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 。
机械波知识点
第一节机械振动物体或物体的一部分在某一中心位置两侧所做的往复运动,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．简谐运动的定义及回复力表达式1物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的力作用下的振动,叫做简谐运动．2回复力是按力的作用效果命名的力,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的力,叫回复力．3作简谐运动的物体所受的回复力F大小与物体偏离平衡位置的位移X成正比,方向相反,即F=－kx．K是回复力常数．1．简谐运动的位移、速度、加速度1位移：从平衡位置指向振子所在位置的有向线段,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的距离．位移的表示方法是：以平衡位置为坐标原点,以振动所在的直线为坐标轴,规定正方向,则某一时刻振子偏离平衡位置的位移用该时刻振子所在的位置坐标来表示．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：在所建立的坐标轴上,速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反．速度和位移是彼此独立的物理量．如振动物体通过同一个位置,其位移矢量的方向是一定的,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：做简谐运动物体的加速度．加速度的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．固有周期和固有频率“固有”的含义是“振动系统本身所具有,由振动系统本身的性质所决定”,跟外部因素无关．对一弹簧振子,当它自由振动时,周期只取决于振子的质量和弹簧的劲度系数,而与振动的振幅无关．而振幅的大小,除跟弹簧振子有关之外,还跟使它起振时外力对振子做功的多少有关．因此,振幅就不是“固有”的．2．简谐运动的对称性做简谐运动的物体,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的两点,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的相等上,如从某点到达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要的时间相等．质点从某点向平衡位置运动时到达平衡位置的时间,和它从平衡位置再运动到这一点的对称点所用的时间相等．3．求振动物体路程的方法求振动物体在一段时间内通过路程的依据是:1振动物体在一个周期内的路程一定为四个振幅．2振动物体在半个周期内的路程一定为两个振幅．3振动物体在T／4内的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的初时刻,振动物体在平衡位置或最大位移处,T／4内的路程才等于一个振幅．计算路程的方法是：先判断所求的时间内有几个周期,再依据上述规律求路程．3．振动中各物理量的变化回复力和加速度均跟位移成正比,势能也随位移的增大而增大；速率、动能、动量的大小随位移的增大而减小,随位移的减小而增大．回复力和加速度的方向总跟位移方向相反．而速度、动量的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的位移X,将表示各个时刻物体位移的坐标点用平滑的曲线连接起来,就得到简谐运动的图象．简谐运动的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示物体的运动情况．根据图象可以了解简谐运动的振幅、周期、任意时刻的位移大小和方向,比较不同时刻速度、加速度的大小和方向．1．关于振动图像的讨论简谐运动的图像不是振动质点的轨迹．轨迹是质点往复运动的那一段线段或那一段圆弧；图像是以t轴横坐标数值表示各个时刻,以x轴上纵坐标的数值表示质点对平衡位置的位移,即位移随时间分布的情况——振动图像．简谐运动的周期性,体现在振动图像上是曲线的重复性．简谐运动是一种复杂的非匀变速运动．但运动的特点具有简单的周期性、重复性、对称性．简谐运动的图像随时间的增加将逐渐延伸,过去时刻的图形将永远不变,任一时刻图线上过该点切线的斜率数值代表该时刻振子的速度大小;正负表示速度的方向,正时沿x正向,负时沿x负向．三、简谐运动的实例——单摆1．单摆1单摆是一种理想化模型．在细线的一端挂一小球,另一端固定在是点上,如果线的伸缩及质量可以忽略,球的直径比线长小得多,这样的装置就叫做单摆．2当摆角很小,θ＜100时,单摆的振动可以看作简谐运动．2．单摆周期公式及其应用1单摆的振动周期跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比．周期公式为T＝2π2利用摆的等时性,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,利用单摆测定各地的重力加速度．