高三物理晚读材料：机械振动

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1、机械振动高三物理备课组2018.8.7一、基础知识1.简谐运动定义：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，叫简谐运动。表达式为：&~kx（1）位移必须是指偏离平衡位置的位移。（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2.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运动范围，用振幅力来描述；在时间上用周期T来描述完成一次全振动所须的时间。3.单摆（1）单摆振动的回复力是重力的切向分力。（2）当单摆的摆角很小时（小于5°）时，单摆的周期T=2n（l/g）l/2,与摆球质

2、量刃、振幅力都无关。其中』为摆长，等于从悬点到摆球质心的距离，要区分摆长和摆线长。4.受迫振动与共振。（1）•受迫振动。物体在周期性外力（既驱动力）作用下的振动叫受迫振动。（2）物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。（3）物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小（4）共振。当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。二、物理学史惠更斯：荷兰科学家；在对光的研究中，提出了光的波动说。发明了摆钟。三、二级结论1.平衡位置：振动物体静止时，合外力

3、EF外=0；振动过程中沿振动方向的LF=0（但合外力可能不为0,如单摆）。2.振动图上，振动质点的运动方向：看下一时刻，“上坡上”，“下坡下”。振动的分类四、记忆口诀弹簧振子振动弹簧振子来振动，简谐运动最典型.a随回复力变化，方向始终指平衡，大小位移成正比，位移特指对平衡注.速度与a变化反，这个减时那个增，机械振动有三种,阻尼减幅能量减,策动力下受迫振,振动频率外力定,依据能量来分清.简谐等幅能守恒,外能不断来补充.步调一致共振生.动能势能互转化，周期变化且守恒・（注：平衡位置・）机械波高三物理备课组2018.8.7一、基础知识1.机械波分类。机械波可分为横波和纵波两种

4、：质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波；质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波。2.机械波的传播在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的，公式：v=s/t。需要注意的是：介质质点的运动是简谐运动，是变加速的，介质质点并不随波迁移；波转播的是振动形式、能量和信息（A、f、波形、起振方向等信息）。3.振动图象和波的图象区分（1）物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。振动图象与波动图象好比“个人录象”与“集体照片”的关系（2）图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示距离。（3）从振动图象

5、上可以读出振幅和周期；从波的图象上可以读出振幅和波长。（4）注意：①横波中两个相邻波峰或波谷问距离等于一个波长。②波在一个周期时间里传播的距离等于一个波长。波速：波在介质中传播的速度。机械波的传播速度由介质决定。波速u波长入频率f关系：v=j=^f（适用于一切波）波的频率即是波源的振动频率，由振源决定，与介质无关。4.机械波的反射、折射、干涉、衍射（1）一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。（2）干涉、衍射是波特有的性质，产生干涉的必要条件是：两列波频率相同，相差恒定、振动方向相同;产生明显衍射现象的条件：障碍物或小孔尺寸小于波长或相差不多。5.多普勒效应（1）它是在波

6、源与观察者之间有相对运动时产生的现象（2）正确区别波源的频率与观察者接受到的频率，观察者接受到的频率与波源和观察者之间的相对运动有关二、二级结论1.波动图上，介质质点的运动方向：（1）法：顺着传播方向看，“上坡下，下坡上”；（2）法：看前一质点,“在上则上”，“在下则下”。2.已知某时刻的波形图象，要画经过一段位移S或一段时间t的波形图方法：“质点振动法”、“波形平移法”，“多周期去整存零法”。3.由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速：注意“双向性”和“周期性”多解。向右传：Zt=(K+l/4)T(K=0>1、2、3・・・)AX=(K+l/4)X(K=0>1>2、3

7、・・・)向左传：Zt=(K+3/4)TK=0>lx2、3・・・)AX=(K+3/4)入(K=0>1、2、3・・・)四、记忆口诀机械波横波的图象振动传播波形成,后边质点总落后,质点振动不迁移,双向垂直称横波,振源介质不可省,只缘波动即带动.传播能量和振动,纵波两向必平行.横波图象即波形，各个质点位移明.波长振幅可读出，传播方向须标清,顺着传向看走势，振动方向轻松定.“上坡下来下坡上”.波的频率随波源，传播速度介质定,波长说法有多种，振源介质共确定.弹簧振子振动弹簧振子来振动,简谐运动最典型.a随回复力变化，方向始终指平衡,大小位移成正比，