資源描述：
《機械振動和機械波知識精講 人教版》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、機械振動和機械波知識精講一.本周教學(xué)內(nèi)容：機械振動和機械波二.知識結(jié)構(gòu)：三.知識要點：1.機械振動：（1）機械振動：物體在平衡位置附近做往復(fù)運動，叫機械振動。（2）回復(fù)力：使振動物體返回平衡位置的力叫回復(fù)力。*回復(fù)力時刻指向平衡位置，是以效果命名的，它是振動物體在振動方向上的合外力，回復(fù)力不一定等于合外力。2.簡諧運動：（1）簡諧運動：物體在跟位移大小成正比，且總是指向平衡位置的力作用下的振動。受力特征：（2）描述簡諧運動的物理量振幅A：標量，是描述簡諧運動的特征量，反映振動的強弱和振動的空間范圍。周期T：頻率：描述振動快慢的物理量，其大小是由振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定的。另外還有位移，回復(fù)力F
2、，加速度，速度，動能，勢能3.單擺：（1）單擺：在一條不可伸長的，忽略質(zhì)量的細線下端拴一質(zhì)點，上端固定，構(gòu)成的裝置叫單擺。（2）單擺可以看成是簡諧運動的條件是。（3）單擺的周期公式*單擺具有等時性，在小振幅擺動時，單擺的振動周期跟振幅和振子的質(zhì)量都沒關(guān)系。4.簡諧運動的圖象（1）物理意義：表示振動物體的位移隨時間變化的規(guī)律*振動圖象不是質(zhì)點的運動軌跡。（2）特點：簡諧運動的圖象是正弦（或余弦）曲線（3）作圖：以橫軸表示時間，縱軸表示位移，用平滑曲線連接各時刻對應(yīng)的位移的末端。（4）應(yīng)用：從簡諧運動的圖象中我們可以直觀地讀取振幅A，周期T及各個時刻的位移。同時還可以判定回復(fù)力、加速度的方向。5
3、.簡諧運動的能量振動過程是一個動能和勢能不斷轉(zhuǎn)化的過程，在任意時刻動能和勢能的和等于振動物體總的機械能。沒有損耗時，振動過程中總機械能守恒，振幅越大，振動能量越大。阻尼振動的振幅逐漸減小，因此阻尼振動的機械能不守恒。6.阻尼振動、受迫振動、共振（1）阻尼振動：振幅逐漸減小的振動，叫做阻尼振動。（2）受迫振動：物體在周期性變化的外力（驅(qū)動力）作用下的振動。*物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率沒有關(guān)系。（3）共振：共振是一種特殊的受迫振動，當(dāng)驅(qū)動力的頻率跟物體的固有頻率相等時，受迫振動振幅最大，該現(xiàn)象叫共振。7.波的基本特征（1）機械波：機械振動在介質(zhì)中的傳播形
4、成機械波。（2）機械波形成的條件：波源，介質(zhì)。（3）機械波的分類：橫波，縱波。（4）機械波的特點：①機械波傳播的是振動的形式和能量，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，質(zhì)點并不隨波遷移。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。（5）波長、波速、頻率的關(guān)系8.波的干涉和衍射（1）波的獨立性和疊加性（2）波的干涉的分析（3）波的衍射和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件9.聲波（1）可聞聲波：能引起人類聽覺器官感覺的聲波，頻率在20~20000之間（2）次聲波：頻率低于20的聲波超聲波：頻率高于20000的聲波（3）能把回聲與原聲區(qū)別開來的最小時間間
5、隔是0.1s10.波的圖象和振動圖象的比較振動圖象波動圖象研究對象一個振動質(zhì)點沿波傳播方向所有質(zhì)點研究內(nèi)容一質(zhì)點位移隨時間變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律圖象物理意義一個質(zhì)點在各時刻的位移某時刻各質(zhì)點的位移圖象變化隨時間推移，圖象延續(xù)，但已有形態(tài)不變各個質(zhì)點，圖象沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標的距離表示一個周期表示一個波長【典型例題分析】[例1]關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.有機械波必有振動B.有機械振動必有波C.介質(zhì)中各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動D.離波源遠的質(zhì)點振動得慢分析與解答：關(guān)于振動和波的關(guān)系需要明確的是：振動是形成波的必要條件，沒有振動就沒有波；但有振動而
6、沒有介質(zhì)也不會形成波。所以，選項A正確而選項B錯誤。同時要注意：當(dāng)波形成以后，其中的各質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動而不發(fā)生遷移。所以，選項C正確。離波源遠的質(zhì)點在一波源開始振動的時候還沒有振動，經(jīng)過一段時間，波傳播到了該質(zhì)點所在位置時，質(zhì)點才開始振動；一旦質(zhì)點開始了振動，則每個質(zhì)點的振動快慢（周期）就是相同的了。所以，選項D錯誤。故本題答案為：A、C[例2]波在傳播過程中，正確的說法是（）A.介質(zhì)中的質(zhì)點隨波的傳播而遷移B.波源的振動能量隨波傳遞C.振動質(zhì)點的頻率隨著波的傳播而減小D.波源的能量靠振動質(zhì)點的遷移來傳播分析與解答：如前所述：在波的傳播過程中，質(zhì)點是不會發(fā)生遷移的；波源的振動
7、能量通過對相鄰質(zhì)點做功而由近及遠地傳播（不是靠質(zhì)點的遷移）；至于質(zhì)點的頻率只與波源有關(guān)（振動質(zhì)點實際上是在做受迫振動）。故本題答案為B[例3]一列簡諧橫波向右傳播，波速為，沿波傳播方向上有相距為L的P、Q兩質(zhì)點，某時刻P、Q兩質(zhì)點處于平衡位置，且P、Q間僅有一個波峰，經(jīng)時間、Q質(zhì)點第一次運動到波谷，則的可能值有（）A.1個B.2個C.3個D.4個分析與解答：由題中條件，P、Q間的波形應(yīng)有如下四種（1）（2）（