1.单摆振动的回复力是摆球所受的合外力吗单摆振动的回复力是重力在切线方向的分力,或者说是摆球所受合外力在切线方向的分力．摆球所受的合外力在法线方向摆线方向的分力作为摆球做圆周运动的向心力．所以并不是合外力完全用来提供回复力的．2.单摆的摆长：因为实际的单摆摆球不可能是质点,所以摆长是指从悬点到摆球重心的长度．等效摆长：摆长L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离．3．单摆作简谐运动中回复力、位移、速度、加速度、动能、势能的变化情况; 由于单摆小振幅的振动是简谐运动,在振动过程中回复力大小与位移成正比,方向总是与位移方向相反；在向着平衡位置运动时,作加速度减小的加速运动,在离开平衡位置运动时,作加速度增大的减速运动；振动中摆球的动能与势能互相转化,机械能总量守恒．四、简谐运动的能量1、简运动的能量作简谐运动的物体在振动过程中,动能和势能不断转化,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,势能与动能的总和即振动物体的总机械能守恒,这个能量的大小与振动的振幅有关,振幅超大,振动的能量就越大．2、阻尼振动振动系统受到阻尼作用,系统的机械能随着时间逐渐减小,振动的振幅也逐渐减小,这样的振动叫做阻尼振动;1.振动能量与振幅的关系把原先静止的单摆或弹簧振子拉离平衡位置,需要外力对物体做功,把其他形式的能转化为物体初始的势能储存起来．外力做的功越多,物体获得的势能越大,它开始振动时的振幅越大．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,动能和势能相互转化,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——总机械能的逐渐减少,做的是振幅越来越小的阻尼振动．可见,对于一个振动系统,振幅的大小反映了振动能的多少．第三节受迫振动一、受迫振动1．受迫振动的概念物体在周期性外力驱动力作用下的振动,叫做受迫振动．2．受迫振动的频率物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,而跟物体的固有频率无关．二、共振1．共振现象及其产生的条件在受迫振动中,驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候,振幅最大,这种现象叫做共振．2．共振的应用和防止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,如火车过桥时对桥的周期性驱动力的频率接近桥的固有频率时,可能使桥发生断裂；轮船航行时,波浪冲击力的频率与船的固有频率接近,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,应该使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率．在需要防止共振危害时,要设法使驱动力频率和固有频率不相等．受迫振动的特点及共振条件的解释1．受迫振动的周期和频率由驱动力决定,与振动物体的固有周期和频率无关．受迫振动的周期和频率总等于驱动力的周期和频率．2．受迫振动的振幅与驱动力的频率和固有频率的差有关,驱动力的频率与固有频率的差越大．受迫振动的振幅减小；驱动力的频率与固有频率之差越小,受迫振动的振幅越大．当驱动力的频率与固有频率相等时,受迫振动的振幅最大．3．对共振条件的理解：因为周期性的驱动力跟振动“合拍”时,每一次驱动力都跟振动物体的速度方向一致,驱动力做的功都是正功,都用来增大振动系统的能量;所以振幅越来越大,直到驱动力做功供给振动系统的能量等于克服摩擦阻力消耗的能量,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,驱动力做的功有一部分是负功,因而振动系统从驱动力得到的能量比“合拍”时少,振幅也就比“合拍”时小．第四节机械波一、机械波的概念1．机械波、横波、纵波的概念1机械振动在介质中的传播过程,叫做机械波．2质点的振动方向与波的传播方向垂直,这种波叫做横波．横波也叫凹凸波．3质点的振动方向与波的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、疏部的含义1在横波中,凸起部分的最高点叫做波峰,凹下部分的最低点叫做波谷．2在纵波中,质点分布比较密的部分叫做密部,质点分布比较流的部分叫做流部．3．机械波在介质中的产生和传播过程当弹性连续介质中的某一点波源发生机械振动时,这种振动的形式及能量会沿着这些介质传播．因为介质是由大量质点构成的物质,相邻两质点间有相互作用的力,波源的振动带动它周围的质点发生振动,这些质点又去带动各自周围的质点发生振动,使波源的振动形式及能量在介质内逐渐传播开来,但介质中的各质点本身并未发生迁移．波动与振动的区别：根据波动的定义,波的产生条件有两个：第一,有起振的波源；第二,有传播振动的介质;因此：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行动”,波动是大量的、彼此相联系的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为”;从波的产生过程还可以知道：有波动就一定有振动因为波动中的各个质点都是重复波源的振动；有振动却不一定有波动,还要看是否有传播振动的介质;二、机械波的特征1．