象会增加声音的响亮度,而机械振动中的共振现象则可能导致机械系统的破坏。
四、波的基本概念波是由物质的振动或者波的传播介质本身的运动所产生的,波是一种传播能量和动量的方式。
波可以分为机械波和电磁波两种类型。
1. 机械波:需要通过介质来传播的波称为机械波,比如水波、声波等。
2. 电磁波:不需要介质来传播的波称为电磁波,比如光波、无线电波等。
波的传播可以分为横波和纵波两种类型。
高考物理7机械振动和机械波知识点总结
七、机械振动和机械波1.简谐运动(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动.(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大.(3)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱.③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T.3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型. (1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°.(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.(3①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关.②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g 有关.③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).4.受迫振动(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关.(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振.共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率..5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.(1)机械波产生的条件:①波源;②介质(2)机械波的分类①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波.(3)机械波的特点①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.6.波长、波速和频率及其关系(1)波长:两个相邻的且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.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.(2)波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.(4)三者关系:v=λf7.★波动图像:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.(1)由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位).②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)(2)波动图像与振动图像的比较:振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有的质点研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移 图象变化 随时间推移图象延续,但已有形状不变 随时间推移,图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长 8.波动问题多解性 波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件,可使无限系列解转化为有限或惟一解9.波的衍射波在传播过程中偏离直线传播,绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.10.波的叠加几列波相遇时,每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后,各自的运动状态不发生任何变化,这是波的独立性原理.11.波的干涉:频率相同的两列波叠加,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象,叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同,振动情况稳定.[注意]①干涉时,振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的,加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差.②两列波在空间相遇发生干涉,两列波的波峰相遇点为加强点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源,当PS 1-PS 2=n λ时,振动加强;当PS 1-PS 2=(2n+1)λ/2时,振动减弱。
高三物理振动和波知识点归纳
2019高三物理振动和波知识点归纳
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振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率
与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
高三物理知识点:振动和波
高三物理知识点:振动和波
振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表
示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见
第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:
349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或
孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方
向相同)
10.多普勒效应:因为波源与观测者间的相互运动,导致波源发射
频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二
册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)增强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波仅仅传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
高三物理机械振动和机械波知识点总结
3. 描述简谐运动的物理量(1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅。
(2)振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱。
(3)周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f。
4. 简谐运动的图像(1)意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
(2)特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。
(3)应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。
