高考物理第六章机械振动和机械波知识点
高中物理知识点之机械振动与机械波

高中物理知识点之机械振动与机械波机械振动与机械波是高中物理中的重要知识点,涉及到物理学中的振动和波动的相关理论及应用。
下面将从机械振动的基本概念、机械振动的特性、机械波的传播和机械波的特性等方面进行详细介绍。
一、机械振动的基本概念机械振动是物体在作用力的驱动下沿其中一轴向或其中一平面上来回往复运动的现象。
常见的机械振动有单摆振动、弹簧振动等。
1.单摆振动:单摆是由一根细线或细杆悬挂的可以在竖直平面内摆动的物体。
摆动过程中,单摆的重心沿圆弧形轨迹在竖直平面内来回运动。
2.弹簧振动:弹簧振动是指将一端固定,另一端悬挂质点的弹簧在作用力的驱动下做往复振动的现象。
弹簧振动有线性振动和简谐振动两种形式。
二、机械振动的特性1.幅度:振动中物体运动的最大偏离平衡位置的距离。
2.周期:振动一次所需要的时间,记为T。
3.频率:振动在单位时间内所完成的周期数,记为f。
频率和周期之间的关系为f=1/T。
4.角频率:单位时间内振动角度的增量,记为ω。
角频率和频率之间的关系为ω=2πf。
5.相位:刻画振动状态的物理量。
任何时刻振动的状态都可由物体与参照物的相对位移和相对速度来描述。
三、机械波的传播机械波是指质点或介质在空间传播的波动现象。
按传播方向的不同,机械波可以分为纵波和横波。
1.纵波:波动传播的方向与波的传播方向一致。
纵波的传播特点是质点沿着波动方向做往复运动,如声波就是一种纵波。
2.横波:波动传播的方向与波的传播方向垂直。
横波的传播特点是质点沿波动方向做往复运动,如水波就是一种横波。
四、机械波的特性1.波长:波的传播方向上,相邻两个相位相同的点之间的距离。
记为λ。
2.波速:波的传播速度。
波速和频率、波长之间的关系为v=λf。
3.频率:波动现象中,单位时间内波的传输周期数。
记为f。
4.能量传递:机械波在传播过程中,能量从一个质点传递到另一个质点,并随着传播的距离逐渐减弱。
5.反射和折射:机械波在传播过程中,遇到不同介质的边界时会发生反射和折射现象。
机械振动和机械波知识点总结

机械振动和机械波知识点总结机械振动和机械波是力学中重要的研究对象,涵盖了许多基本的物理概念和理论。
本文将对机械振动和机械波的知识点进行总结和概述。
一、机械振动机械振动是指物体在作用力或外界激励下,围绕平衡位置做周期性的运动。
其基本概念和理论如下:1. 平衡位置和位移:机械振动的平衡位置是物体在受到作用力后不再发生位移的位置,位移则是指物体在振动过程中距离平衡位置的偏离量。
2. 振幅和周期:振幅是指物体在振动过程中位移的最大值,周期是指物体完成一个完整振动所需要的时间。
3. 频率和角速度:频率是指单位时间内振动的次数,通常用赫兹(Hz)来表示;角速度则是指单位时间内角位移的变化率,通常用弧度/秒来表示。
4. 谐振和简谐振动:谐振是指物体在受到与其固有振动频率相同的外力激励时产生的振动现象,简谐振动是一种特殊的谐振,其运动方式是由正弦函数所描述的。
二、机械波机械波是指由固体、液体、气体等介质传递的一种能量和动量的传播形式。
以下是机械波相关的知识点总结:1. 波的性质:波的振幅、频率、波速、波长是描述波的基本性质。
振幅是指波动的最大位移,波速是指波在介质中传播的速度,波长是指波动的最小周期。
2. 纵波和横波:根据传播方向和振动方向的关系,波可以分为纵波和横波。
纵波的振动方向与波的传播方向一致,横波的振动方向与波的传播方向垂直。
3. 声波和机械波:声波是一种机械波,是由介质分子振动引起的机械波。
声波的传播需要介质的存在,例如空气、水等。
4. 声速和音频:声速是指声波在介质中传播的速度,与介质的密度和弹性有关。
音频是指人类能够听到的声波的频率范围,通常在20Hz到20kHz之间。
三、振动和波的应用振动和波有着广泛的应用领域,以下是部分应用的概述:1. 振动传感器:振动传感器可以检测物体的振动状态,并将其转换为电信号输出。
其在机械故障监测、地震预警等领域有着重要作用。
2. 声纳技术:声纳技术利用声波在水中传播的特性,用于海洋勘探、潜艇探测等军事和民用领域。
高中物理机械振动和机械波知识点

高中物理机械振动和机械波知识点机械振动和机械波是高中物理中一个重要的内容,下面将以1200字以上的篇幅详细介绍这两个知识点。
一、机械振动1.振动的定义及特点振动是指物体在平衡位置附近做往复运动的现象。
振动具有周期性、往复性和简谐性等特点。
2.物理量与振动的关系振动常涉及到的物理量有位移、速度、加速度、力等。
振动的物体在其中一时刻的位移与速度、加速度之间存在着相位差的关系。
3.简谐振动简谐振动是指振动物体的加速度与恢复力成正比,且方向相反。
