機械波知識點總結(jié)

　　機械振動在介質(zhì)中的傳播稱為機械波（mechanical wave）。機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產(chǎn)生，電磁波由電磁振蕩產(chǎn)生；下面是小編為大家收集的機械波知識點總結(jié)，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

　　1、簡諧運動

　　（1）定義：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動，叫做簡諧運動。

　　（2）簡諧運動的特征：回復(fù)力F=—kx，加速度a=—kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。

　　簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。

　　（3）描述簡諧運動的物理量

　　①位移x：由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段，是矢量，其最大值等于振幅。

　　②振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離，是標量，表示振動的強弱。

　　③周期T和頻率f：表示振動快慢的物理量，二者互為倒數(shù)關(guān)系，即T=1/f。

　　（4）簡諧運動的圖像

　　①意義：表示振動物體位移隨時間變化的規(guī)律，注意振動圖像不是質(zhì)點的運動軌跡。

　　②特點：簡諧運動的圖像是正弦（或余弦）曲線。

　　③應(yīng)用：可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x，判定回復(fù)力、加速度方向，判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況。

　　2、彈簧振子：

　　周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量，與其放置的環(huán)境和放置的方式無任何關(guān)系。如某一彈簧振子做簡諧運動時的周期為T，不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中；是水平放置、傾斜放置還是豎直放置；振幅是大還是小，它的周期就都是T。

　　3、單擺：

　　擺線的質(zhì)量不計且不可伸長，擺球的直徑比擺線的長度小得多，擺球可視為質(zhì)點。單擺是一種理想化模型。

　　（1）單擺的振動可看作簡諧運動的條件是：最大擺角α<5°。

　　（2）單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力。

　　①在振幅很小的條件下，單擺的振動周期跟振幅無關(guān)。

　　②單擺的振動周期跟擺球的質(zhì)量無關(guān)，只與擺長L和當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g有關(guān)。

　　③擺長L是指懸點到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長L應(yīng)理解為等效擺長，重力加速度應(yīng)理解為等效重力加速度（一般情況下，等效重力加速度g‘等于擺球靜止在平衡位置時擺線的張力與擺球質(zhì)量的比值）。

　　4、受迫振動

　　（1）受迫振動：振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動叫受迫振動。

　　（2）受迫振動的特點：受迫振動穩(wěn)定時，系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。

　　（3）共振：當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時，振動物體的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。

　　共振的條件：驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率。

　　5、機械波：

　　機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波。

　　（1）機械波產(chǎn)生的條件：①波源；②介質(zhì)

　　（2）機械波的分類①橫波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波。橫波有凸部（波峰）和凹部（波谷）。

　　②縱波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波。縱波有密部和疏部。

　　[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波。

　　（3）機械波的特點

　　①機械波傳播的是振動形式和能量。質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移。

　　②介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。

　　③離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的質(zhì)點依次振動。

　　高中物理選修3-4機械波重要知識點

　　描述機械波的物理量——波長、波速和頻率(周期)的關(guān)系

　　⑴波長λ：兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離叫波長。振動在一個周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長。

　　⑵頻率f：波的頻率由波源決定，在任何介質(zhì)中頻率保持不變。

　　⑶波速v：單位時間內(nèi)振動向外傳播的距離。波速的大小由介質(zhì)決定。

　　波的干涉和衍射

　　衍射：波繞過障礙物或小孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。產(chǎn)生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。

　　干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，使某些區(qū)域振動減弱，并且振動加強和振動減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是：兩列波的頻率相同，相差恒定。

　　穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象中，振動加強區(qū)和減弱區(qū)的空間位置是不變的，加強區(qū)的振幅等于兩列波振幅之和，減弱區(qū)振幅等于兩列波振幅之差。

　　判斷加強與減弱區(qū)域的方法一般有兩種：一是畫峰谷波形圖，峰峰或谷谷相遇增強，峰谷相遇減弱。二是相干波源振動相同時，某點到二波源程波差是波長整數(shù)倍時振動增強，是半波長奇數(shù)倍時振動減弱。干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象。

　　高中物理選修3-4重要知識點

　　相對論的時空觀

　　經(jīng)典物理學(xué)的時空觀(牛頓物理學(xué)的絕對時空觀)：時間和空間是脫離物質(zhì)而存在的，是絕對的，空間與時間之間沒有任何聯(lián)系。

　　相對論的時空觀(愛因斯坦相對論的相對時空觀)：空間和時間都與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)。

　　相對論的時空觀更具有普遍性，但是經(jīng)典物理學(xué)作為相對論的特例，在宏觀低速運動時仍將發(fā)揮作用。

　　時間和空間的相對性(時長尺短)

　　1.同時的相對性：指兩個事件，在一個慣性系中觀察是同時的，但在另外一個慣性系中觀察卻不再是同時的。

　　2.長度的相對性：指相對于觀察者運動的物體，在其運動方向的長度，總是小于物體靜止時的長度。而在垂直于運動方向上，其長度保持不變。

　　高中物理機械振動和機械波命題特點

　　1、以課本演示實驗為背景，考查描述機械運動和機械波的物理量。

　　2、以振動圖像和波形圖為載體，考查描述機械運動和機械波的物理量以及波的特性。

　　3、以簡諧運動為載體，考查能量轉(zhuǎn)化問題。

　　4、從學(xué)生思維定勢處命題。

　　高中物理機械振動和機械波考點剖析

　　1、從命題類型來看：選擇題是本部分高考命題的主打類型，絕大部分題目都是 以這種形式呈現(xiàn)，其次是填空類題型，計算或證明類題型除在新課程改革 實驗區(qū)外，出現(xiàn)的幾率最低，且表現(xiàn)出極強的綜合性，與動力學(xué)規(guī)律的聯(lián)系相當(dāng)普遍，“機械振動與機械波”知識僅占有真題的較少部分。

　　2、從命題數(shù)量及所占分值比例來看：在每套高考理綜試卷或高考物理試卷中，“機械振動與機械波”僅占據(jù)一席之地，命題數(shù)量最多不超出兩個。

　　3、從命題難度來看：由于波的圖像與常規(guī)有所不同、又涉及多解，顯得略有難度之外，總的命題難度不高，本年度“機械振動與機械波”所有高考命題的難度均徘徊在易題與中檔題之間。

　　4、 從命題涉及知識點來看：“機械振動與機械波”高考命題覆蓋面較廣，在參與統(tǒng)計的考卷中，共涉及了簡諧運動、簡諧運動的特例、簡諧運動的圖 像、外力作用下的振動、機械波、橫波的圖像等六個大的知識點，并特別注重了對重點知識點的考查，其中橫波的圖像考查次數(shù)最多，其次是簡諧運動的圖像命題， 機械振動、波的特有現(xiàn)象(包括干涉、衍射)和多普勒效應(yīng)也是考查的知識點。

　　5、從命題知識點考查形式來看：“機械振動與機械波”命題的一 個顯著特點就是考查具有較強的綜合性，知識點間的聯(lián)系較為突出。主要表現(xiàn)在兩個方 面，一是“機械振動與機械波”塊內(nèi)知識點間的融合，一個命題往往涉及到振動或波的多個方面，不少題目同時涉及到機械振動和機械波的知識點，特別值得一提的 是振動圖像與波動圖像的融合，再就是振動圖像與描述波的物理量間的融合;第二個大的方面就是與塊外知識點間的融合，主要體現(xiàn)為與動力學(xué)規(guī)律的綜合。

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