二、弹簧振子定义:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系。
如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T。
三、单摆1. 定义:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点。
单摆是一种理想化模型。
2. 单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°。
3. 单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。
4. 作简谐运动的单摆的周期公式为:T=2π(1)在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关。
(2)单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.(3)摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L 应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。
四、受迫振动1. 受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
2. 受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关。
3. 共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振。
高考物理知识点归纳:振动和波
2019高考物理知识点归纳:振动和波
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1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源
发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
总结:以上就是2019高考物理知识点归纳:振动和波的全部内容,请大家认真阅读,巩固学过的知识,小编祝愿同学们在努力的复习后取得优秀的成绩!。
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高考物理一轮复习知识点:震动和波
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1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波
6.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用/振动中的能量转化。
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高考物理考点分析之机械振动与机械波
高考物理考点分析之机械振动与机械波高考物理考点分析之机械振动与机械波机械振动1、判断简谐振动的方法简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。
特征是:F=-kx,a=-kx/m.要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。
然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。
2、简谐运动中各物理量的变化特点简谐运动涉及到的物理量较多,但都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系:如果弄清了上述关系,就很容易判断各物理量的变化情况3、简谐运动的对称性简谐运动的对称性是指振子经过平衡位置对称的两位置时,振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度、动量等均是等大的(位移、回复力、加速度的方向相反,速度动量的方向不确定)。
运动时间也具有对称性,即在平衡位置对称两段位移间运动的时间相等。
理解好对称性这一点对解决有关问题很有帮助。
4、简谐运动的周期性5、简谐运动图象简谐运动图象能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图象跟具体运动过程联系起是讨论简谐运动的一种好方法。
6、受迫振动与共振(1)、受迫振动:物体在周期性驱动力作用下的振动,其振动频率和固有频率无关,等于驱动力的频率;受迫振动是等幅振动,振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充,维持其做等幅振动。
(2)、共振:○1共振现象:在受迫振动中,驱动力的频率和物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象称为共振。
○2产生共振的条:驱动力频率等于物体固有频率。
○3共振的应用:转速计、共振筛。
高考物理振动和波知识点
高考物理振动和波知识点高考物理——振动和波知识点在高考物理中,振动和波是一个重要的知识点,涉及到许多实际生活中常见的现象和物理原理。
本文将从波的基本概念、波的分类、波的特性和振动的特性等方面进行论述。
一、波的基本概念波是一种能量传递的方式,是一种扰动在空间中的传播。
波可以分为机械波和电磁波两大类。
机械波是由介质传递的波动,如声波、水波等;而电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的波动,如光波、无线电波等。
二、波的分类根据波动的方向和介质振动的方向,波可以分为纵波和横波。
纵波是指波动方向与介质振动方向相同的波动,如声波;而横波是指波动方向与介质振动方向垂直的波动,如水波。
三、波的特性1. 波频和周期波的频率是指单位时间内波动的次数,单位为赫兹;波的周期是指波动完成一个周期所需要的时间,单位为秒。
频率和周期之间有以下关系:频率=1/周期。
2. 波长和波速波的波长是指波动一个周期所对应的长度,单位为米;波的波速是指波动的传播速度,单位为米/秒。
波长和波速之间有以下关系:波速=频率×波长。
3. 反射、折射和衍射当波遇到边界或介质发生了改变时,会发生反射、折射和衍射现象。
反射是指波遇到物体边界时被反射回来的现象;折射是指波从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象;衍射是指波遇到间隙或障碍物时发生偏折的现象。
四、振动的特性振动是指物体在平衡位置附近做往复的周期性运动。
振动有以下几个特性:1. 振幅振幅是指物体从平衡位置最大偏离的位置,它与振动的能量大小有关。
振幅越大,物体的振动能量越大。
2. 频率和周期振动的频率是指单位时间内振动的次数,单位为赫兹;周期是指物体完成一个完整振动所需要的时间,单位为秒。
频率和周期之间有以下关系:频率=1/周期。
3. 谐振当外力和阻力相等时,物体会发生谐振现象,即振动的幅度达到最大值。
4. 能量转换振动的能量可以相互转换,如机械能转化为热能、声能等。
总结:高考物理中的振动和波是一个重要的知识点,涉及到许多实际生活中常见的现象和物理原理。
高考物理公式解析:振动和波公式
高考物理公式解析:振动和波公式
高考物理公式解析:振动和波公式
物理公式是高考物理备考的学习资料,为大家整理了《高考物理公式解析》,供大家参考。
振动和波公式总结
1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θlr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发
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振动和波知识点复习
振动和波知识点34. 弹簧振子、简谐振动、简谐振动的振幅、周期和频率,简谐振动的图像。
*弹簧振子---小球所受的摩擦力忽略不计,弹簧的质量忽略不计,这样的系统叫弹簧振子。
简谐振动---物体在跟偏离平衡位置的位移的大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的、作用下的振动。
