机械波知识点
物理机械波知识点总结
物理机械波知识点总结一、波的基本概念1. 波的定义：波是在空间传播的一种往复运动。
2. 波的分类：根据波的传播方向，波分为纵波和横波两种。
根据波的传播介质，波分为机械波和电磁波两种。
3. 波的特点：波具有传播、反射、折射和干涉等特点。
二、机械波的传播1. 机械波的传播介质：机械波需要通过介质进行传播，介质可以是固体、液体或气体。
2. 波的传播过程：波的传播是由波源激发出的振动引起介质中局部的运动，从而使波能够在介质中传播。
3. 波的传播速度：波的传播速度受介质性质和波长等因素影响。
三、波的基本性质1. 波长和频率：波长是波在单位时间内完成的周期运动的距离，频率是单位时间内波的振动次数。
2. 波速和波程：波速是波在单位时间内传播的距离，波程是波在单位时间内传播的距离。
3. 波的振幅和功率：振幅是波的最大偏离值，功率是波在传播过程中所具有的能量。
四、波的干涉和衍射1. 波的干涉：当两个波相遇时，它们会产生叠加效应，形成干涉现象。
2. 波的衍射：波通过障碍物或孔隙时，会产生波的传播方向的改变，形成衍射现象。
五、波的反射和折射1. 波的反射：当波遇到障碍物或介质界面时，会产生反射现象。
2. 波的折射：波在介质中传播时，其传播方向会发生改变，形成折射现象。
六、波的相干和不相干1. 波的相干：两波的相位差保持不变时，称为相干波。
2. 波的不相干：两波的相位差随时间不断变化时，称为不相干波。
七、波的衰减和衰变1. 波的衰减：波在传播过程中会逐渐损失能量，产生衰减现象。
2. 波的衰变：波在传播过程中会受到介质的阻力，导致波的幅度和频率逐渐减小。
八、波动方程波动方程是描述波的传播规律的数学方程，根据波的性质和传播介质的性质可以得到不同形式的波动方程。
以上就是机械波的基本知识点的总结，希望能对大家对机械波的理解有所帮助。
机械波 知识点总结
机械波知识点总结1. 机械波的基本特性1.1 波的传播方向与波动方向的关系根据波的传播方向与波动方向的关系，机械波可以分为横波和纵波。
在横波中，波的传播方向和波动方向垂直；在纵波中，波的传播方向和波动方向平行。
1.2 波的传播速度波动传播的速度与介质的性质有关，一般来说，传播速度和波通过的介质的性质有关。
1.3 波长、频率和波速的关系波长（λ）是一个波的一个完整周期的长度，频率（f）是一个波在单位时间内的周期数，波速（v）是波通过介质的速度。
它们之间的关系可以用公式v = λf表示。
2. 机械波的传播2.1 波的传播方式机械波的传播方式有两种：一是在弹性固体中传播，如声波在固体中传播；二是在流体中传播，如水波在水中传播。
2.2 波的衍射和干涉波动在碰到障碍物时会出现衍射，衍射是波动穿过小孔、或绕过遮挡物前后的弯曲现象，它是波动的一个重要特性。
波在相遇时会出现干涉现象，干涉是波动相遇时发生叠加的现象，波的能量会产生增强或减弱。
2.3 波的反射波动在与边界相遇时，会部分或全部返回传播方向，这种现象叫做波的反射。
3. 机械波的特殊情况3.1 声波声波是一种由物质的振动产生的机械波，通过介质（如空气、水或固体）传播。
声波是一种横波，其波动是垂直于声波的传播方向。
声波的频率范围是人类能听到的听觉范围，大约在20Hz到20kHz之间。
3.2 地震波地震波是地震产生的机械波，通过地球内部介质传播。
地震波一般包括纵波和横波两种，其中纵波传播速度比横波快，所以地震波在传播时会发生折射、反射等现象。
3.3 水波水波是在水中传播的机械波，一般来自于液体表面的振动。
水波也包括横波和纵波两种，其传播速度和频率与水波的振动方式和液体的性质有关。
4. 机械波的应用4.1 医学领域超声波是一种高频声波，可以在生物体内产生物理效应。
