（全国通用）2016届高考物理 专题十四 机械振动与机械波课件.ppt

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1、知识点一简谐运动单摆及其周期公式1.简谐运动(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向_________的回复力作用下的振动.平衡位置(2)简谐运动的特征①动力学特征：F回＝_______.②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反).③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变.－kx2.简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图弹簧振子(水平)简谐运动条件(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻细线(2)无空气等阻力(3)最大摆角小于10°自由伸长弹力重力【易错防范】(1)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢

2、程度的物理量.()(2)振幅等于振子运动轨迹的长度.()(3)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能为零.()(4)振动物体在平衡位置时所处的状态一定是平衡状态.()√×××知识点二简谐运动的公式和图象1.简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝_____，其中“－”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式：x＝___________，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_____.－kxAsin(ωt＋φ)初相2.简谐运动的图象(1)从__________开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图甲所示.平衡位置(2)从___

3、_________开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图乙所示.最大位移处知识点三受迫振动和共振1.受迫振动：物体在_______驱动力作用下的振动叫受迫振动.2.频率特征:做受迫振动的物体,它的频率等于驱动力的频率(f驱)，与固有频率(f固)无关.3.共振：驱动力的频率越接近固有频率，振幅越大；当f驱＝_____时，振幅最大，这种现象叫共振.周期性f固【易错防范】(1)由图象可以判定物体做简谐运动速度、加速度的方向.()(2)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹.()(3)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关.()√×√知识点四机械波横波和纵波1.机械波的形成条件(1)有发

4、生机械振动的波源.(2)有传播介质，如空气、水等.2.传播特点(1)机械波传播的只是振动的_____和_____，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波______.(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与______振动周期和频率相同.(3)一个周期内，质点完成一次全振动,通过的路程为____,位移为__.形式能量迁移波源的4A03.机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互_____的波，有______(凸部)和______(凹部).(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向_____的波,有_____和______.垂直波峰波谷平行密部疏部知识点五横波的图象

5、波速、波长和频率（周期）的关系1.横波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的________，纵轴表示该时刻各质点的_____.(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开_________的位移.(3)图象：平衡位置位移平衡位置(4)应用：①直接读取_____和_____，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_____，并能比较大小.③结合波的传播方向可确定各质点的_________或由各质点的振动方向确定波的_________.振幅波长方向振动方向传播方向相同介质频率λf【易错防范】(1)在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播而迁移.()(2)周期或频率，只取

6、决于波源，而与v、λ无直接关系.()(3)波速v取决于介质的性质,它与T、λ无直接关系.只要介质不变，v就不变；如果介质变了，v也会改变.()(4)波可以传递振动形式和能量.()×√√√知识点六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____明显条件：障碍物或孔的_____比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的________波能够___________或孔继续向前传播相同尺寸干涉图样绕过障碍物2.多普勒效应(1)条件：声源和观察者之间有_________.(2)现象：观察者感到_____发生变化.(3)实质：声源频率_____，观

7、察者接收到的频率______.相对运动频率不变变化【易错防范】(1)两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象.()(2)一切波都能发生衍射现象.()(3)多普勒效应说明波源的频率发生变化.()×√×要点一　简谐运动的五个特征[突破指南]1.动力学特征F＝－kx，“－”表示位移的方向与回复力的方向相反.2.运动学特征做变加速运动.当物体靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v、Ek增大；当物体远离平衡位置时，a、F、x