重庆市铜梁县2017届高考物理二轮总复习专题十七机械振动机械波加试增分策略练习含解析.doc

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1、专题十七机械振动机械波（加试）考纲解读章内容考试要求说明必考加试机械振动简谐运动b1.不要求理解“相位”的概念2．不要求定量讨论速度、加速度的变化3．不要求根据简谐运动回复力的表达式证明物体做简谐运动4．不要求掌握证明单摆在摆角很小的情况下做简谐运动的方法5．不要求解决钟表快慢的调整问题简谐运动的描述c简谐运动的回复力和能量b单摆c外力作用下的振动b机械波波的形成和传播b1.不要求研究纵波的形成过程2．不要求掌握振动图象与波的图象之间的相互转换3．不要求定量计算有关波的干涉问题4．不要求推导接收频率与波源

2、频率的关系式5．不要求用惠更斯原理证明波的反射定律和波的折射定律波的图象b波长、频率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效应b惠更斯原理b一、简谐运动1．定义如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律．即它的振动图象(x－t图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动．2．平衡位置物体在振动过程中回复力为零的位置．3．回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力．(2)公式：F＝－kx.(3)方向：总是指向平衡位置．(4)来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力．4．描述简谐运动的物

3、理量：物理量定义意义位移由平衡位置指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移23振幅振动物体离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢，两者互为倒数：T＝频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位ωt＋φ描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态二、简谐运动的公式和图象1．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

4、的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相．2．图象：(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图1甲所示．(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图乙所示．图1三、单摆1．单摆在一条不可伸长的轻质细线下端拴一可看做质点的物体，上端固定，这样的装置就叫单摆；单摆振动在偏角θ很小(θ<5°)的情况下，才可以看成是简谐运动．单摆做简谐运动的回复力为重力在垂直于摆线方向上的分力．2．单摆周期公式T＝2π，f＝.(1)只要测出单摆的摆长l和周期T，就可以根据g＝

5、求出当地的重力加速度g.(2)l为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长，悬点实质为摆球摆动所在圆弧的圆心．(3)g为当地的重力加速度．四、自由振动、受迫振动和共振的关系比较　振动项目自由振动受迫振动共振受力情况振动系统不受外力作用受驱动力作用受驱动力作用23振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱T驱＝T0或f驱＝f0振动能量振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见例子弹簧振子、单摆(θ≤5

6、°)机器运转时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣五、机械波、横波和纵波1．机械波的形成和传播：(1)产生条件．①有波源．②有介质，如空气、水、绳子等．(2)传播特点．①传播振动形式、能量和信息．②质点不随波迁移．③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同．2．机械波的分类：分类质点振动方向和波的传播方向的关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等23六、横波的图象1．坐标轴横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移．如图2.图2

7、2．物理意义表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移．3．图象应用：(1)直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移．(2)确定某时刻各质点加速度和速度的方向，并能比较大小．(3)由波的传播方向确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．七、波速、波长和频率(周期)的关系1．波长λ在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离．2．波速v波在介质中的传播速度，机械波的波速仅由介质本身的性质决定．波速的计算方法为v＝＝λf或v＝.3．频率f由波源决定，等于波源的振动频率．4．

8、波长、波速和频率(周期)的关系：(1)v＝λf.(2)v＝.八、波的干涉和衍射现象、多普勒效应1．波的干涉和衍射：波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象加强区和减弱区相互隔开，形成稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续向前传播2.多普勒效应：(1)定义：当波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率会发生变化．(2)规律．①波源与观察者如果相互靠近，