高考物理知识点：机械振动和机械波.pdf

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1、高考物理知识点：机械振动和机械波高考物理知识点：机械振动和机械波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描绘简谐运动的物理量位移 x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。振幅 A：振动物体分开平衡位置的最大间隔，是标量，表示振动的强弱。周期 T 和频率 f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关

2、系，即 T=1/f。4简谐运动的图像意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。特点：简谐运动的图像是正弦或余弦曲线。应用：可直观地读取振幅 A、周期 T 以及各时刻的位移 x，断定回复力、加速度方向，断定某段时间内位移、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;是程度放置、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

3、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<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。在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关。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。摆长 L 是指悬点到摆球重心间的间隔，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

4、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：波源;介质2机械波的分类横波：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。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。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一样。离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。