专题三.机械振动与机械波
机械振动与机械波的复习提要
3、干涉加强和减弱的条件: 相长干涉的条件:
20 10) 2 (
r2 r1
2k
k 0 ,1,2 ,3 ,...
A Amax A1 A2
相消干涉的条件:
I I max I1 I 2 2 I1 I 2
2 ( r2 r1 ) ( 2k 1 )
同方向、同频率谐振动的合振动仍然是简谐振动, 同.
分析
2 A A12 A2 2 A1 A2 cos( 20 10 )
若两分振动同相:
20 10 2k
k 0 ,1,2 ,
A A1 A2
若两分振动反相:
两分振动相互加强
20 10 ( 2k 1 )
体积元内媒质质点的弹性势能为
dE p
1 x A2 2 sin2 [ ( t ) 0 ]dV 2 u
体积元内媒质质点的总能量为:
dE dE k dE p A2 2 sin2 [ ( t
说明
x ) 0 ]dV u
1)在波动的传播过程中,任意时刻的动能和势能不仅大小相等 而且相位相同,同时达到最大,同时等于零。 2)在波传动过程中,任意体积元的能量不守恒。
cos t cos(
2
)t
)t
随t 缓变
随t 快变
合振动可看作振幅缓变的简谐振动
机械波的复习提要
一、基本概念 1、机械波:机械振动在弹性煤质中的传播称为机械波。 形成机械波必须有波源(振动物体)和弹性媒质。 2、横波和纵波: 质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫做横波。 两者相互平行的波叫纵波。 各种复杂的波都可以分成横波和纵波来分别处理。 3、平面波和球面波: 波面为平面的波称为平面波。 点波源的波面是球面,叫做球面波。 4、波长λ:同一波线上相位相差为2π的两相邻质点之间的距离,即 即一个完整波形的长度。它反映波在空间上的周期性。 5、波的周期T:一个完整波形通过波线上某点所需要的时间。它反映波在 时间上的周期性。波的周期与传播媒质各质点的振动周期相同。
第三章 机械振动与机械波自我测试题
第三章 机械振动与机械波自我测试题一、选择题1、谐振动是一种什么样的运动?A 匀加速运动;B 匀减速运动;C 匀速运动;D 变加速运动。
2、下列振动中,哪个不是谐振动?A 弹簧振子的振动;B 当摆角不大(<50)时的单摆的振动;C 位移方程满足x=sin(ωt+φ)的振动;D 拍皮球时皮球的振动。
3、一质点作上下方向的谐振动,设向上为正方向。
当质点在平衡位置开始向上振动,则初位相为:A 0;B 2π;C 2π-;D 3π 4、当一物体系在一弹簧上作振动,振幅为A ,无阻尼,则:A 当位移是±A ,它的动能最大;B 在运动过程中它的总机械能有改变;C 在任一时刻其势能不变;D 当位移为零时它的势能为最小。
5、有一质量为4kg 的物体,连在一弹簧上,在垂直方向作简谐振动,振幅是1米。
当物体上升到最高点时为自然长度。
那么物体在最高点时的弹性势能、动能、重力势能之和为:(设弹簧伸到最长时重力势能为零,并取g= l0m/s 2)A 60J ;B 40J ;C 20J ;D 80J 。
6、某质点参与x 1=l0cos(πt -π/2)cm 及x 2=20cos(πt+π/2)cm 两个同方向的谐振动,则合成振动的振幅为:A 20cm ;B l0cm ;C 30cm ;D lcm 。
7、设某列波的波动方程为y=l0sin(10πt -x/100)cm ,在波线上x 等于一个波长处的点的位移方程为:A y= 10sin(10πt - 2π);B y= l0sin10πt ;C y= 20sin5πt ;D y= l0cos(l0πt - 2π).8、已知波动方程为y=0.05sin(l 0πt-πx )cm ,时间单位为秒,当t=T/4时,波源振动速度V 应为:A V= 0.5π;B V=-0.5π2;C V= 0.5πcos10πt ;D V= 0。
9、已知一个lkg 的物体作周期为0.5s 的谐振动,它的能量为2π2J ,则其振幅为:A 2m ;B 0.5m ;C 0.25m ;D 0.2m 。
机械振动和机械波知识点复习及总结
机械振动和机械波知识点复习及总结1、机械振动:物体(质点)在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动,简称振动条件:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
回复力:效果力在振动方向上的合力平衡位置:物体静止时,受(合)力为零的位置:运动过程中,回复力为零的位置(非平衡状态)描述振动的物理量位移x(m)均以平衡位置为起点指向末位置振幅A(m)振动物体离开平衡位置的最大距离(描述振动强弱)周期T(s)完成一次全振动所用时间叫做周期(描述振动快慢)全振动物体先后两次运动状态(位移和速度)完全相同所经历的过程频率f (Hz)1s钟内完成全振动的次数叫做频率(描述振动快慢)2、简谐运动概念:回复力与位移大小成正比且方向相反的振动受力特征:运动性质为变加速运动从力和能量的角度分析x、F、a、v、EK、EP特点:运动过程中存在对称性平衡位置处:速度最大、动能最大;位移最小、回复力最小、加速度最小最大位移处:速度最小、动能最小;位移最大、回复力最大、加速度最大 v、EK同步变化;x、F、a、EP同步变化,同一位置只有v可能不同3、简谐运动的图象(振动图象)物理意义:反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律可直接读出振幅A,周期T(频率f)可知任意时刻振动质点的位移(或反之)可知任意时刻质点的振动方向(速度方向)可知某段时间F、a等的变化4、简谐运动的表达式:5、单摆(理想模型)在摆角很小时为简谐振动回复力:重力沿切线方向的分力周期公式:(T与A、m、θ无关等时性)测定重力加速度g,g= 等效摆长L=L 线+r6、阻尼振动、受迫振动、共振阻尼振动(减幅振动)振动中受阻力,能量减少,振幅逐渐减小的振动受迫振动:物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