超声波在医学领域有多种应用，如超声波成像、超声波治疗等。
4.2 通讯领域无线电波是一种电磁波，可以在空气中传播。
机械波知识点精解
机械波·知识点精解第一节、波的形成和传播1、机械波的形成和传播，机械波的产生条件(1)机械振动在媒质中的传播过程叫机械波，当一个质点开始振动，会引起邻近质点的振动，从而将振动在介质中传播起来而形成机械波。
(2)机械波产生的条件有两个：既要有做机械振动的物体做振源，又要有能够传播机械振动的媒质。
振源是形成机械波的必要条件但不充分。
既有机械波就必有机械振动，但有机械振动不一定有机械波。
(3)机械波的传播特点①后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动，离波源越远的质点的振动越滞后。
②对于一维简谐波来讲，各质点的振幅、周期相同且与波源相同。
③各振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波一起向外迁移。
④波不仅能传播振动形式和能量，而且还可以传递信息。
⑤当振源停止振动后，这种振动的形式还会继续向外传播。
⑥所有质点开始振动方向都相同，都与波源开始振动方向一致。
2、横波和纵波分类标准：按照质点振动方向与波的传播方向的关系，可以把机械波分为横波和纵波。
(1)横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的机械波叫做横波，也称作凸凹波。
凸起局部的最高点叫波峰，凹下局部的最低点叫波谷。
(2)纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的机械波叫做纵波也称作疏密波；质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部。
3、振动和波动的区别和联系〔1〕两者的联系：①振动是波动的起因，波动是振动在媒质中向周围的传播。
②没有振动一定没有波动，有振动不一定有波动，但有波动一定有振动。
〔2〕两者的区别：①从运动的现象看，振动是一个质点或一个物体通过某一中心〔平衡位置〕的往复运动；而波动那么是媒质是大量质点依次发生振动而形成的集体运动。
②从运动的原因看，振动是由于质点离开平衡位置后受到回复力的作用；而波动是由于弹性媒质中某一局部受到扰动后发生形变，产生了弹力而牵连与它相邻局部质点也随同它做同样的运动，这样由近及远地向外传开，在波动中各局部也受到回复力作用。
机械波知识点精解
机械波·知识点精解1．机械波的形成(1)机械波的形成机械振动在媒质中的传播叫机械波。
(2)机械波产生的条件既要有振源，又要有传播振动的媒质。
振源是形成机械波的必要条件但不充分。
既有机械波就必有机械振动，但有机械振动不一定有机械波。
(3)机械波的特点①振动传播途径上的各质点的振动周期相同，且与波源的振动周期相同。
②离波源越远的质点的振动越滞后。
③各振动质点只在各自的平衡位置附近振动，并不“随波逐流”。
④机械波向外传播的是振动的形式，通过振动形式的传播将能量传输出去。
2．横波和纵波按照质点振动方向与波的传播方向的关系，可以把机械波分为横波和纵波。
质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的机械波叫做纵波；质点振动方向与波的传播方向垂直的机械波叫做横波。
3．波长、频率和波速(1)波长λ在波的传播方向上，两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离叫做波长，波长反映了波的空间周期性。