简谐振动的周期、频率和角频率与振幅无关,只与振动系统的特性有关。
4.阻尼振动阻尼振动是指振动物体受到阻力的影响而逐渐减弱并停止的振动。
阻尼振动可以分为临界阻尼、过阻尼和欠阻尼三种情况。
5.受迫振动受迫振动是指振动物体受到外界周期力的作用而发生的振动。
当外力的频率与振动系统的固有频率相同时,产生共振现象。
6.驱动力与振幅的关系外力作用下,振动物体的振幅由驱动力的频率决定。
当驱动力的频率与振动物体的固有频率接近时,振幅达到最大值。
二、机械波1.波的定义及特点波是指能量或信息在空间中的传递。
波有传播介质,传播介质可以是固体、液体或气体。
波分为机械波和电磁波两种。
2.机械波的分类及特点机械波分为横波和纵波两种,它们的传播方向与介质振动方向有关。
横波的振动方向与波的传播方向垂直,而纵波的振动方向与波的传播方向平行。
3.波的传播速度波的传播速度与介质的性质和波的频率有关。
在同一介质中,传播速度与波长成正比,与频率成反比。
在不同介质中,波长相等时,传播速度与频率成正比。
4.波的反射、折射和干涉波在传播过程中会遇到障碍物或介质边界,导致发生反射和折射现象。
当波的传播路径中存在两个或多个波源时,会发生波的干涉现象。
5.波的衍射波在通过缝隙或物体边缘时会发生波的弯曲现象,这种现象称为波的衍射。
波的衍射现象是波动性质的重要表现之一6.声波的特点及应用声波是一种机械波,的传播媒质是物质的弹性介质。
高考物理第六章机械振动和机械波知识点优选份

高考物理第六章机械振动和机械波知识点优选份高考物理第六章机械振动和机械波知识点 1一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫机械振动。
1、平衡位置:机械振动的中心位置;2、机械振动的位移:以平衡位置为起点振动物体所在位置为终点的有向线段;3、回复力:使振动物体回到平衡位置的力;(1)回复力的方向始终指向平衡位置;(2)回复力不是一重特殊性质的力,而是物体所受外力的合力;4、机械振动的特点:(1)往复性; (2)周期性;二、简谐运动:物体所受回复力的大小与位移成正比,且方向始终指向平衡位置的运动;(1)回复力的大小与位移成正比;(2)回复力的方向与位移的方向相反;(3)计算公式:F=-Kx;如:音叉、摆钟、单摆、弹簧振子;三、全振动:振动物体如:从0出发,经A,再到O,再到A/,最后又回到0的周期性的过程叫全振动。
例1:从A至o,从o至A/,是一次全振动吗?例2:振动物体从A/,出发,试说出它的一次全振动过程;四、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离。
1、振幅用A表示;2、最大回复力F大=KA;3、物体完成一次全振动的路程为4A;4、振幅是表示物体振动强弱的物理量;振幅越大,振动越强,能量越大;五、周期:振动物体完成一次全振动所用的时间;1、T=t/n (t表示所用的总时间,n表示完成全振动的次数)2、振动物体从平衡位置到最远点,从最远点到平衡为置所用的时间相等,等于T/4;六、频率:振动物体在单位时间内完成全振动的次数;1、f=n/t;2、f=1/T;3、固有频率:由物体自身性质决定的频率;七、简谐运动的图像:表示作简谐运动的物__移和时间关系的图像。
1、若从平衡位置开始计时,其图像为正弦曲线;2、若从最远点开始计时,其图像为余弦曲线;3、简谐运动图像的作用:(1)确定简谐运动的周期、频率、振幅;(2)确定任一时刻振动物体的位移;(3)比较不同时刻振动物体的速度、动能、势能的大小:离平衡位置跃进动能越大、速度越大,势能越小;(4)判断某一时刻振动物体的运动方向:质点必然向相邻的后一时刻所在位置运动4、作受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的频率与其固有频率无关;物体发生共振的条件:物体的固有频率等于驱动力的频率;八、单摆:用一轻质细绳一端固定一小球,另一端固定在悬点的装置。
机械振动和机械波知识点复习及总结

机械振动和机械波知识点复习一 机械振动知识要点1. 机械振动:物体(质点)在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振动,简称振动条件:a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。
b 、阻力足够小。