特点:共振:物体在受迫振动中,当驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振条件:(共振曲线)【习题演练一】1 一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同,那么,下列说法正确的是()A、振子在M、N两点受回复力相同B、振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C、振子在M、N两点加速度大小相等D、从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动2 如图所示,一质点在平衡位置O点两侧做简谐运动,在它从平衡位置O出发向最大位移A处运动过程中经0、15s第一次通过M 点,再经0、1s第2次通过M点。
机械振动和机械波知识点总结(最新整理)
机械振动和机械波一、知识结构二、重点知识回顾1机械振动(一)机械振动物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
(二)简谐振动1. 定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。
简谐振动是最简单,最基本的振动。
研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。
(三)描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A ”表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T 跟频率f 之间是倒数关系,即T=1/f 。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。
(四)单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
高三第一轮复习《机械振动和机械波》
高三第一轮复习《机械振动和机械波》一、机械振动: (一)夯实基础:1、简谐运动、振幅、周期和频率:(1)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 (2)简谐运动的规律:①在平衡位置:速度最大、动能最大、动量最大;位移最小、回复力最小、加速度最小。
②在离开平衡位置最远时:速度最小、动能最小、动量最小;位移最大、回复力最大、加速度最大。
③振动中的位移x 都是以平衡位置为起点的,方向从平衡位置指向末位置,大小为这两位置间的直线距离。
加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大,在平衡位置为零,方向总是指向平衡位置。
④当质点向远离平衡位置的方向运动时,质点的速度减小、动量减小、动能减小,但位移增大、回复力增大、加速度增大、势能增大,质点做加速度增大减速运动;当质点向平衡位置靠近时,质点的速度增大、动量增大、动能增大,但位移减小、回复力减小、加速度减小、势能减小,质点做加速度减小的加速运动。
④弹簧振子周期:T= 2 (与振子质量有关,与振幅无关)(3)振幅A :振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。
它是描述振动强弱的物理量, 是标量。
(4)周期T 和频率f :振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T,它是标量,单位是秒;单位时间内完成的全振动的次数称为频率,单位是赫兹(Hz )。
周期和频率都是描述振动快慢的物理量,它们的关系是:T=1/f. 2、单摆:(1)单摆的概念:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,线的伸缩和质量可忽略,线长远大于球的直径,这样的装置叫单摆。
(2)单摆的特点:○1单摆是实际摆的理想化,是一个理想模型; ○2单摆的等时性,在振幅很小的情况下,单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关; ○3单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供,当最大摆角α<100时,单摆的振动是简谐运动,其振动周期T=gL π2。
(完整版)机械振动和机械波知识点总结
机械振动考点一简谐运动的描述与规律1. 机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,简称振动。
回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。
回复力是产生振动的条件,它使物体总是在平衡位置附近振动。
它属于效果力,其效果是使物体再次回到平衡位置。
回复力可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。
平衡位置是指物体所受回复力为零的位置!2. 简谐运动: 物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。
简谐运动属于最简单、最基本的振动形式,其振动过程关于平衡位置对称,是一种周期性的往复运动。
例如弹簧振子、单摆。