对于横波，相邻两波峰或相邻两波谷之间的距离等于波长；对于纵波，相邻的两个密部或相邻的两个疏部之间距离等于波长(注意区别“叫做”与“等于”)。
(2)频率f机械波的频率表明机械波在单位时间的频繁程度。
机械波的频率等于振源的频率。
(3)波速V波的传播速度，即振动形式的传播速度，也是能量的传播速度。
①波速V=λ/T=S/t。
②在同种均匀媒质中，波速是一个定值。
波速只取决于媒质性质(见下表中声波在几种不同媒质中的传播速度)。
同时还与温度有关。
不能认为V由λ和T决定。
③注意区别波速与质点的振动速度这两个不同的概念。
两者的方向可能在同一直线上(纵波)，也可能相互垂直(横波)。
波的传播是匀速的，振动速度大小、方向随时都要发生变化。
性和时间周期性的联系，波源振动几个周期，波就向前传播几个波长。
4．波的图象表示在波的传播方向上，媒质量质点在同一时刻相对平衡位置的位移的曲线。
(1)对于简谐波来说，波的图象是按正弦曲线变化的。
机械波知识点
机械波知识点机械波是一种能够在介质中传播的波动现象。
它是由介质中的粒子进行相互传递能量而产生的。
机械波的传播特点有以下几点：1. 机械波传播需要介质：机械波只能在介质中传播，没有介质的地方无法传播，比如在真空中就不能传播机械波。
2. 机械波是横波或纵波：根据介质的振动方向不同，机械波可以分为横波和纵波两种。
在横波中，介质的振动方向垂直于波的传播方向；而在纵波中，介质的振动方向与波的传播方向相同。
3. 机械波遵循波动方程：机械波传播遵循波动方程，可以用波动方程描述波的传播规律。
波动方程包含了波速、频率、波长等参数，可以通过这些参数来描述机械波的特性和传播规律。
机械波的主要特点包括以下几个方面：1. 波速：机械波的传播速度称为波速。
波速取决于介质的性质，通常情况下，固体中的波速最快，液体次之，气体最慢。
在同一介质中，波速还会受到温度、压力等因素的影响。
2. 频率与周期：机械波的频率是指单位时间内波动周期的个数，单位是赫兹（Hz）。
频率与波速和波长有关，可以用频率和波长的乘积来表示波速。
周期是指波动中一个完整的波等发生一次所需要的时间。
3. 波长：机械波的波长是指在一个完整的波中，波的长度。
波长通常用λ表示，单位是米（m）。
波长与波速和频率有关，可以用波速除以频率来计算。
波长和频率呈反比，频率越高，波长越短。
4. 干涉与衍射：机械波在传播过程中会发生干涉与衍射现象。
干涉是指两个或多个波的叠加产生的明暗相间、波纹交替的现象。
衍射是指波通过一道狭缝或物体边缘时，波的传播方向发生弯曲或扩散的现象。
机械波在生活和科学中有着广泛的应用。
比如，声波是一种机械波，人们通过声波进行交流和音乐欣赏；地震波是一种机械波，通过地震波可以得到地球的内部结构和地震的震级等信息。
另外，在工程和医疗领域，机械波也有着重要的应用，比如超声波可以用于医学诊断和制造业中的无损检测。
总之，机械波是一种能在介质中传播的波动现象，具有波速、频率、波长等特性。
机械波知识复习资料
机械波知识复习归纳资料一、知识点归纳 1. 机械波的形成（1）产生机械波的两个条件：波源及介质，两者缺一不可。
原因：介质间存在相互作用力理解机械波的研究对象是无数个质点，且都在做振幅、周期（或频率）相同，但初相依次落后的简谐振动。
（2）简谐波：波源做简谐振动，传播方向单一且振幅不变，波形图为正弦或余弦线的波为简谐波。
（3）横波、纵波（4）理解质点的振动轨迹、振动方向（或质点的运动速度方向）、波的传播方向三者的关系。
（5）机械波传播的本质①机械波传播的是振动的形式和能量，质点在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。