波长、波速的概念1波长两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离,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的快慢程度的物理量,等于振动传播的距离与所目时间的比值．2．公式V=λ／T或V=λf的物理意义振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长,所以速度等于波长与周期的比值．或波速等于波长与频率的乘积．3．公式V=λ／T或V=λf的应用1决定一列波频率的是波源,决定波速的是传播振动的介质,波长则由公式V=λf 决定．2波速、波长和频率周期的关系对一切波都是适用的．波长、波速、频率三个量各由什么因素决定波的传播速度v=λf或v=λ/T,其中v、λ、f、T三个量相互关联,从公式上看,似乎任意一个量改变都会影响其他两个量．不少初学者易产生这样的认识,其实不然,那么他们都是受谁决定的呢1周期和频率,只取决于波源,而与v、λ无直接关系．2速度v决定于介质的物理性质,它与T、λ无直接关系．只要介质不变,v 就不变,而不决定于T、λ反之如果介质变,v也一定变．3波长λ则决定于v和T,只要v、T其中一个发生变化,其λ值必然发生变化,而保持v=λf的关系．三、波的图象1．波的图象的物理意义在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的平衡位置,用纵坐标表示某一时刻各个质点对平衡位置的位移,连接各点得到的曲线就是波的图象．从图象可以得出波的波长、振幅以及各质点在该时刻的位移．若已知波的传播方向,还可以推知该时刻各质点的振动方向．波动图像与振动图像的区别：1坐标轴所表示的物理量,波动图像中的横轴x表示介质中各个质点振动的平衡位置,纵轴y表示各个质点振动时某个时刻的位移；振动图像的横轴,表示一个振动质点振动的时间,纵轴x表示这个质点振动时各个不同时刻的位移．2从图像的物理意义方面进行区别,波动图像描述的是某一个时刻介质中各个质点的位移情况；振动图像描述的是一个振动质点在不同时刻的位移情况．2．解题类型小结：1波形图象,传播方向,质点振动方向,这三个物理量间的关系;i;已知传播方向,确定质点振动方向;一找波源,二找临近波源方向质点位置;ii;已知波形图, 质点振动方向确定传播方向.左看看,右瞧瞧,看那一边质点位置与运动方向相同,即波源方向,从而确定波传播方向;iii; 已知波传播方向,质点振动方向,确定波形图;2．已知波形,传播方向,求下一时刻,前一时刻的波形;2．波的图象与振动图象的比较如果波源的振动是简谐运动,介质传播的就是简谐波．简谐波的波动图象与简谐运动的振动图象在形式上都是正弦曲线或余弦曲线,但它们的物理意义不同,要注意区别这两种形同而意异的图象．四、波特有的现象——干涉与衍射1．干涉现象与衍射现象1波绕过障碍物的现象,叫做波的衍射．2频率相同的两列波叠加,使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互相间隔,这种现象叫做波的干涉．2．波发生明显衍射现象的条件能够发生明显的衍射现象的条件是,障碍物或孔缝的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多．3．波的叠加原理在两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和．4．波干涉的条件两个频率相同的波源发出的波叠加,将出现稳定的波干涉图样．在波峰与波峰、波谷与波谷相遇的地方,质点的振动总是被加强,在波峰与波谷相遇的地方,质点的振动总是被减弱．1、两列相干波在发生干涉的区域中质点的振动情况：设两相干波源单独引起的振幅分别为A1和A2,若A1≠A2,则在振动加强区中质点振动的振幅为A1+ A2,在振动减弱区中质点的振幅为|A1－A2|,不论加强区还是减弱区中的质点都仍然在其平衡位置附近做振动,它们的振动位移仍随时间发生周期性变化．因此,某一时刻,加强区中质点的振动位移有可能小于减弱区中质点的振动位移．若A1= A2,则减弱区中质点的振幅为零,不振动;2、将一只小瓶立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕进的现象,激发水波的振子振动频率大些好还是小些好为什么当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时,能发生明显衍射现象；由于瓶子的直径已确定,故水波的波长越长越好,所以,激发水波的振子振动频率越小越好,f越小,水波的λ越大,λ就更接近瓶子的直径;第五节声波一、声波1．声源的概念各种振动着的发声物体,都是声源．2．声波及其传播条件1声源振动发出的声音,在气体、固体和液体中传播形成声波．2发声体周围必须有传声的介质,在不同的介质里,声波的传播速度不同,在00C 的空气里声速是332 m／s,在 200℃时是344 m／s．声波在水中速度约为空气里的4．5倍,在金属里声速更大．3．日常生活中有关声音的反射、衍射和干涉的现象声波遇到障碍物会反射回来,反射回来的声波传到人耳就是回声．假如回声比原来的声音滞后0．1秒以上,人就能把两者区分开来．声波的波长约在1．7 cm 到 17 m之间,所以能绕过一般障碍物而发生衍射现象．声波也能发生干涉现象．二、超声波1、人耳朵能够感受到的声波频率范不越过20000Hz;2、超声波及其特点频率超过声波范围的机械波叫做超声波,超声波有两个特点：一是能量大,二是沿直线传播;3、超声波的应用超声波的应用是根据它能量大和沿直线传播的特点。
