高中物理机械波知识点?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.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件.产生振动的条件:①振动物体受到回复力作用;②阻尼足够小;2、那么,高中物理机械波知识点?一起来了解一下吧。
简谐振动、振动图像
知识简析 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.
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件.
产生振动的条件: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、简谐振动及其描述物理量
1、振动描述的物理量
(1)位移:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段.
①是矢量,其最大值等于振幅;②始点是平衡位置,所以跟回复力方向永远相反;③位移随时间的变化图线就是振动图象.
(2)振幅:离开平衡位置的最大距离.
①是标量; ②表示振动的强弱;
(3)周期和频率:完成一次全变化所用的时间为周期T,每秒钟完成全变化的次数为频率f.
①二者都表示振动的快慢;②二者互为倒数;T=1/f;③当T和f由振动系统本身的性质决定时(非受迫振动),则叫固有频率与固有周期是定值,固有周期和固有频率与物体所处的状态无关.
2、简谐振动:物体所受的回复力跟位移大小成正比时,物体的振动是简偕振动.
①受力特征:回复力F=—KX。
我提醒一下:波动图像由是“某一时刻”“所有质点”的(在那个时刻)位置组成的,而这里没有波动图像,就没有什么推论啦。而图乙只是P点(就一个点)随时间的位移情况, 希望对你由帮助,如果哪个地方还有疑问,可以hi我
“机械振动和机械波是高中物理教学中的难点,有哪些知识点需要学生学习呢?下面我给大家带来高中物理课本中机械振动和机械波知识点,希望对你有帮助。
1.简谐运动
1定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动.
2简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置.
简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大.
3描述简谐运动的物理量
①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是向量,其最大值等于振幅.
②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱.
③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.
4简谐运动的影象
①意义:表示振动物 *** 移随时间变化的规律,注意振动影象不是质点的运动轨迹.
②特点:简谐运动的影象是正弦或余弦曲线.
③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.
2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T.
3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.
1单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°.
2单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.
3作简谐运动的单摆的周期公式为:
①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关.
②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.
③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值.
4.受迫振动
1受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.
2受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关.
3共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,这种现象叫做共振.
共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率. .
5.机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.
1机械波产生的条件:①波源;②介质
2机械波的分类
①横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部波峰和凹部波谷.
②纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.
[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波.
3机械波的特点
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振动,并不随波迁移.
②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.
③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.
6.波长、波速和频率及其关系
1波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.
2波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.
3频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.
4三者关系:v=λf
7. 波动影象:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动影象为正弦或余弦曲线.
由波的影象可获取的资讯
①从影象可以直接读出振幅注意单位
②从影象可以直接读出波长注意单位.
③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移包括大小和方向
④在波速方向已知或已知波源方位时可确定各质点在该时刻的振动方向.
⑤可以确定各质点振动的加速度方向加速度总是指向平衡位置
8.波动问题多解性
波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件,可使无限系列解转化为有限或惟一解
9.波的衍射
波在传播过程中偏离直线传播,绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物或小孔的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.
10.波的叠加
几列波相遇时,每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的向量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后,各自的运动状态不发生任何变化,这是波的独立性原理.
11.波的干涉:
频率相同的两列波叠加,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象,叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同,振动情况稳定.
[注意]①干涉时,振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的,加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差.
②两列波在空间相遇发生干涉,两列波的波峰相遇点为加强点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源,当PS1-PS2=nλ时,振动加强;当PS1-PS2=2n+1λ/2时,振动减弱。
我的方法比较笨,但绝对可靠,容易理解
t2时,P正往下,O点最低
再1/4周期,P点最低,原来在O点的最低的位置,现在往前了1/4周期
所以很容易得出,是n+1/4周期的距离
我猜lz也是这么推的
然后,就是误导lz的波动图像了
在t2时刻,p在中间,正往下运动
那t2时刻,整个波的形状是怎么样的呢?
在p点的波的形状,正好和震动图像看上去相反
在p点是向上的形状
因为,波往前推进,所以p点运动的方向,就是后方传播过来的波的形状
注意是后方,而不是前方
因此,图像正相反
既然,在p点后方是个波谷
那再过1/4个周期,这个波谷就会传播到P点
所以OP距离就是n+1/4周期
所以D错
地震是一种复杂的机械波,其中纵波的传播速度比横波的传播速度快,所以地震来时,先感受到上下晃动在左右晃动。纵波是振子运动与传播方向相同的波,横波是振子运动方向与传播方向垂直的波
以上就是高中物理机械波知识点的全部内容,外力作用下的振动、机械波、横波的影象等六个大的知识点,并特别注重了对重点知识点的考查,其中横波的影象考查次数最多,其次是简谐运动的影象命题, 机械振动、波的特有现象包括干涉、衍射和多普勒效应也是考查的知识点。