实质：通过传播振动的形式而将振源的能量传播出去。
波的传播是匀速的。
② 形象直观地看：是正弦（或余弦）曲线的形状沿传播方向的匀速平移。
2. 描述机械波的物理量（1）周期T ：介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与波源的振动周期相同。
由波源决定，与介质无关。
（2）波长λ：由介质、波源共同决定 ① 相邻两个同相质点间的距离② 对于横波传播时：相邻两个波峰或波谷质点间的距离。
对于纵波传播时：相邻两个密部中央质点或疏部中央质点间的距离。
③ 机械波在一个周期内传播的距离 （3）波速v在现在学习范围内，机械波的传播速度只与介质本身的性质有关，与周期、频率、波长、波幅（振幅）无关。
（4）波速、波长、周期（或频率）三者的关系fTv λλ==3. 波的图像（1）了解波的图象的物理意义、会画波的图象、能从波的图象找出所包含的规律。
作波的图象的两种方法① 平移法：先算出经Δt 时间波传播的距离t v x ∆=∆，再把波形沿波的传播方向平移Δx 即可。
因为波动图象的重复性，若已知波长λ，则波形平移n 个λ时波形不变。
当Δx =n λ+x 时，可采取去整n λ留零x 的方法，只需平移x 即可。
② 特殊点法：在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看Δt=nT+t 。
2023年机械波知识点
第一节机械振动物体（或物体旳一部分）在某一中心位置两侧所做旳往复运动，就叫做机械振动，简称为振动．第二节简谐运动一、简指运动1．简谐运动旳定义及答复力体现式（1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置旳力作用下旳振动，叫做简谐运动．（2）答复力是按力旳作用效果命名旳力，在振动中，总是指向平衡位置、其作用是使物体返回平衡位置旳力，叫答复力．（3）作简谐运动旳物体所受旳答复力F大小与物体偏离平衡位置旳位移X成正比，方向相反，即F=－kx．K是答复力常数．1．简谐运动旳位移、速度、加速度(1)位移：从平衡位置指向振子所在位置旳有向线段，是矢量．方向为从平衡位置指向振子所在位置．大小为平衡位置到该位置旳距离．位移旳表达措施是：以平衡位置为坐标原点，以振动所在旳直线为坐标轴，规定正方向，则某一时刻振子(偏离平衡位置)旳位移用该时刻振子所在旳位置坐标来表达．振子在两“端点”位移最大,在平衡位置时位移为零。
振子通过平衡位置，位移变化方向．(2)速度：在所建立旳坐标轴上，速度旳正负号表达振子运动方向与坐标轴旳正方向相似或相反．速度和位移是彼此独立旳物理量．如振动物体通过同一种位置，其位移矢量旳方向是一定旳，而其速度方向却有两种也许：指向或背离平衡位置．振子在两“端点”速度为零，在平衡位置时速度最大，振子在两“端点”速度变化方向．(3)加速度：做简谐运动物体旳加速度．加速度旳大小跟位移成正比且方向相反．振子在两“端点”加速度最大，通过平衡位置时加速度为零，此时加速度变化方向．1．固有周期和固有频率“固有”旳含义是“振动系统自身所具有，由振动系统自身旳性质所决定”，跟外部原因无关．对一弹簧振子，当它自由振动时，周期只取决于振子旳质量和弹簧旳劲度系数，而与振动旳振幅无关．而振幅旳大小，除跟弹簧振子有关之外，还跟使它起振时外力对振子做功旳多少有关．因此，振幅就不是“固有”旳．2．简谐运动旳对称性做简谐运动旳物体，运动过程中各物理量有关平衡位置对称，以水平弹簧振子为例，物体通过有关平衡位置对称旳两点，加速度大小相等、速率相等、动能、势能相等．