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）。
《机械波》知识点总结
《机械波》知识点总结一、机械波的条件：有波源、有介质 产生： 原因：介质中的质点间有相互作用，前一质点带动后面相邻质点振动 现象：所有质点起振方向相同，振动周期、振幅相同，振动速度时刻变化后一质点滞后并重复前一质点的振动传播实质：质点不随波迁移传播振动形式和能量、信息分类：横波 ：声波（气体中？有偏振现象）纵波：声波、弹簧波（固、液、气中都可以存在）振动情况完全相同的相邻两个质点间的距离相邻波峰（波谷）与波峰（波谷）间的距离相邻密部（疏部）与密部（疏部）间的距离波长 波在一个周期内传播的距离与波源和介质都有关两点：λ)21n x +=∆（ 质点振动步调相反描述 △x=n λ 质点振动步调相同周期： 波源的振动周期不同介质中T 不变，只与波源有关波速： 波在介质中的传播速度f Tt x λλ==∆∆=v 与介质有关特点：周期性 双向性--------多解性已知某时刻的波形求一段时间后的波形的方法：描点法 波形平移法某时刻各质点偏离平衡位置的位移看振幅A 、波长λ看各点在该时刻的振动方向 带动法波动图像作用： 上下坡法判断两个方向（波传播方向与质点振动方向）间的关系： 微小平移法同侧法 v 的大小、方向、变化趋势看该时刻某点： F 回、a 的大小、方向、变化趋势E k 的大小、变化趋势两图作用: 振动图像y-t 图：反映某点各时刻的位移、看周期、看振幅波动图像：y-x 图：反映某时刻各点的位移、看周期、看波长两图结合： 能求v 、两方向互判二、衍射：机械波越过孔或障碍物继续传播的现象发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸远远小于波长d ≤λ独立性三、干涉：叠加性图样：振动加强区域、减弱区域交替出现加强点、减弱点的判断：（加强点的位移是变化的，不是总最大，而是振幅最大）三、多普勒效应：波源与观察者靠近：f 收＞f 发波源与观察者远离： f 收＜f 发 （规律：近小远大）。
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第一节机械振动物体〔或物体的一局部〕在某一中心位置两侧所做的往复运动，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简谐运动的定义及回复力表达式〔1〕物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动.〔2〕回复力是按力的作用效果命名的力，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的力，叫回复力.〔3〕作简谐运动的物体所受的回复力F大小与物体偏离平衡位置的位移X成正比，方向相反，即F= —kx. K是回复力常数.1.简谐运动的位移、速度、加速度(1)位移：从平衡位置指向振子所在位置的有向线段，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的距离. 位移的表示方法是：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，那么某一时刻振子(偏离平衡位置)的位移用该时刻振子所在的位置坐标来表示.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：在所建立的坐标轴上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向一样或相反.速度和位移是彼此独立的物理量.如振动物体通过同一个位置，其位移矢量的方向是一定的，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：做简谐运动物体的加速度•加速度的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固有周期和固有频率“固有〃的含义是“振动系统本身所具有，由振动系统本身的性质所决定'’，跟外部因素无关•对一弹簧振子，当它自由振动时，周期只取决于振子的质量和弹簧的劲度系数，而与振动的振幅无关.而振幅的大小，除跟弹簧振子有关之外，还跟使它起振时外力对振子做功的多少有关.因此，振幅就不是“固有〃的.2.简谐运动的对称性做简谐运动的物体，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的两点，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的相等上，如从某点到达最大位置和从最大位置再回到这一点所需要的时间相等.