F = - k x简谐振动的振幅---震动物体离开平衡位置的最大距离,叫做振动的振幅。
---能表示震动的强弱。
周期和频率---简谐振动物体完成一次全振动所需要的时间,叫做振动的周期。
---单位时间内完成的全振动的次数,叫做振动的频率。
固有频率---简谐运动的频率由振动系统本身的性质所决定,与振幅无关,这个频率叫做固有频率。
例如:弹簧振子的频率只与劲度系数和振子的质量决定与振幅无关。
简谐振动的图像---简谐振动的位移(相对于平衡位置的位移)---时间的图像,叫做~~~。
起始的时间不同35.单摆、在小振幅条件下单摆作简谐振动、周期公式。
*单摆---如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比小球的直径大得多,这样的 装置叫做单摆。
摆角很小时单摆作简谐振动。
此时有:l x ≈θsin 回复力---重力沿切线方向的分量。
x l mg F -= kx F -= 周期公式---gl T π2= 周期为2秒的单摆叫做秒摆 用单 224T l g π= 36.振动中的能量转化。
振幅越大振动的能量就越大,在振动过程中动能和势能发生相互转化,在平衡位置时的动能最大,在位移最大处的势能最大,动能为零。
37.自由振动和受迫振动,受迫振动的频率、共振及其常见的应用。
阻尼振动实际的震动系统不可避免地受到摩擦和其它阻力,即受到阻尼的作用,系统克服阻尼的作用做功,系统的机械能随着时间逐渐减少,振动的振幅逐渐减少,待到能量耗尽之时,振动就停下来了,这种振幅逐渐减小的振动,叫做阻尼振动。
自由振动---物体不受外界驱动力作用下的振动叫做自由振动。
受迫振动---物体受外界驱动力作用下的振动叫做受迫振动。
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七、振动和波
[考点方向]
1、比较振动物体的F回、a、v、x、E P、E K等物理量。
2、单摆的周期和频率。
3、根据波动图象找波长、求波速、判断波传播方向、比较质点运动情况(振动位移、路程、运动方向等),作波动图象。
[联系实际与综合]
①类单摆。
②摆钟。
③电梯中、电场中、磁场中的单摆周期。
④共振筛、队伍过桥等共振现
②象的利用与防止。
⑤医用B型超声波图、心电图、地震波图线的分析。
⑥多普勒效应(火
车靠近或远离观察者时的鸣叫)。
⑦生活中的干涉和衍射现象。
⑧利用单摆,结合万有引力知识测量山的高度。
[说明]
⑴主要以选择题形式出现,难度中等。
⑵重点内容:
①描述振动和波的各物理量(振幅、周期、频率、波长等)。
②简谐运动的特征F=-kx、周期*T=2π,单摆周期T=2π
③摆钟读数: t读=t实T0/T ———T为摆钟周期,T0为标准摆钟周期
④关于波动图象
a、从波动图象上找波长λ、振幅A或传播距离s与波长λ的关系
b、会熟练判断波的传播方向和质点振动方向(类比爬山、微推法、类比矢量三角等)
c、熟练运用波速公式v=s/t=λ/T=λf ,会画波动图线
d、两特定问题:
已知某一质点情况,判断另一质点情况(注意Δs=nλ、(4n+1)λ/4…)已知质点某一时刻情况,判断另一时刻情况(注意Δt=nT、(4n+1)T/4…)。
高考物理公式:振动和波公式
2019高考物理公式:振动和波公式高考物理答题时离不开公式,为便利同学们复习物理学问点,小编整理了2019高考物理公式,供同学们参考学习。
1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F 的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θlr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见其次册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所确定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔接着传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源放射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见其次册P21〕}。
高考物理:振动和波公式总结
高考物理:振动和波公式总结查字典物理网整理了高考物理振动和波公式辅导,所有公式均按知识点分类整理,有助于帮助大家集中掌握高中物理公式考点。
高考物理振动和波公式辅导:
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
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5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=f=/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
总结:高考物理振动和波公式辅导一文就为您介绍完了,您掌握了么?希望您在2019高考时榜中提名!。
高中物理振动和波公式总结
高中物理振动和波公式总结振动和波是高中物理教科书中的重要内容,在物理考试中常常出现。
为了帮助同学掌握相关公式,下面店铺给大家带来高中物理振动和波公式,希望对你有帮助。
高中物理振动和波公式1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}3.受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用5.机械波、横波、纵波:波就是振动的传播,通过介质传播。
在同种均匀介质中,振动的传播是匀速直线运动,这种运动,用波速V 表征。
对于匀速直线运动,波速V不变(大小不变,方向不变),所以波速V是一个不变的量。
介质分子并没有随着波的传播而迁移,介质分子的永不停息的无规则的运动,是热运动,其平均速度为零。
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}7.声波的波速(在空气中)0℃332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小}高中物理振动和波知识点1.简谐运动(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动.(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置.简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大.(3)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱.③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T.3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°.(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.(3)作简谐运动的单摆的周期公式为:①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关.②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).4.受迫振动(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关.(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振.共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率. .5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.(1)机械波产生的条件:①波源;②介质(2)机械波的分类①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波.(3)机械波的特点①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.6.波长、波速和频率及其关系(1)波长:两个相邻的且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.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.(2)波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.(4)三者关系:v=λf7. 波动图像:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位)②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)高中物理学习方法听得懂高中生要积极主动地去听讲,把老师所说的每一句话都用心来听,熟记高中物理概念定义,这是“知其然”,老师讲解的过程就是“知其所以然”,听懂,才会运用。