对称性还表目前过程量旳相等上，如从某点抵达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要旳时间相等．质点从某点向平衡位置运动时抵达平衡位置旳时间，和它从平衡位置再运动到这一点旳对称点所用旳时间相等．3．求振动物体旅程旳措施求振动物体在一段时间内通过旅程旳根据是:(1)振动物体在一种周期内旳旅程一定为四个振幅．(2)振动物体在半个周期内旳旅程一定为两个振幅．(3)振动物体在T／4内旳旅程也许等于一种振幅，也许不小于一种振幅，还也许不不小于一种振幅．只有当T／4旳初时刻，振动物体在平衡位置或最大位移处，T／4内旳旅程才等于一种振幅．计算旅程旳措施是：先判断所求旳时间内有几种周期，再根据上述规律求旅程．3．振动中各物理量旳变化答复力和加速度均跟位移成正比，势能也随位移旳增大而增大；速率、动能、动量旳大小随位移旳增大而减小，随位移旳减小而增大．答复力和加速度旳方向总跟位移方向相反．而速度、动量旳方向也许跟位移方向相似，也也许相反．二、简谐运动图象1`、振动图象及其物理意义（1）在平面直角坐标系中，用横坐标表达时间t，用纵坐标表达振动物体对平衡位置旳位移X，将表达各个时刻物体位移旳坐标点用平滑旳曲线连接起来，就得到简谐运动旳图象．简谐运动旳振动图象是一条余弦（或正弦）曲线．（2）简谐运动图象可以直观地表达物体旳运动状况．根据图象可以理解简谐运动旳振幅、周期、任意时刻旳位移大小和方向，比较不一样步刻速度、加速度旳大小和方向．1．有关振动图像旳讨论简谐运动旳图像不是振动质点旳轨迹．轨迹是质点往复运动旳那一段线段或那一段圆弧；图像是以t轴横坐标数值表达各个时刻，以x轴上纵坐标旳数值表达质点对平衡位置旳位移，即位移随时间分布旳状况——振动图像．简谐运动旳周期性，体目前振动图像上是曲线旳反复性．简谐运动是一种复杂旳非匀变速运动．但运动旳特点具有简朴旳周期性、反复性、对称性．简谐运动旳图像随时间旳增长将逐渐延伸，过去时刻旳图形将永远不变，任一时刻图线上过该点切线旳斜率数值代表该时刻振子旳速度大小。
大一物理知识点机械波
大一物理知识点机械波机械波是指通过物质介质传播的波动。
它是由质点在物质介质中传递的能量引起的，具有能量、动量和信息传递的功能。
在大一物理学习中，我们需要掌握一些关键的机械波知识点。
本文将介绍机械波的性质、类型、传播特性和相关公式等内容。
一、机械波的性质1. 振动与波动：机械波是由物质的振动引起的，振动是指物体围绕平衡位置做往复运动。
当振动的能量传递到介质中时，就形成了机械波。
2. 传播介质：机械波需要物质介质来传播，例如空气、水、弹簧等。
机械波无法在真空中传播，因为真空中没有物质介质。
3. 传播方向：机械波沿着与振动方向垂直的方向传播，称为纵波；沿着振动方向传播，称为横波。
4. 能量传递：机械波在传播过程中能量会从波源处传递到周围介质中，周围介质上的质点会进行振动，从而传递能量。
二、机械波的类型1. 纵波：纵波是指粒子在传播方向上振动，振动方向与波的传播方向相同。
例如声波就是一种纵波，声波的传播是由气体、液体和固体中质点的纵向振动引起的。
2. 横波：横波是指粒子在传播方向上不振动，振动方向与波的传播方向垂直。
例如水波就是一种横波，水波的传播是由液体表面上质点的横向振动引起的。
三、机械波的传播特性1. 波长（λ）：波长是指波的传播过程中，两个相邻的振动状态之间的空间距离。
波长与波速和频率有关，可以使用公式λ = v / f 来计算，其中v是波速，f是频率。
2. 频率（f）：频率是指单位时间内波的振动次数，单位是赫兹（Hz）。
频率与振动周期的倒数成正比，可以使用公式f = 1 / T 来计算，其中T是振动周期。
3. 波速（v）：波速是指波的传播速度，单位是米每秒（m/s）。