回复力:效果力——在振动方向上的合力 平衡位置:物体静止时,受(合)力为零的位置: 运动过程中,回复力为零的位置(非平衡状态) 描述振动的物理量位移x (m )——均以平衡位置为起点指向末位置振幅A (m )——振动物体离开平衡位置的最大距离(描述振动强弱) 周期T (s )——完成一次全振动所用时间叫做周期(描述振动快慢) 全振动——物体先后两次运动状态(位移和速度)完全相同所经历的过程频率f (Hz )——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率(描述振动快慢) 2. 简谐运动概念:回复力与位移大小成正比且方向相反的振动 受力特征:kx F -= 运动性质为变加速运动 从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、E K 、E P 特点:运动过程中存在对称性平衡位置处:速度最大、动能最大;位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处:速度最小、动能最小;位移最大、回复力最大、加速度最大✧ v 、E K 同步变化;x 、F 、a 、E P 同步变化,同一位置只有v 可能不同3. 简谐运动的图象(振动图象)物理意义:反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ,周期T (频率f ) 可知任意时刻振动质点的位移(或反之) 可知任意时刻质点的振动方向(速度方向) 可知某段时间F 、a 等的变化4. 简谐运动的表达式:)2sin(φπ+=t TA x 5. 单摆(理想模型)——在摆角很小时为简谐振动回复力:重力沿切线方向的分力 周期公式:glT π2= (T 与A 、m 、θ无关——等时性) 测定重力加速度g,g=224T Lπ 等效摆长L=L 线+r6. 阻尼振动、受迫振动、共振阻尼振动(减幅振动)——振动中受阻力,能量减少,振幅逐渐减小的振动 受迫振动:物体在外界周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。
机械振动和机械波知识点总结

机械振动和机械波知识点总结一、机械振动的基本概念1.简谐振动:具有恢复力的物体围绕平衡位置作周而复始的往复运动,其运动规律满足简谐振动的规律。
2.振幅:振动的最大偏离量,表示振动的幅度大小。
3.周期:振动完成一次往复运动所经历的时间。
4.频率:单位时间内振动的循环次数。
5.角频率:单位时间内振动的循环角度。
6.动能和势能:振动物体在做往复运动过程中,动能和势能不断转化。
7.谐振:当外力与物体的振动频率相同时,产生共振现象,能量传递效率最高。
二、机械振动的描述方法1.运动方程:描述物体随时间变化的位置。
2.振动曲线:以时间为横轴,位置或速度为纵轴,绘制出的曲线。
3.波形图:以距离为横轴,垂直方向的位移、压强或密度为纵轴,绘制出的曲线。
三、机械振动的特性1.振动的幅度、周期和频率可以通过测量来确定。
2.振动的速度和加速度随时间变化而变化,速度与位置之间呈正弦关系,加速度与位置之间呈负弦关系。
3.振动的能量在物体各个部分之间以波动形式传递,不断发生能量转化。
4.振动物体的相对稳定位置是平衡位置,物体相对平衡位置的偏离量越大,能量传递越快,振幅越大。
四、机械波的基本概念1.机械波是一种能量的传递方式,通过介质中的相互作用使得能量沿介质传播。
2.波的传播速度与介质的性质有关,弹性固体中传播速度最大,液体次之,气体最小。
3.机械波分为横波和纵波。
横波的传播方向与振动方向垂直,如水波;纵波的传播方向与振动方向一致,如声波。
五、机械波的描述方法1.波的频率、波长和传播速度之间存在关系:波速=频率×波长。
2.波谱分析:将波的复杂振动分解成一系列简单谐波的叠加。
3.波的传播可分为反射、折射、干涉、衍射和驻波等现象。
六、机械波的特性1.超前传播:波的传播速度比振动速度快。
2.波的干涉:两个波相遇时,根据叠加原理,产生增强或减弱的效果。
3.波的衍射:波通过孔隙或物体边缘时发生的现象。
4.驻波:两个等幅、频率相同的波在空间中相遇,发生干涉,形成波节和波腹。
高三物理 机械振动和机械波

高三物理机械振动和机械波知识要点:1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。
机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。
(2)阻力很小。
使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。
机械振动是高中阶段力学学习中最复杂的运动,所以本部分内容的高考大纲要求和学习方法与其他章节也有所区别。
2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。