高三物理一轮复习知识点总结:振动和波
高三物理一轮复习知识点总结:振动和波
振动是宇宙普遍存在的一种现象,总体分为宏观振动和微观振动,以下是整理的高三物理一轮复习知识点总结,请考生学习。
1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:
332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,
减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
高三物理一轮复习知识点总结:振动和波的所有内容就是这些,希望对考生有帮助。
高考物理复习考点解析振动和波
高考物理复习考点解析:振动和波高考物理复习考点解析:振动和波2013高考第一轮如何复习一直都是考生们关注的话题,卓越教育网整理了2013高考物理一轮复习考点,希望为考生们提供服务。
下面为您解读高考第一轮复习策略。
一、机械振动1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧做的往复运动.振动的特点:存在某一中心位置;②往复运动,这是判断物体运动是否是机械振动的条件.产生振动的条件:振动物体受到回复力作用;②阻尼足够小;2、回复力:振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力.回复力时刻指向平衡位置;②回复力是按效果命名的,可由任意性质的力提供.可以是几个力的合力也可以是一个力的分力;③合外力:指振动方向上的合外力,而不一定是物体受到的合外力.④在平衡位置处:回复力为零,而物体所受合外力不一定为零.如单摆运动,当小球在最低点处,回复力为零,而物体所受的合外力不为零.3、平衡位置:是振动物体受回复力等于零的位置;也是振动停止后,振动物体所在位置;平衡位置通常在振动轨迹的中点。
“平衡位置”不等于“平衡状态”。
平衡位置是指回复力为零的位置,物体在该位置所受的合外力不一定为零。
(如单摆摆到最低点时,沿振动方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却不等于零,所以并不处于平衡状态)二、简谐振动及其描述物理量1、振动描述的物理量(1)位移:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段.是矢量,其最大值等于振幅;②始点是平衡位置,所以跟回复力方向永远相反;③位移随时间的变化图线就是振动图象.(2)振幅:离开平衡位置的最大距离.是标量;②表示振动的强弱;(3)周期和频率:完成一次全变化所用的时间为周期T,每秒钟完成全变化的次数为频率f.二者都表示振动的快慢;②二者互为倒数;T=1/f;③当T和f由振动系统本身的性质决定时(非受迫振动),则叫固有频率与固有周期是定值,固有周期和固有频率与物体所处的状态无关.2、简谐振动:物体所受的回复力跟位移大小成正比时,物体的振动是简偕振动.受力特征:回复力F=—KX。
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考点7 振动和波
1.(2010·全国Ⅰ理综· T 21)一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点。
0t =时刻振子的位移
0.1m x =-;4
s 3t =时刻0.1m x =;4s t =时刻0.1m x =。
该振子的振幅和周期可能为( )
A .0. 1 m ,8s 3
B .0.1 m, 8s
C .0.2 m ,8
s 3
D .0.2 m ,8s
【命题立意】本题源于教材高于教材,涉及简谐运动的知识,属于比较难的一道题,主要考查考生审题能力和对振动物理过程的分析能力。
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:
【规范解答】选ACD 。
在t =
3
4
s 和t =4s 两时刻振子的位移相同,第一种情况是当此时间差是周期的整数倍时有:△t 1=(4-43)s=nT ,当n=1时3
8
=T s 。
振幅可以是0.1m ,也可以是0.2m 。
因此A 、C 正确。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍时,有:
,
当n =0时8=T s ,且由于2t ∆是1t ∆的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m 。
如图所示,所以D 正确。
2.(2010·全国Ⅱ理综·T15) 一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示,则( ) A .波的周期为1s
B .x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动
C .x=0处的质点在t=
1
4s 时速度为0 D .x=0处的质点在t=1
4
s 时速度值最大
【命题立意】本题考查机械振动与机械波的知识,考查了考生的理解能力和推理能力。
【思路点拨】解答本题时,可参照以下解题步骤:
△t 1 △t 2
【规范解答】选A、B,
根据题图可知m
2
2
=
λ
,则m
4
=
λ,由公式
T
v
λ
=
可得周期s
s
v
T1
4
4
=
=
=
λ
,故A正确;波速沿x轴正方向传播,由题图可判断x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动,故B正确;在t=
1
4
s时,即
4
T
t=,x=0处的质点位于平衡位置下方且向下振动,速度不为0,
也不是最大,故C、D错误。
3.(2010·四川理综·T16)一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、
B相距0.45m,图中是A处质点的振动图像。
当A处质点运动到波峰
位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动,这列波的
波速可能是()
A.4.5m/s
B.3.0m/ s
C.1.5m/s
D.0.7m/s
【命题立意】结合振动图像考查波动问题
【思路点拨】解答本题时,可参照以下解题步骤:
【规范解答】选A。
简谐波是由A向B传播的,而且在A到达波峰的时刻,B处于平衡位置且向上运动,则A、B相距λ
λ
4
1
+
=n
l所以
1
4
4
+
=
n
l
λ,根据,当n=0时v=4.5m/s,当n=1时v=0.9m/s,当n=2时v=0.5m/s等,正确答案为A。
【类题拓展】波动图象问题中速度的多解性讨论
由于波动图象问题会涉及(1)波的空间周期性,(2)波的时间周期性,(3)波的双向性,而这几个方面就是造成波在传播过程中波速具有多解性的原因。
所以要解决波速的多解性问题就要从这三个方面去着手分析,找到波速的通式,结合题目中的条件,确定波速的可能性。
例如,本题中,根据题意,波长具有多种可能,得到波速
通式
1
4
5.4
+
=
n
v,n取不同的值,波速就对应不同的值,符合题意的解只有一个,即:当n=0时v
=4.5m/s.