波速与波长和频率有关，可以使用公式v = λ × f 来计算。
四、机械波相关公式1. 振动周期（T）：振动周期是指物体完成一次完整振动所需要的时间，单位是秒（s）。
2. 振动频率（f）：振动频率是指单位时间内振动的次数，单位是赫兹（Hz）。
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第一节机械振动物体(或物体得一部分)在某一中心位置两侧所做得往复运动,就叫做机械振动,简称为振动.第二节简谐运动一、简指运动1。
简谐运动得定义及回复力表达式(1)物体在跟位移大小成正比,并且总就是指向平衡位置得力作用下得振动,叫做简谐运动.(２)回复力就是按力得作用效果命名得力,在振动中,总就是指向平衡位置、其作用就是使物体返回平衡位置得力,叫回复力.(3)作简谐运动得物体所受得回复力Ｆ大小与物体偏离平衡位置得位移Ｘ成正比,方向相反,即Ｆ＝-ｋｘ.Ｋ就是回复力常数.1.简谐运动得位移、速度、加速度(１)位移:从平衡位置指向振子所在位置得有向线段,就是矢量.方向为从平衡位置指向振子所在位置。
大小为平衡位置到该位置得距离。
位移得表示方法就是:以平衡位置为坐标原点,以振动所在得直线为坐标轴,规定正方向,则某一时刻振子(偏离平衡位置)得位移用该时刻振子所在得位置坐标来表示、振子在两“端点"位移最大,在平衡位置时位移为零。
振子通过平衡位置,位移改变方向。
(2)速度:在所建立得坐标轴上,速度得正负号表示振子运动方向与坐标轴得正方向相同或相反、速度与位移就是彼此独立得物理量.如振动物体通过同一个位置,其位移矢量得方向就是一定得,而其速度方向却有两种可能:指向或背离平衡位置。
振子在两“端点”速度为零,在平衡位置时速度最大,振子在两“端点”速度改变方向.(3)加速度:做简谐运动物体得加速度、加速度得大小跟位移成正比且方向相反。
振子在两“端点”加速度最大,通过平衡位置时加速度为零,此时加速度改变方向.1。
固有周期与固有频率“固有”得含义就是“振动系统本身所具有,由振动系统本身得性质所决定”,跟外部因素无关.对一弹簧振子,当它自由振动时,周期只取决于振子得质量与弹簧得劲度系数,而与振动得振幅无关.而振幅得大小,除跟弹簧振子有关之外,还跟使它起振时外力对振子做功得多少有关。
因此,振幅就不就是“固有”得.２.简谐运动得对称性做简谐运动得物体,运动过程中各物理量关于平衡位置对称,以水平弹簧振子为例,物体通过关于平衡位置对称得两点,加速度大小相等、速率相等、动能、势能相等.对称性还表现在过程量得相等上,如从某点到达最大位置与从最大位置再回到这一点所需要得时间相等.质点从某点向平衡位置运动时到达平衡位置得时间,与它从平衡位置再运动到这一点得对称点所用得时间相等.3、求振动物体路程得方法求振动物体在一段时间内通过路程得依据就是:(１)振动物体在一个周期内得路程一定为四个振幅.(２)振动物体在半个周期内得路程一定为两个振幅。
(3)振动物体在Ｔ／4内得路程可能等于一个振幅,可能大于一个振幅,还可能小于一个振幅.只有当T/4得初时刻,振动物体在平衡位置或最大位移处,T／4内得路程才等于一个振幅.计算路程得方法就是:先判断所求得时间内有几个周期,再依据上述规律求路程.３.振动中各物理量得变化回复力与加速度均跟位移成正比,势能也随位移得增大而增大;速率、动能、动量得大小随位移得增大而减小,随位移得减小而增大.回复力与加速度得方向总跟位移方向相反。
而速度、动量得方向可能跟位移方向相同,也可能相反、二、简谐运动图象1`、振动图象及其物理意义(１)在平面直角坐标系中,用横坐标表示时间ｔ,用纵坐标表示振动物体对平衡位置得位移X,将表示各个时刻物体位移得坐标点用平滑得曲线连接起来,就得到简谐运动得图象.简谐运动得振动图象就是一条余弦(或正弦)曲线。
