机械振动和机械波.pptx

机械振动和机械波

（一）知识要点机械振动定义：物体围绕某一平衡位置往复运动称为机械振动。产生原因：当物体离开平衡位置时，就会受到总是指向平衡位置的作用力即恢复力的作用，在恢复力作用下（且阻力足够小）物体就会往复运动。一、机械振动

简谐振动

定义：在机械振动中，当物体受到的恢复力满足F回??kx时，把这种振动称为简谐振动。

公式中：“x”是物体相对平衡位置的位移。“k”是比例常数。规律：简谐振动是一种非匀变速运动，当物体向平衡位置运动时，它做加速度减小的加速运动；当物体远离平衡位置时，它做加速度增大的减速运动。

振幅A：物体离开平衡位置所能达到的最大距离是标量，它反映了同一振动系统具有的能量的大小。周期T：物体完成一次全振动的时间称为一个周期。频率f：单位时间内完成全振动的次数。3）描述简谐振动的物理量

简谐振动的两个实例：弹簧振子和单摆。

受迫振动

定义：当物体在周期性驱动力作用下，所做的振动称为受迫振动。

受迫振动的频率、周期是由驱动力的频率、周期所决定，与固有频率无关，等于驱动力的频率。

当驱动力的周期越接近固有周期时，受迫振动的振幅就越大，当两者相等时，振幅达到最大，出现“共振”现象。

1物理意义：反映振动物体位移随时间的变化规律。2能求出的物理量：振幅A、周期T，各个时刻的位移和振动方向。6）振动图象

（二）主要题型1．弹簧振子：通过弹簧振子这种实例，主要考查对简谐振动规律、特点的理解和运用。例1．关于简谐振动，以下说法正确的是（）

A.物体经过平衡位置时速度最大，加速度为零

B.物体每次经过同一位置时速度必然相同

C.物体在的时间内走过的路程必然为2A，而在的时间内路程必为A

D.若一水平弹簧振子在振动过程中，经历?t的时间，弹力冲量为零，则答案：A

答案：1倍例2．一竖直悬挂的弹簧振子，在上下振动过程中，经过最低点时加速度大小为a?2g，则通过最高点时，弹力等于几倍的重力?

2．单摆：主要是围绕周期公式

例1．一质量均匀分布的空心球，里面充满水，用一轻绳悬挂构成一单摆，摆动过程中，水从底部小孔不断流出，判断其周期如何变化。进行考查。例2．某一单摆，在地球表面摆动时，周期为T，把它放在某一高山上，周期变为2T，则该山高度h与地球半径R之比为多少？答案：先增大后减小，最后恢复原值答案：h/R=1:1

例3．如图，为一竖直固定的光滑圆弧形轨道，其弧长远远小于它的半径，现在甲、乙两小球从如图所示位置由静止同时释放，则判断两球在什么位置发生碰撞。CBO乙甲答案：O点

t/s?77abdhefgcx/cm3．振动图象

例1．一弹簧振子做简谐运动，振动图象如图，振子依次振动到图中a、b、c、d、e、f、

g、h各点对应的时刻时，(1)在哪些时刻，振子具有正向最大加速度？具有正向最大速度？答案：f；hT=1.6sA=10cm(2)振子由c对应的时刻运动到e对应的时刻，这段时间为0.4s，同样由e→g用时也为0.4s，则T?？(3)振子由e→g，它通过的路程是6cm，求：A?？

机械波的形成：在介质中，某个质点在外界影响下，首先振动起来，然后带动和它相

邻质点振动，这样该质点的振动形式就由近及远向远方向传递，形成了“波”。产生条件：1）振源（波源）2）介质定义：波源的振动形式在介质中的传播过程称为机械波。010302（一）知识要点二、机械波

一些特点01介质中各质点的振动有先后之分。02各质点总是在追踪和它相邻的，比它先振动的质点。03各质点振动起来后，都围绕自己的平衡位置振动，并不随波向远方传播，且振幅、周期，首先振动的方向都相同。04

机械波的种类：横波和纵波。

描述“波”的物理量

波的周期、频率：波在传播过程中形成的波形具有周期性，其周期与波源周期相同，而与介质无关。

波速：波在同一种、均匀介质中匀速传播，其传播速度简称“波速”，它由介质决定。

波长：波在一个周期内向前传播的距离。

另：介质中相邻的振动情况总相同的两个质点间的距离等于一个波长。

以上几个量的关系式：??V?T?V/f

7、波的图象

1）物理意义：描述了各质点在同一时刻的位移。

2）能从图象中求出的物理量

a)振幅b)波长c)该时刻各质点的位移

d)已知波的传播方向时，可判断各质点的振动方向

e)会画另一时刻的波形图8、波的两种特性

1）衍射2）干涉

9、声波的一些特点

1）声源2）原声、回声

这部分题型主要是围绕有关波的概念和振动的关系及波的图象。例1．一列横波沿直线传播，在传播方向上有相距1.2m的A、B两质点，当波刚好传播到这两点中的某一点时开始计时，测得在4s内A质点完成10次全振动，B质点刚好完成8次全振动，则这列波的波速是m/