注: (1)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.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,它表示振动的强弱.③周期T 和频率f:物体完成一次全振动所需的时间叫做周期,而频率则等于单位时间内完成全振动的次数.它们是表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系:T=1/f.(2) 简谐运动的表达式①动力学表达式:F =-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.②运动学表达式:x=Asin (ωt+φ),其中A 代表振幅,ω=2πf 表示简谐运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相.(可借助于做匀速圆周运动质点在水平方向的投影理解)(3) 简谐运动的运动规律回复力、加速度增大速度、动能减小①变化规律:位移增大时机械能守恒势能增大振幅、周期、频率保持不变注意:这里所说的周期、频率为固有周期与固有频率,由振动系统本身构造决定。
振幅是反映振动强弱的物理量,也是反映振动系统所具备能量多少的物理量。
②对称规律:I 、做简谐运动的物体,在关于平衡位置对称的两点,回复力、位移、加速度具有等大反向的关系,另外速度的大小、动能具有对称性,速度的方向可能相同或相反.II 、振动物体来回通过相同的两点间的时间相等,如t BC=t CB;振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等,如t BC=t B′C′,③运动的周期性特征:相隔T 或nT 的两个时刻振动物体处于同一位置且振动状态相同. 注意:做简谐运动的物体在一个周期内的路程大小一定为4A,半个周期内路程大小一定为2A ,四分之一个周期内路程大小不一定为 A 。
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。
高中物理选修知识点机械振动与机械波解析
机械振动与机械波简谐振动一、学习目标1.了解什么是机械振动、简谐运动2.正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
二、知识点说明1.弹簧振子(简谐振子):(1)平衡位置:小球偏离原来静止的位置;(2)弹簧振子:小球在平衡位置附近的往复运动,是一种机械运动,这样的系统叫做弹簧振子。
(3)特点:一个不考虑摩擦阻力,不考虑弹簧的质量,不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
2.弹簧振子的位移—时间图像弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线,如图所示。
3.简谐运动及其图像。
(1)简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
(2)应用:心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。
三、典型例题例1:简谐运动属于下列哪种运动()A.匀速运动? ?B.匀变速运动C.非匀变速运动? ?D.机械振动解析:以弹簧振子为例,振子是在平衡位置附近做往复运动,并且平衡位置处合力为零,加速度为零,速度最大.从平衡位置向最大位移处运动的过程中,由F=-kx可知,振子的受力是变化的,因此加速度也是变化的。
故A、B错,C正确。
简谐运动是最简单的、最基本的机械振动,D正确。
答案:CD简谐运动的描述一、学习目标1.知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2.知道振动物体的固有周期和固有频率,并正确理解与振幅无关。
二、知识点说明1.描述简谐振动的物理量,如图所示:(1)振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离,。
(2)全振动:振子向右通过O点时开始计时,运动到A,然后向左回到O,又继续向左达到,之后又回到O,这样一个完整的振动过程称为一次全振动。
(3)周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,符号T表示,单位是秒(s)。
(4)频率:单位时间内完成全振动的次数,符号用f表示,且有,单位是赫兹(Hz),。
(5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量,周期越小,频率越大,振动越快。
高中物理选修34知识点机械振动与机械波解析
机械振动与机械波简谐振动一、学习目标1.了解什么是机械振动、简谐运动2.正确明白得简谐运动图象的物理含义,明白简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
二、知识点说明1.弹簧振子(简谐振子):(1)平稳位置:小球偏离原先静止的位置;(2)弹簧振子:小球在平稳位置周围的往复运动,是一种机械运动,如此的系统叫做弹簧振子。
(3)特点:一个不考虑摩擦阻力,不考虑弹簧的质量,不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
2.弹簧振子的位移—时刻图像弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线,如下图。
3.简谐运动及其图像。
(1)简谐运动:若是质点的位移与时刻的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,如此的振动叫做简谐运动。
(2)应用:心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。
三、典型例题例1:简谐运动属于以下哪一种运动( )A.匀速运动 B.匀变速运动C.非匀变速运动 D.机械振动解析:以弹簧振子为例,振子是在平稳位置周围做往复运动,而且平稳位置处合力为零,加速度为零,速度最大.从平稳位置向最大位移处运动的进程中,由F=-kx可知,振子的受力是转变的,因此加速度也是转变的。
故A、B错,C正确。
简谐运动是最简单的、最大体的机械振动,D正确。
答案:CD简谐运动的描述一、学习目标1.明白简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2.明白振动物体的固有周期和固有频率,并正确明白得与振幅无关。