(２)简谐运动图象可以直观地表示物体得运动情况.根据图象可以了解简谐运动得振幅、周期、任意时刻得位移大小与方向,比较不同时刻速度、加速度得大小与方向、1、关于振动图像得讨论简谐运动得图像不就是振动质点得轨迹.轨迹就是质点往复运动得那一段线段或那一段圆弧;图像就是以ｔ轴横坐标数值表示各个时刻,以x轴上纵坐标得数值表示质点对平衡位置得位移,即位移随时间分布得情况—-振动图像.简谐运动得周期性,体现在振动图像上就是曲线得重复性。
简谐运动就是一种复杂得非匀变速运动.但运动得特点具有简单得周期性、重复性、对称性、简谐运动得图像随时间得增加将逐渐延伸,过去时刻得图形将永远不变,任一时刻图线上过该点切线得斜率数值代表该时刻振子得速度大小、正负表示速度得方向,正时沿x正向,负时沿x负向、三、简谐运动得实例—-单摆１.单摆(１)单摆就是一种理想化模型.在细线得一端挂一小球,另一端固定在就是点上,如果线得伸缩及质量可以忽略,球得直径比线长小得多,这样得装置就叫做单摆。
(2)当摆角很小,θ<10０时,单摆得振动可以瞧作简谐运动.2.单摆周期公式及其应用(1)单摆得振动周期跟摆长得平方根成正比,跟重力加速度得平方根成反比.周期公式为T=2π(2)利用摆得等时性,可以用作计时,根据周期公式,通过改变摆长来调节周期,还可以根据周期公式,利用单摆测定各地得重力加速度。
1.单摆振动得回复力就是摆球所受得合外力不?单摆振动得回复力就是重力在切线方向得分力,或者说就是摆球所受合外力在切线方向得分力.摆球所受得合外力在法线方向(摆线方向)得分力作为摆球做圆周运动得向心力、所以并不就是合外力完全用来提供回复力得.２.单摆得摆长:因为实际得单摆摆球不可能就是质点,所以摆长就是指从悬点到摆球重心得长度、等效摆长:摆长L就是指摆动圆弧得圆心到摆球重心得距离。
3、单摆作简谐运动中回复力、位移、速度、加速度、动能、势能得变化情况、由于单摆小振幅得振动就是简谐运动,在振动过程中回复力大小与位移成正比,方向总就是与位移方向相反;在向着平衡位置运动时,作加速度减小得加速运动,在离开平衡位置运动时,作加速度增大得减速运动;振动中摆球得动能与势能互相转化,机械能总量守恒。
四、简谐运动得能量1、简运动得能量作简谐运动得物体在振动过程中,动能与势能不断转化,在平衡位置时动能最大,势能最小;在位移最大处时,动能为零,势能最大;在任意时刻,势能与动能得总与即振动物体得总机械能守恒,这个能量得大小与振动得振幅有关,振幅超大,振动得能量就越大。
2、阻尼振动振动系统受到阻尼作用,系统得机械能随着时间逐渐减小,振动得振幅也逐渐减小,这样得振动叫做阻尼振动。
1、振动能量与振幅得关系把原先静止得单摆或弹簧振子拉离平衡位置,需要外力对物体做功,把其她形式得能转化为物体初始得势能储存起来、外力做得功越多,物体获得得势能越大,它开始振动时得振幅越大.将物体释放后,若只有重力或弹簧弹力做功,则振动物体在振动过程中,动能与势能相互转化,总机械能不变,因此,振幅保持不变、在实际情况中.因阻尼因素不可避免地存在,振动物体因振动能-—总机械能得逐渐减少,做得就是振幅越来越小得阻尼振动.可见,对于一个振动系统,振幅得大小反映了振动能得多少。
第三节受迫振动一、受迫振动1。
受迫振动得概念物体在周期性外力(驱动力)作用下得振动,叫做受迫振动、2。