4.(2010·重庆理综·T14)一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和
虚线所示,由图可确定这列波的()
A.周期 B.波速
C.波长 D.频率
【命题立意】考查波的图像与波的传播规律。
【思路点拨】从波的图像可直接读出波长,要想求出波速,还须知道波的周期。
【规范解答】选C。
从波形图上可以读出波长是4m,题中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间
差或波的传播方向,因此无法确定波速、周期和频率。
5.(2010·上海物理卷·T2)利用发波水槽得到的水面波形如a,b所
示,则()
A.图a、b均显示了波的干涉现象
B.图a、b均显示了波的衍射现象
C.图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象
D.图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象
【命题立意】本题考查波的干涉和衍射。
【思路点拨】要求掌握波的干涉与衍射图样的特点
【规范解答】选D。
波绕过障碍物的现象叫做波的衍射现象,波的干涉现象是波的叠加产生的,干涉图样的特点是振动加强区与减弱区有规律分布,因此图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象。
6.(2010·上海物理卷·T 3)声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为( )
A.声波是纵波,光波是横波
B.声波振幅大,光波振幅小
C.声波波长较长,光波波长很短
D.声波波速较小,光波波速很大
【命题立意】本题考查波发生明显的衍射现象的条件。
【思路点拨】不同波长的波,绕过同一障碍物的本领是不同的。
【规范解答】选C,障碍物与波长相差不多时,波的衍射现象最明显,对于一般的建筑物来说,它的尺寸与声波的波长接近,所以声波能绕过建筑物。
光波的波长远小于一般的建筑物的尺寸,很难发生衍射现象,所以,光波不容易绕过它。
7.(2010·上海物理卷·T 7)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的
排列顺序是( )
A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线 【命题立意】本题考查电磁波谱。
【思路点拨】要求熟记电磁波谱中电磁波波长的排列顺序。
【规范解答】选A 。
在电磁波谱中,无线电波波长最长,γ射线波长最短。
8.(2010·上海物理卷·T16) 如图,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,实线和虚线分别表示t 1=0时和t 2=0.5s (T>0.5s )时的波形,能正确反映37.5t s =时波形的是图( )
【命题立意】本题考查波的传播及波长、周期等知识点。
【思路点拨】振动时间与传播距离之间的关系是:振动一个周期,波传播一个波长的距离。
【规范解答】选D 。
因为t 2<T ,可确定波在0.5s 的时间沿x 轴正方向传播
14λ,即1
0.54
T s =,所以T=2s ,337.534t s T ==,波峰沿x 轴正方向传播34λ,从1
4
λ处到λ处。
9.(2010·上海物理卷·T20)如图,一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,
振幅为2cm ,波速为2m s ,在波的传播方向上两质点
的平衡位置相
距0.4m (小于一个波长),当质点a 在波峰位置时,质点b 在x 轴下方与x 轴相距1cm 的位置,则( ) A.此波的周期可能为0.6s B.此波的周期可能为1.2s
C.从此时刻起经过0.5s ,b 点可能在波谷位置
D.从此时刻起经过0.5s ,b 点可能在波峰位置 【命题立意】本题考查波的传播规律 【思路点拨】当出现非T 41和非λ4
1
得整数倍的情况时,要认真分析,利用波的传播规律结合波的图像求解.
【规范解答】根据题意,有两种情况:
第1种情况:
0t =波的图象如图,从图象得,
,.2m 1=λ,根据T
v λ=,
,
A 正确。
从此时刻经过0.5s ,即
56T ,波沿x 轴正方向传播5
=1.0m 6
λ,波谷到达1+0.6=1.6m 处,又.2m 1=λ,故0.4m 的b 点也在波谷,C 正确。
第2种情况:
0t =波的图象如图,从图象得,
,0.6m =λ,根据T
v λ
=
,
s v
T 3.02
.6
0==
=λ
,B 错误。
从此时起经过0.5s ,即
53T ,波沿x 轴正方向传播5=1.0m 3
λ,波峰到达x=1.0m 处,又0.6m =λ,故0.4m 处的b 点在波峰,D 正确。
综上所述,ACD 正确。