二、知识点说明1.描述简谐振动的物理量,如下图:(1)振幅:振动物体离开平稳位置的最大距离,。
(2)全振动:振子向右通过O点时开始计时,运动到A,然后向左回到O,又继续向左达到,以后又回到O,如此一个完整的振动进程称为一次全振动。
(3)周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时刻,符号T表示,单位是秒(s)。
(4)频率:单位时刻内完成全振动的次数,符号用f表示,且有,单位是赫兹(Hz),。
(5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量,周期越小,频率越大,振动越快。
机械振动和机械波知识点总结
机械振动和机械波一、知识结构二、重点知识回顾1机械振动(一)机械振动物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
(二)简谐振动1. 定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。
简谐振动是最简单,最基本的振动。
研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。
(三)描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T跟频率f之间是倒数关系,即T=1/f。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。
(四)单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
新高考物理考试易错题易错点33机械振动机械波附答案
易错点33 机械振动机械波易错总结一、横波和纵波定义标志性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波(1)波峰:凸起的最高处(2)波谷:凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部:质点分布最密的位置(2)疏部:质点分布最疏的位置二、机械波1.介质(1)定义:波借以传播的物质.(2)特点:组成介质的质点之间有相互作用,一个质点的振动会引起相邻质点的振动.2.机械波机械振动在介质中传播,形成了机械波.3.机械波的特点(1)介质中有机械波传播时,介质本身并不随波一起传播,它传播的只是振动这种运动形式.(2)波是传递能量的一种方式.(3)波可以传递信息.三、振动图象和波的图象的比较1.振动图象和波的图象的比较振动图象波的图象图象坐标横坐标时间各质点的平衡位置纵坐标某一质点在不同时刻的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点沿波传播方向上的各质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移(2)判断波的图象中质点的振动方向可根据带动法、上下坡法、微平移法;判断振动图象中质点的振动方向根据质点下一时刻的位置.四、振动与波的关系1.区别(1)研究对象不同——振动是单个质点在平衡位置附近的往复运动,是单个质点的“个体行为”;波动是振动在介质中的传播,是介质中彼此相连的大量质点将波源的振动传播的“群体行为”.(2)力的来源不同——产生振动的回复力,可以由作用在物体上的各种性质的力提供;而引起波动的力,则总是联系介质中各质点的弹力.(3)运动性质不同——振动是质点的变加速运动;而波动是匀速直线运动,传播距离与时间成正比.2.联系(1)振动是波动的原因,波动是振动的结果;有波动必然有振动,有振动不一定有波动.(2)波动的性质、频率和振幅与振源相同.【易错跟踪训练】易错类型:对物理概念理解不透彻1.(2020·天津市蓟州区第一中学高三月考)抗击新冠肺炎疫情的战斗中,中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播,通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况,全方位展现镜头之下的武汉风光,共期武汉“复苏”。
高考物理知识点之机械振动与机械波
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表达式为:F= -kx(1)简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。
也就是说,在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。
(2)回复力是一种效果力。
是振动物体在沿振动方向上所受的合力。
(3)“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)(4)F=-kx是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。
凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件;反之,只要沿振动方向的合力满足该条件,那么该振动一定是简谐运动。
2.几个重要的物理量间的关系要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系。
(1)由定义知:F∝x,方向相反。
(2)由牛顿第二定律知:F∝a,方向相同。
(3)由以上两条可知:a∝x,方向相反。
(4)v 和x 、F 、a 之间的关系最复杂:当v 、a 同向(即 v 、 F 同向,也就是v 、x 反向)时v 一定增大;当v 、a 反向(即 v 、 F 反向,也就是v 、x 同向)时,v 一定减小。
3.从总体上描述简谐运动的物理量振动的最大特点是往复性或者说是周期性。
因此振动物体在空间的运动有一定的范围,用振幅A 来描述;在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所须的时间。
