高中物理振动和波公式总结
物理机械波知识点总结

物理机械波知识点总结物理机械波知识点总结高中物理选修3-4机械波重要知识点描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系⑴波长λ: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波长。
振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。
⑵频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。
⑶波速v:单位时间内振动向外传播的距离。
波速的大小由介质决定。
波的干涉和衍射衍射:波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。
产生显着衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。
干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。
产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频率相同,相差恒定。
稳定的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差。
判断加强与减弱区域的方法一般有两种:一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱。
二是相干波源振动相同时,某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍时振动减弱。
干涉和衍射是波所特有的现象。
高中物理选修3-4重要知识点相对论的时空观经典物理学的时空观(牛顿物理学的绝对时空观):时间和空间是脱离物质而存在的,是绝对的,空间与时间之间没有任何联系。
相对论的时空观(爱因斯坦相对论的相对时空观):空间和时间都与物质的运动状态有关。
相对论的时空观更具有普遍性,但是经典物理学作为相对论的特例,在宏观低速运动时仍将发挥作用。
时间和空间的相对性(时长尺短)1.同时的相对性:指两个事件,在一个惯性系中观察是同时的,但在另外一个惯性系中观察却不再是同时的。
2.长度的相对性:指相对于观察者运动的物体,在其运动方向的长度,总是小于物体静止时的长度。
而在垂直于运动方向上,其长度保持不变。
高中物理机械振动和机械波知识点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.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.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α(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.(3)作简谐运动的单摆的周期公式为: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).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:①波源;②介质(2)机械波的分类①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).②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①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.②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相同.③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.6.波长、波速和频率及其关系(1)波长:两个相邻的且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波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.(2)波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.(4)三者关系:v=λf7.★波动图像:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位)②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)8.波动问题多解性波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件,可使无限系列解转化为有限或惟一解9.波的衍射波在传播过程中偏离直线传播,绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多.10.波的叠加几列波相遇时,每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后,各自的运动状态不发生任何变化,这是波的独立性原理.11.波的干涉:频率相同的两列波叠加,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相互间隔的现象,叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同,振动情况稳定.[注意]①干涉时,振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的,加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区域中心质点的振幅等于两列波的.振幅之差.②两列波在空间相遇发生干涉,两列波的波峰相遇点为加强点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大了,并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了,也并非任一时刻的位移都最小.如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源,当PS1-PS2=nλ时,振动加强;当PS1-PS2=(2n+1)λ/2时,振动减弱。
(文末附答案)2022届高中物理机械振动与机械波知识点总结(超全)

(每日一练)(文末附答案)2022届高中物理机械振动与机械波知识点总结(超全)单选题1、如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线,下列说法正确的是()A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行,且摆长相等,则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线B.若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的,则两次摆长之比为l1:l2=4:25C.图线Ⅱ若是在地球表面上完成的,则该单摆摆长约为1mD.若摆长均为1m,则图线Ⅰ是在地球表面上完成的2、一列向右传播的横波在t=0时的波形如图所示,A、B两质点间距为8m,B、C两质点平衡位置的间距为3m,当t=1s时,质点C恰好通过平衡位置,该波的波速可能为()A.9m/sB.10m/sC.11m/sD.12m/s3、在地震中产生的地震波既有横波也有纵波,假设某次地震中,震源在地面上A点正下方,地面上B点与A点距离为100 km,地震波中纵波波速为6.4 km/s,横波波速为3.2 km/s,地震波频率为10 Hz,位于A点的观察者在接收到纵波2 s后才接收到横波,则以下说法中错误的是()A.震源距离A点深度为12.8 kmB.位于B点的观察者先感觉到左右晃动,后感觉到上下振动C.纵波的波长大于横波的波长D.位于B点的观察者接收到纵波比接收到横波也要早2 s4、一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的()A.位移不变B.速度增大C.回复力增大D.机械能增大5、关于简谐运动的回复力F=−kx的含义,下列说法正确的是()A.k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的长度B.k是回复力跟位移的比值,x是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移,可以认为k与F成正比C.根据k=−FxD.表达式中的“−”号表示F始终阻碍物体的运动6、如图甲所示是演示简谐运动图像的装置,当漏斗下面的薄木板N被匀速地拉出时,振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系。
板上的直线OO1代表时间轴,图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线,若板N1和板N2拉动的速度v1和v2的关系为v2=2v1,则板N1、N2上曲线所代表的周期T1和T2的关系为()T1A.T2=T1B.T2=2T1C.T2=4T1D.T2=147、一弹簧振子做简谐运动的图象如图所示,则下列说法正确的是()A.它的振幅为0.1cmB.它在0.15s和0.25s时速度相等C.它在0.5s内通过的路程为0.4 mD.它在0.1s和0.3s时位移相等多选题8、下列说法中正确的是()A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了B.多普勒效应是在波源与观测者之间有相对运动时产生的C.发生多普勒效应时,观测者接收到的频率发生了变化D.多普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先发现的9、如图所示,O处的波源做简谐运动,它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播的速度v=4 m/s.t= 0时刻,波刚好传播到x=12 m处,已知sin37°=0.6,下列说法正确的是()A.O处的波源做简谐运动的表达式为y=−5sinπt(cm) s时质点P位于波谷处B.t=117180C.t=7.0 s s时质点Q受到的合外力最大,方向沿y轴负方向D.t=5.3 s时x=33.5 m处质点的振动方向沿y轴负方向E.波源的起振方向沿着y轴正向10、如图所示,下列说法中正确的是()A.此列波的振幅是0.1mB.x=15cm处质点的位移是0.1mC.若A的速度沿y轴正方向,则B的速度亦沿y轴正方向D.A的加速度沿y轴的负方向,而B、C的加速度沿y轴的正方向填空题11、一列横波沿一条粗软绳传播。
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。
高中物理公式总结(全)