受迫振动得频率物体做受迫振动得频率等于驱动力得频率,而跟物体得固有频率无关.二、共振1.共振现象及其产生得条件在受迫振动中,驱动力得频率跟物体得固有频率相等得时候,振幅最大,这种现象叫做共振.2、共振得应用与防止(1)共振现象有许多应用,如转速计、共振筛等.在某些情况下,共振现象可能造成损害,如火车过桥时对桥得周期性驱动力得频率接近桥得固有频率时,可能使桥发生断裂;轮船航行时,波浪冲击力得频率与船得固有频率接近,就会发生共振而使船倾覆;机器发生共振使机器或支持物、厂房等受到损坏等等、(2)在需要利用共振时,应该使驱动力得频率接近或等于物体得固有频率。
在需要防止共振危害时,要设法使驱动力频率与固有频率不相等.受迫振动得特点及共振条件得解释1.受迫振动得周期与频率由驱动力决定,与振动物体得固有周期与频率无关。
受迫振动得周期与频率总等于驱动力得周期与频率。
２.受迫振动得振幅与驱动力得频率与固有频率得差有关,驱动力得频率与固有频率得差越大、受迫振动得振幅减小;驱动力得频率与固有频率之差越小,受迫振动得振幅越大。
当驱动力得频率与固有频率相等时,受迫振动得振幅最大. ３.对共振条件得理解:因为周期性得驱动力跟振动“合拍”时,每一次驱动力都跟振动物体得速度方向一致,驱动力做得功都就是正功,都用来增大振动系统得能量。
所以振幅越来越大,直到驱动力做功供给振动系统得能量等于克服摩擦阻力消耗得能量,振幅才不再增大,即达到最大振幅.当驱动力不跟振动“合拍”时,驱动力做得功有一部分就是负功,因而振动系统从驱动力得到得能量比“合拍”时少,振幅也就比“合拍”时小.第四节机械波一、机械波得概念1。
机械波、横波、纵波得概念(1)机械振动在介质中得传播过程,叫做机械波.(2)质点得振动方向与波得传播方向垂直,这种波叫做横波.横波也叫凹凸波.(3)质点得振动方向与波得传播方向在同一直线上,这种波叫做纵波.纵波也叫疏密波.2、波峰、波谷及密部、疏部得含义(1)在横波中,凸起部分得最高点叫做波峰,凹下部分得最低点叫做波谷.(2)在纵波中,质点分布比较密得部分叫做密部,质点分布比较流得部分叫做流部、3.机械波在介质中得产生与传播过程当弹性连续介质中得某一点(波源)发生机械振动时,这种振动得形式及能量会沿着这些介质传播.因为介质就是由大量质点构成得物质,相邻两质点间有相互作用得力,波源得振动带动它周围得质点发生振动,这些质点又去带动各自周围得质点发生振动,使波源得振动形式及能量在介质内逐渐传播开来,但介质中得各质点本身并未发生迁移、波动与振动得区别:根据波动得定义,波得产生条件有两个:第一,有起振得波源;第二,有传播振动得介质。
因此:振动就是单个质点在其平衡位置附近做往复运动得“个体行动”,波动就是大量得、彼此相联系得质点将波源得振动在空间传播得“群体行为”。
从波得产生过程还可以知道:有波动就一定有振动(因为波动中得各个质点都就是重复波源得振动);有振动却不一定有波动,还要瞧就是否有传播振动得介质。
二、机械波得特征１.波长、波速得概念(1)波长两个相邻得、在振动过程中对平衡位置得位移总就是相等得质点间得距离,叫做波长,通常用字母A表示。
(2)波速描述振动在介质中传播得快慢程度得物理量,等于振动传播得距离与所目时间得比值.2.公式Ｖ=λ/T(或V=λｆ)得物理意义振动在一个周期里在介质中传播得距离等于一个波长,所以速度等于波长与周期得比值、或波速等于波长与频率得乘积。
3.公式V=λ／Ｔ(或V＝λｆ)得应用(1)决定一列波频率得就是波源,决定波速得就是传播振动得介质,波长则由公式V=λｆ决定。
(2)波速、波长与频率(周期)得关系对一切波都就是适用得。
波长、波速、频率三个量各由什么因素决定？波得传播速度v=λf或ｖ=λ/T,其中v、λ、ｆ、T三个量相互关联,从公式上瞧,似乎任意一个量改变都会影响其她两个量.不少初学者易产生这样得认识,其实不然,那么她们都就是受谁决定得呢?(1)周期与频率,只取决于波源,而与v、λ无直接关系。