质点从某点向平衡位置运动时到达平衡位置的时间，和它从平衡位置再运动到这一点的对称点所用的时间相等.3.求振动物体路程的方法求振动物体在一段时间内通过路程的依据是(1)振动物体在一个周期内的路程一定为四个振幅.(2)振动物体在半个周期内的路程一定为两个振幅.(3)振动物体在T/4内的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的初时刻，振动物体在平衡位置或最大位移处，T/4内的路程才等于一个振幅.计算路程的方法是：先判断所求的时间内有几个周期，再依据上述规律求路程.3.振动中各物理量的变化回复力和加速度均跟位移成正比，势能也随位移的增大而增大；速率、动能、动量的大小随位移的增大而减小，随位移的减小而增大.回复力和加速度的方向总跟位移方向相反.而速度、动量的方向可能跟位移方向一样，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的位移X，将表示各个时刻物体位移的坐标点用平滑的曲线连接起来，就得到简谐运动的图象.简谐运动的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示物体的运动情况.根据图象可以了解简谐运动的振幅、周期、任意时刻的位移大小和方向，比拟不同时刻速度、加速度的大小和方向.1.关于振动图像的讨论简谐运动的图像不是振动质点的轨迹.轨迹是质点往复运动的那一段线段或那一段圆弧；图像是以t轴横坐标数值表示各个时刻，以x轴上纵坐标的数值表示质点对平衡位置的位移，即位移随时间分布的情况——振动图像.简谐运动的周期性，表达在振动图像上是曲线的重复性. 简谐运动是一种复杂的非匀变速运动•但运动的特点具有简单的周期性、重复性、对称性•简谐运动的图像随时间的增加将逐渐延伸，过去时刻的图形将永远不变，任一时刻图线上过该点切线的斜率数值代表该时刻振子的速度大小。
正负表示速度的方向，正时沿x正向，负时沿x负向.三、简谐运动的实例一一单摆1单摆〔1〕单摆是一种理想化模型•在细线的一端挂一小球，另一端固定在是点上，如果线的伸缩及质量可以忽略，球的直径比线长小得多，这样的装置就叫做单摆.〔2〕当摆角很小，BV 100时，单摆的振动可以看作简谐运动.2•单摆周期公式及其应用〔1〕单摆的振动周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比.周期公式为T = 2 n〔2〕利用摆的等时性，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，利用单摆测定各地的重力加速度.1.单摆振动的回复力是摆球所受的合外力吗？单摆振动的回复力是重力在切线方向的分力，或者说是摆球所受合外力在切线方向的分力•摆球所受的合外力在法线方向（摆线方向）的分力作为摆球做圆周运动的向心力•所以并不是合外力完全用来提供回复力的.2.单摆的摆长：因为实际的单摆摆球不可能是质点，所以摆长是指从悬点到摆球重心的长度•等效摆长：摆长L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离.3•单摆作简谐运动中回复力、位移、速度、加速度、动能、势能的变化情况。
由于单摆小振幅的振动是简谐运动，在振动过程中回复力大小与位移成正比，方向总是与位移方向相反；在向着平衡位置运动时，作加速度减小的加速运动，在离开平衡位置运动时，作加速度增大的减速运动；振动中摆球的动能与势能互相转化，机械能总量守恒.四、简谐运动的能量1简运动的能量作简谐运动的物体在振动过程中，动能和势能不断转化，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，势能与动能的总和即振动物体的总机械能守恒，这个能量的大小与振动的振幅有关，振幅超大，振动的能量就越大.2、阻尼振动振动系统受到阻尼作用，系统的机械能随着时间逐渐减小，振动的振幅也逐渐减小，这样的振动叫做阻尼振动。
1 .振动能量与振幅的关系把原先静止的单摆或弹簧振子拉离平衡位置，需要外力对物体做功，把其他形式的能转化为物体初始的势能储存起来．外力做的功越多，物体获得的势能越大，它开场振动时的振幅越大．将物体释放后，假设只有重力或弹簧弹力做功，那么振动物体在振动过程中，动能和势能相互转化，总机械能不变，因此，振幅保持不变．在实际情况中．因阻尼因素不可防止地存在，振动物体因振动能——总机械能的逐渐减少，做的是振幅越来越小的阻尼振动．可见，对于一个振动系统，振幅的大小反映了振动能的多少．第三节受迫振动一、受迫振动1．受迫振动的概念物体在周期性外力〔驱动力〕作用下的振动，叫做受迫振动．2．受迫振动的频率物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，而跟物体的固有频率无关．二、共振1．共振现象及其产生的条件在受迫振动中，驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时候，振幅最大，这种现象叫做共振．2．