一、质点的运动1.1直线运动??1.1.1匀变速直线运动??1.平均速度V 平=S/t?(定义式)2.有用推论V t 2?–V o 2=2as??3.中间时刻速度?V t/2=V 平=(V t +V o )/2?4.末速度V t =V o +at??5.中间位置速度V s/2=[(V o 2?+V t 2)/2]1/26.位移S=?V 平t=V o t?+?at 2/2?7.8.9.1.1.2?1. 2.3.4.注运动规1.1.31.位移3. 4.5.注同点1.21.2.11.3.水平方向位移S x =?V o t 4.竖直方向位移S y =gt 2/2?? 5.运动时间t=(2S y /g)1/2?(通常又表示为(2h/g)1/2)??6.合速度V t =(V x 2+V y 2)1/2=[V o 2+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角β:?tan β=V y /V x =gt/V o ?7.合位移S=(S x 2+?S y 2)1/2?,??位移方向与水平夹角α:?tan α=S y /S x =gt/2V o ??8.水平方向加速度:a x =0;竖直方向加速度:a y =g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g ,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。
(2)运动时间由下落高度h(S y )决定与水平抛出速度无关。
(3)α与β的关系为tg β=2tg α?。
(4)在平抛运动中时间t 是解题关键。
(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
?? 1.2.2匀速圆周运动??1.线速度V=s/t=2πR/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf??3.向心加速度a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R=(2πf)2R=Vω4.向心力F向=mv2/R=mω2R=m(2π/T)2R?=m(2πf)2R?=m Vω?5.周期与频率T=1/f=2πR/V=2π/ω6.角速度与线速度的关系V=ωR??7.角速度与转速的关系ω=2πn?(此处频率与转速意义相同n,r/s)??8.主要物理量及单位:弧长(S):米(m)角度(Φ):弧度(rad)频率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s)转速(n):r/s?,r/min半径(R):米(m)线速度(V):m/s?角速度(ω):rad/s?向心加速度:m/s2??注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。
高中物理公式汇总大全

高中物理公式汇总大全学好物理不仅要注重平时的积累学习,还要注意掌握正确的答题技巧。
下面给大家整理了高中的物理公式,大家可以作为参考。
一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a0}8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)其它相关内容:质点.位移和路程.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。
2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo 位置向下计算)4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
高中物理波频和波长计算方法详解

高中物理波频和波长计算方法详解在高中物理学习中,波频和波长是重要的概念,涉及到波动现象的描述和计算。
掌握波频和波长的计算方法对于解题非常关键。
本文将详细介绍波频和波长的概念、计算方法,并通过具体例题进行说明,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用这些知识。
一、波频的概念和计算方法波频(f)指的是单位时间内波的振动次数,单位是赫兹(Hz)。
计算波频的方法是将单位时间内波的振动次数除以时间。
例如,某个波在1秒钟内振动了10次,则波频为10 Hz。
波频的计算方法非常简单,但在具体应用时需要注意以下几点:1. 确定计算的时间单位:在计算波频时,需要明确所选择的时间单位。
通常情况下,秒(s)是最常见的时间单位,但在某些情况下,也可能选择毫秒(ms)或微秒(μs)作为时间单位。
2. 注意换算关系:在实际问题中,有时会给出波的振动周期(T),即波一次振动所用的时间。
如果已知振动周期,可以通过公式f=1/T计算波频。
下面通过一个例题来说明波频的计算方法:例题:某弦上的波在0.2秒内振动了5次,求波频。
解析:根据波频的定义,波频等于单位时间内波的振动次数。
根据题目中的信息,波在0.2秒内振动了5次,因此波频为5次/0.2秒=25 Hz。
二、波长的概念和计算方法波长(λ)指的是波的一个完整周期所对应的长度,单位通常是米(m)。
计算波长的方法是将波的传播速度除以波频。
例如,某个波的传播速度为10 m/s,波频为5 Hz,则波长为10 m/s ÷ 5 Hz = 2 m。
波长的计算方法相对简单,但在具体应用时需要注意以下几点:1. 确定计算的速度单位:在计算波长时,需要明确所选择的速度单位。
常见的速度单位有米每秒(m/s)和厘米每秒(cm/s),根据实际情况选择合适的单位。
2. 注意换算关系:在实际问题中,有时会给出波的传播速度(v),即波在介质中传播的速度。
如果已知传播速度,可以通过公式λ=v/f计算波长。
高中物理公式总结(全)