(1)振幅A 是描述振动强弱的物理量。
(一定要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程中,振幅是不变的而位移是时刻在改变的)(2)周期T 是描述振动快慢的物理量。
(频率f =1/T 也是描述振动快慢的物理量)周期由振动系统本身的因素决定,叫固有周期。
高考物理专题——机械振动和机械波 光学
一、机械振动和机械波1.简谐运动的图象信息(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期。
(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。
(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向。
2.机械波的传播特点(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质的情况不同,它的波长和波速可能改变,但频率和周期都不会改变。
(4)波经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以v=λT=λf。
二、光的折射和全反射对折射率的理解(1)公式:n=sin θ1 sin θ2(2)折射率由介质本身的性质决定,与入射角的大小无关。
(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质,光疏介质不是指密度小的介质。
(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。
同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。
(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。
(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小v=c n。
三、光的波动性1.三种现象:光的干涉现象、光的衍射现象和光的偏振现象。
2.光的干涉(1)现象:光在重叠区域出现加强或减弱的现象。
(2)产生条件:两束光频率相同、相位差恒定。
(3)典型实验:杨氏双缝实验。
3.光的衍射(1)现象:光绕过障碍物偏离直线传播的现象。
(2)产生条件:障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或更小。
(3)典型实验:单缝衍射、圆孔衍射和不透明圆盘衍射。
四、电磁波1.电磁波是横波:在传播方向上的任一点,E和B随时间做正弦规律变化,E与B彼此垂直且与传播方向垂直。
2.电磁波的传播不需要介质:电磁波在真空中的传播速度与光速相同,即c=3×108 m/s。
3.电磁波具有波的共性:能产生干涉、衍射等现象。
机械振动和机械波知识点的归纳
机械振动和机械波知识点的归纳一、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,又称简谐振动。
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)。
机械振动和机械波知识点总结
机械振动和机械波一、知识构造二、重点知识回忆1机械振动〔一〕机械振动物体〔质点〕在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b、阻力足够小。
〔二〕简谐振动1. 定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。
简谐振动是最简单,最根本的振动。
研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置〔平衡位置〕为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-〞号表示力方向跟位移方向相反。
2. 简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。
3. 简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能〔重力势能和弹性势能〕都随时间做周期性变化。
〔三〕描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A 〞表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。
2. 周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T 跟频率f 之间是倒数关系,即T=1/f 。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。
〔四〕单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
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8、如图所示,一个弹簧振子在A、B两点之间作简谐运动,某时刻物体正经过C点向上运动,速度大小为
v,已知OC=a,物体的质量为M
c
振动周期为T,则从此时刻开始的半个周期内
A、重力做功2mga
mgT
B、重力冲量为
2
C、回复力做功为零
D、回复力的冲量为0
选自天津市耀华中学2012届高三第一次校模拟答案ABC
4.P、Q、M是某弹性绳上的三个质点,沿绳建立x坐标轴。
一简谐横波正在沿x轴的正方向传播,振源的周期为0.4s。
在t=0
时刻的波形如图所示,则在t=0.2s时
A.质点P处于波谷
B.质点P处于平衡位置且向上运动
C.质点Q处于波峰
D.质点M处于平衡位置且向上运动
选自天津市耀华中学2012届高三第二次校模拟
答案B。