2012届高考物理第一轮考纲知识复习- 机械振动 机械波

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1、2012届高考物理第一轮考纲知识复习:机械振动机械波第1机械振动机械波【考纲知识梳理】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．（1）振动的特点:①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（2）产生振动的条:①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．（1）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

2、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．简谐运动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。式中x指振动物体相对于平衡位置的位移，起点在平衡位置，终点随物体的所在位置而

3、变化、方向始终由平衡位置指向物体所在位置，如图所示弹簧振子位移的示意图。2、简谐运动的规律：（1）弹簧振子：一个可作为质点的小球与一根弹性很好且不计质量的弹簧相连组成一个弹簧振子。一般讲，弹簧振子的回复力是弹力(水平的弹簧振子)或弹力和重力的合力(竖直的弹簧振子)提供的。弹簧振子与质点一样，是一个理想的物理模型。（2）弹簧振子振动周期：T=2，只由振子质量和弹簧的劲度决定，与振幅无关，也与弹簧振动情况无关。(如水平方向振动或竖直方向振动或在光滑的斜面上振动或在地球上或在月球上或在绕地球运转的人造卫星上)（3）可以证明，竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动，周期公式也是。这个结论

4、可以直接使用。（4）振动过程中各物理量的变化情况四个阶段中，振子的位移，回复力、速度和加速度的变化如下表：振动体位置位移X回复力F加速度a速度v势能动能方向大小方向大小方向大小方向大小平衡位置000最大最小最大最大位移处A指向A最大指向最大指向0→最大0最大最小平衡位置→最大位移处A指向A0→最大指向0→最大指向最大→A最大→0最小→最大最大→最小最大位移处A→平衡位置指向A最大→0指向最大→0指向最大→0A→0→最大最大→最小最小→最大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、

5、回复力最大、加速度最大（）周期性：①每经过一个周期，描述振动的物理量大小和方向都恢复到原状态，振动质点都以相同的方向通过原位置。②振动质点在一个周期内通过的路程为4A，半个周期通过的路程为2A，但四分之一周期通过的路程也能大于A也可能等于A也可能小于A，这要看从何位置开始计时。四、机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产生条:(1)有作机械振动的物体作为波．(2)有能传播机械振动的介质．3、分类:①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上质点分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液体和气体不能

6、传播横波。4机械波的传播过程(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做振动,并不随波迁移后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。(2)介质中各质点的振动周期和频率都与波的振动周期和频率相同．(3)由波向远处的各质点都依次重复波的振动．五、描述机械波的物理量1．波长λ：两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的的密部(或疏部)中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2．周期与频率．波的频率由振决定，在任何介质中传播波的频率不变。波从一种介质进入另

7、一种介质时，唯一不变的是频率(或周期)，波速与波长都发生变化．3．波速：单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介质决定。六、波的图象1、坐标轴：规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象2、图象特点：是一条正弦（余弦）曲线；3、物理意义：显示某一瞬间波传播方向上介质中各质点离开平衡位置的位移情况，类似人们给大型团体操队伍拍的一张照片。注意：波的图象和振动图象是