共振的应用和防止〔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，如火车过桥时对桥的周期性驱动力的频率接近桥的固有频率时，可能使桥发生断裂；轮船航行时，波浪冲击力的频率与船的固有频率接近，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，应该使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率•在需要防止共振危害时，要设法使驱动力频率和固有频率不相等.受迫振动的特点及共振条件的解释1 •受迫振动的周期和频率由驱动力决定，与振动物体的固有周期和频率无关.受迫振动的周期和频率总等于驱动力的周期和频率.2.受迫振动的振幅与驱动力的频率和固有频率的差有关，驱动力的频率与固有频率的差越大.受迫振动的振幅减小；驱动力的频率与固有频率之差越小，受迫振动的振幅越大.当驱动力的频率与固有频率相等时，受迫振动的振幅最大.3.对共振条件的理解：因为周期性的驱动力跟振动“合拍〃时，每一次驱动力都跟振动物体的速度方向一致，驱动力做的功都是正功，都用来增大振动系统的能量。
所以振幅越来越大，直到驱动力做功供应振动系统的能量等于克制摩擦阻力消耗的能量，振幅才不再增大，即到达最大振幅.当驱动力不跟振动“合拍〃时，驱动力做的功有一局部是负功，因而振动系统从驱动力得到的能量比“合拍〃时少，振幅也就比“合拍〃时小.第四节机械波一、机械波的概念1.机械波、横波、纵波的概念〔1〕机械振动在介质中的传播过程，叫做机械波.〔2〕质点的振动方向与波的传播方向垂直，这种波叫做横波. 横波也叫凹凸波. 〔3〕质点的振动方向与波的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、疏部的含义〔1〕在横波中，凸起局部的最高点叫做波峰，凹下局部的最低点叫做波谷.〔2〕在纵波中，质点分布比拟密的局部叫做密部，质点分布比拟流的局部叫做流部.3.机械波在介质中的产生和传播过程当弹性连续介质中的某一点〔波源〕发生机械振动时，这种振动的形式及能量会沿着这些介质传播.因为介质是由大量质点构成的物质，相邻两质点间有相互作用的力，波源的振动带动它周围的质点发生振动，这些质点又去带动各自周围的质点发生振动，使波源的振动形式及能量在介质内逐渐传播开来，但介质中的各质点本身并未发生迁移.波动与振动的区别：根据波动的定义，波的产生条件有两个：第一，有起振的波源；第二，有传播振动的介质。
因此：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行动〃，波动是大量的、彼此相联系的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为〃。
从波的产生过程还可以知道：有波动就一定有振动（因为波动中的各个质点都是重复波源的振动）；有振动却不一定有波动，还要看是否有传播振动的介质。
二、机械波的特征1.波长、波速的概念〔1〕波长两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离，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的快慢程度的物理量，等于振动传播的距离与所目时间的比值.2.公式V X/T〔或V 1〕的物理意义振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长，所以速度等于波长与周期的比值.或波速等于波长与频率的乘积.3.公式V 1/T〔或V= 1〕的应用〔1〕决定一列波频率的是波源，决定波速的是传播振动的介质，波长那么由公式V= 1决定.〔2〕波速、波长和频率〔周期〕的关系对一切波都是适用的.波长、波速、频率三个量各由什么因素决定？波的传播速度v= 1或v= 1 /T，其中/、1、f、T三个量相互关联，从公式上看，似乎任意一个量改变都会影响其他两个量.不少初学者易产生这样的认识，其实不然，那么他们都是受谁决定的呢？(1)周期和频率，只取决于波源，而与v、1无直接关系.(2)速度v决定于介质的物理性质，它与T、1无直接关系.只要介质不变，v 就不变，而不决定于T、1反之如果介质变，v也一定变.(3)波长1那么决定于v和T，只要v、T其中一个发生变化，其1值必然发生变化，而保持v= 1的关系.三、波的图象1.波的图象的物理意义在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各个质点对平衡位置的位移，连接各点得到的曲线就是波的图象.从图象可以得出波的波长、振幅以及各质点在该时刻的位移•假设波的传播方向，还可以推知该时刻各质点的振动方向.波动图像与振动图像的区别：(1)坐标轴所表示的物理量，波动图像中的横轴x表示介质中各个质点振动的平衡位置，纵轴y表示各个质点振动时某个时刻的位移；振动图像的横轴，表示一个振动质点振动的时间，纵轴x表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.(2)从图像的物理意义方面进展区别，波动图像描述的是某一个时刻介质中各个质点的位移情况；振动图像描述的是一个振动质点在不同时刻的位移情况.2.解题类型小结：1〕波形图象，传播方向，质点振动方向，这三个物理量间的关系。