对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:(1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。
(2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。
3、描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。
(1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。
位移是矢量,其最大值等于振幅。
(2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。
振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。
(3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。
所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。
(4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。
(5)角频率 :角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。
引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。
因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。
周期、频率、角频率的关系是:T f T f ===122,ωππ。
高三物理机械振动和机械波知识点总结

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,是矢量,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. 简谐运动的图像(1)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。
(2)特点:简谐运动的图像是正弦(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。
二、弹簧振子定义: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。
三、单摆1. 定义: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。
2. 单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°。
3. 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。
4. 作简谐运动的单摆的周期公式为:T=2π(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)。
四、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。
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高考物理第六章机械振动和机械波知识点
高考物理第六章机械振动和机械波知识点
机械振动和机械波部分是高中物理的一大重要版块,学好这一部分对整个高中阶段物理的学习至关重要。
下面是店铺为大家精心推荐的机械振动和机械波知识点总结,希望能够对您有所帮助。
机械振动和机械波必背知识点
一、机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫机械振动。
1、平衡位置:机械振动的中心位置;
2、机械振动的位移:以平衡位置为起点振动物体所在位置为终点的有向线段;
3、回复力:使振动物体回到平衡位置的力;
(1)回复力的方向始终指向平衡位置;
(2)回复力不是一重特殊性质的力,而是物体所受外力的合力;
4、机械振动的特点:
(1)往复性; (2)周期性;
二、简谐运动:物体所受回复力的大小与位移成正比,且方向始终指向平衡位置的运动;
(1)回复力的大小与位移成正比;
(2)回复力的方向与位移的方向相反;
(3)计算公式:F=-Kx;
如:音叉、摆钟、单摆、弹簧振子;
三、全振动:振动物体如:从0出发,经A,再到O,再到A/,最后又回到0的周期性的过程叫全振动。
例1:从A至o,从o至A/,是一次全振动吗?