一、质点的运动1.1直线运动1.1.1匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t (定义式)2.有用推论V t2 –V o2=2as3.中间时刻速度V t/2=V平=(V t+V o)/24.末速度V t=V o+at5.中间位置速度V s/2=[(V o2 +V t2)/2]1/26.位移S= V平t=V o t + at2/27.加速度a=(V t-V o)/t以V o为正方向,a与V o同向(加速)a>0;反向(减速)则a<08.实验用推论ΔS=aT2 ΔS为相邻连续相等时间T内位移之差9.主要物理量及单位:初速(V o)m/s 加速度(a)m/s2末速度(V t)m/s时间(t)秒(s)位移(S)米(m)路程米(m)速度单位换算:1m/s=3.6Km/h注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(V t-V o)/t只是量度式,不是决定式。
(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/1.1.2自由落体1.初速度V o =02.末速度V t=gt3.下落高度h=gt2/2(从V o位置向下计算)4.推论V t2=2gh t=(2h/g)1/2注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8 m/s2≈10m/s2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
1.1.3竖直上抛运动1.位移S=V o t- gt2/22.末速度V t= V o - gt (g=9.8≈10m/s2)3.有用推论V t2–V o2= -2gS4.上升最大高度H m= V o 2/2g (抛出点算起)5.往返时间t=2 V o /g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
高中物理公式大全

高中物理公式大全高中物理是各学科中成绩分化最严重的,要学好物理,首先得知道有哪些公式,并熟练运用到练习当中去。
今天小编在这给大家整理了高中物理公式大全_高中物理公式知识要点,接下来随着小编一起来看看吧!质点的运动------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
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高中物理振动和波公式总结
振动和波是高中物理教科书中的重要内容,在物理考试中常常出现。
为了帮助同学掌握相关公式,下面我给大家带来高中物理振动和波公式,希望对你有帮助。
高中物理振动和波公式
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2πl/g1/2 {l:摆长m,g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波:波就是振动的传播,通过介质传播。
在同种均匀介质中,振动的传播是匀速直线运动,这种运动,用波速V 表征。
对于匀速直线运动,波速V不变大小不变,方向不变,所以波速V是一个不变的量。
介质分子并没有随着波的传播而迁移,介质分
子的永不停息的无规则的运动,是热运动,其平均速度为零。
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速在空气中0℃332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;声波是纵波
8.波发生明显衍射波绕过障碍物或孔继续传播条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同相差恒定、振幅相近、振动方向相同
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小}
高中物理振动和波知识点
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.
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.
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α<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.
3作简谐运动的单摆的周期公式为:
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.
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:①波源;②介质
2机械波的分类
①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.
②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
①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.
②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
相同.
③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.
6.波长、波速和频率及其关系
1波长:两个相邻的且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波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长.
2波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定,与波源无关.
3频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.
4三者关系:v=λf
7. ★波动图像:表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.
由波的图像可获取的信息
①从图像可以直接读出振幅注意单位
②从图像可以直接读出波长注意单位.
③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移包括大小和方向
④在波速方向已知或已知波源方位时可确定各质点在该时刻的振动方向.
⑤可以确定各质点振动的加速度方向加速度总是指向平衡位置
高中物理学习方法
听得懂
高中生要积极主动地去听讲,把老师所说的每一句话都用心来听,熟记高中物理概念定义,这是“知其然”,老师讲解的过程就是“知其所以然”,听懂,才会运用。
记牢固
尤其是基本的概念。
定义、定律、结论等,不要把这些看成可记可不记的知识,轻视了,高中生对物理问题的理解、运用就会受阻,在物理解题过程中就会因概念不清而丢分,掌握三基本:基本概念清、基本规律熟、基本方法会,这些都是要记住的范畴。
只有这样,高中生学习物理才会得心应手,各种难题才会迎刃而解。
会运用
会运用才是提高成绩的根本,就是对概念、公式等要掌握灵活,活学活用,不是死记硬背,不同的题型采用不同的解题方法,公式的运用也是做到灵活多变,以达到正确解题的目的。
比如对于牛顿三大运动定律、什么是动量、为什么动量会守恒这些动力学的基本概念的理解,仅仅停留在字面上学起来就是枯燥的,甚至是难于理解的,而这些知识又影响着整个力学的学习过程,所以,在高中物理学习过程中,试着把这些概念化的内容融于各种题型中,将其内化成高中生的
基本知识,另辟思路,学起来就容易得多了,学习效益会翻倍。
练得熟
高中物理知识是分板块的,各内容间既相互联系,又相互区别,所以在物理学习过程中,练是很有必要的,俗话说,熟能生巧,练得多了,也就轻车熟路了,各知识点之间就能形成一定的类比,高中生就可以将前后知识融会贯通,由点及面的综合运用了。