例2:振动物体从A/,出发,试说出它的一次全振动过程;
四、振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离。
1、振幅用A表示;
2、最大回复力F大=KA;
3、物体完成一次全振动的路程为4A;
4、振幅是表示物体振动强弱的物理量;振幅越大,振动越强,能量越大;
五、周期:振动物体完成一次全振动所用的时间;
1、T=t/n (t表示所用的总时间,n表示完成全振动的次数)
2、振动物体从平衡位置到最远点,从最远点到平衡为置所用的时间相等,等于T/4;
六、频率:振动物体在单位时间内完成全振动的次数;
1、f=n/t;
2、f=1/T;
3、固有频率:由物体自身性质决定的频率;
七、简谐运动的图像:表示作简谐运动的物体位移和时间关系的图像。
1、若从平衡位置开始计时,其图像为正弦曲线;
2、若从最远点开始计时,其图像为余弦曲线;
3、简谐运动图像的作用:
(1)确定简谐运动的周期、频率、振幅;
(2)确定任一时刻振动物体的位移;
(3)比较不同时刻振动物体的速度、动能、势能的大小:离平衡位置跃进动能越大、速度越大,势能越小;
(4)判断某一时刻振动物体的运动方向:质点必然向相邻的后一时刻所在位置运动
4、作受迫振动的物体的振动频率等于驱动力的`频率与其固有频率无关;物体发生共振的条件:物体的固有频率等于驱动力的频率;
八、单摆:用一轻质细绳一端固定一小球,另一端固定在悬点的装置。
1、当单摆的摆角很小(小于5度)时,所作的运动是简谐运动;
2、单摆的周期公式:T=2π(l/g)1/2
3、单摆在摆动过程中的能量关系:在平衡位置动能最大、重力势能最小;在最远点动能为零,重力势能最大;
九、机械波:机械振动在介质中的传播就形成了机械波。
1、产生机械波的条件:
(1)有波源; (2)有介质;
2、机械波的实质:机械波只是机械振动这种运动形式的传播,介质本身不会沿播的传播方向移动;
3、波在传播时,各质点所作的运动形式:在波的传播过程中,各质点只在平衡位置两侧作往复运动,并不随波的前进而前移。
4、波的作用:
(1)传播能量; (2)传播信息;
5、机械波的种类:
(1)横波:质点的振动方向和播的传播方向垂直,这样的波叫横波。
如:水波、绳波、人浪等等;
(A)波峰:凸起的最高点叫波峰;
(B)波谷:凹下的最低点叫波谷;
(2)纵波:质点的振动方向和波的传播方向平行的波叫纵波;
(A)疏部:质点分布最稀疏的部分叫疏部;
(B)密部:质点分布最密集的部分叫密部;
(C)声波是纵波;
6、机械波的图像:建立一直角坐标系,横轴表示各质点的位置,纵轴表示各质点偏离平衡位置的位移,联接各点(x,y)所成的曲线就是机械波的图像; 机械波的图像是正弦曲线;
7、波长:两个相邻的,在振动过程中对平衡位置位移总是相等的质点间的距离叫波长;
(1)波长用λ 表示;
(2)两个相邻的波峰或波谷间的距离等于波长;
8、介质中各质点的振动频率(周期)等于波源的振动频率(周期),这个频率就叫波动频率(周期);在一个周期内各质点传播的距离等于一个波长;
9、波速、波在介质中的传播速度叫波速;
(1)波速等于单位时间内波峰或波谷(密部或疏部)向前移动的距离;
(2)波在介质中是匀速传波的(波速恒定不变);
10、波长、波速、频率间的关系;V=λf
11、机械波在介质中的传播速度只与介质有关;
12、在波形图中质点向相邻的前一质点所在位置运动; 高考物理记忆口诀
横波的图象
横波图象即波形,各个质点位移明.
波长振幅可读出,传播方向须标清,
逆着传向看走势,振动方向就可定.
反相振动正相反,同相振动完全同.
波的频率随波源,传播速度介质定,
波长说法有多种,振源介质共确定.
库仑力
点电荷间库仑力,平方反比是规律,
大小可由公式求,方向依据吸与斥。
电场线
电场线,人为添,描绘电场真方便,
场强大小看疏密,场强方向沿切线。
典型电场电场线
光芒四射正点电,万箭齐中负点电,
等量同号蝶双飞,等量异号灯(笼)一盏。
求电场强度
求场强,方法多,定义用途最广阔,
点电电场有公式,平方反比决定着,
匀强电场最典型,E、U关系d连着,
静电平衡也能用,合场强零矢量和。
电势能
电荷处在电场中,一定具有电势能,
电势能,是标量,但有正负还有零,
大小正负公式定,E=qU要记清,
电场力若做负功,电势能就一定增,
【高考物理第六章机械振动和机械波知识点】。