機械波知識點總結

　　機械振動在介質中的傳播稱為機械波（mechanical wave）。機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產生，電磁波由電磁振蕩產生；下面是小編為大家收集的機械波知識點總結，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

　　1、簡諧運動

　　（1）定義：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動，叫做簡諧運動。

　　（2）簡諧運動的特征：回復力F=—kx，加速度a=—kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。

　　簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。

　　（3）描述簡諧運動的物理量

　　①位移x：由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段，是矢量，其最大值等于振幅。

　　②振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離，是標量，表示振動的強弱。

　　③周期T和頻率f：表示振動快慢的物理量，二者互為倒數關系，即T=1/f。

　　（4）簡諧運動的圖像

　　①意義：表示振動物體位移隨時間變化的規律，注意振動圖像不是質點的運動軌跡。

　　②特點：簡諧運動的圖像是正弦（或余弦）曲線。

　　③應用：可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x，判定回復力、加速度方向，判定某段時間內位移、回復力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況。

　　2、彈簧振子：

　　周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數和振子的質量，與其放置的環境和放置的方式無任何關系。如某一彈簧振子做簡諧運動時的周期為T，不管把它放在地球上、月球上還是衛星中；是水平放置、傾斜放置還是豎直放置；振幅是大還是小，它的周期就都是T。

　　3、單擺：

　　擺線的質量不計且不可伸長，擺球的直徑比擺線的長度小得多，擺球可視為質點。單擺是一種理想化模型。

　　（1）單擺的振動可看作簡諧運動的條件是：最大擺角α<5°。

　　（2）單擺的回復力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力。

　　①在振幅很小的條件下，單擺的振動周期跟振幅無關。

　　②單擺的振動周期跟擺球的質量無關，只與擺長L和當地的重力加速度g有關。

　　③擺長L是指懸點到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長L應理解為等效擺長，重力加速度應理解為等效重力加速度（一般情況下，等效重力加速度g‘等于擺球靜止在平衡位置時擺線的張力與擺球質量的比值）。

　　4、受迫振動

　　（1）受迫振動：振動系統在周期性驅動力作用下的振動叫受迫振動。

　　（2）受迫振動的特點：受迫振動穩定時，系統振動的頻率等于驅動力的頻率，跟系統的固有頻率無關。

　　（3）共振：當驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率時，振動物體的振幅最大，這種現象叫做共振。

　　共振的條件：驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率。

　　5、機械波：

　　機械振動在介質中的傳播形成機械波。

　　（1）機械波產生的條件：①波源；②介質

　　（2）機械波的分類①橫波：質點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波。橫波有凸部（波峰）和凹部（波谷）。

　　②縱波：質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波。縱波有密部和疏部。

　　[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波。

　　（3）機械波的特點

　　①機械波傳播的是振動形式和能量。質點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移。

　　②介質中各質點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同。

　　③離波源近的質點帶動離波源遠的質點依次振動。

　　高中物理選修3-4機械波重要知識點

　　描述機械波的物理量——波長、波速和頻率(周期)的關系

　　⑴波長λ：兩個相鄰的、在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長。振動在一個周期內在介質中傳播的距離等于波長。

　　⑵頻率f：波的頻率由波源決定，在任何介質中頻率保持不變。

　　⑶波速v：單位時間內振動向外傳播的距離。波速的大小由介質決定。

　　波的干涉和衍射

　　衍射：波繞過障礙物或小孔繼續傳播的現象。產生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。

　　干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，使某些區域振動減弱，并且振動加強和振動減弱區域相互間隔的現象。產生穩定干涉現象的條件是：兩列波的頻率相同，相差恒定。

　　穩定的干涉現象中，振動加強區和減弱區的空間位置是不變的，加強區的振幅等于兩列波振幅之和，減弱區振幅等于兩列波振幅之差。

　　判斷加強與減弱區域的方法一般有兩種：一是畫峰谷波形圖，峰峰或谷谷相遇增強，峰谷相遇減弱。二是相干波源振動相同時，某點到二波源程波差是波長整數倍時振動增強，是半波長奇數倍時振動減弱。干涉和衍射是波所特有的現象。

　　高中物理選修3-4重要知識點

　　相對論的時空觀

　　經典物理學的時空觀(牛頓物理學的絕對時空觀)：時間和空間是脫離物質而存在的，是絕對的，空間與時間之間沒有任何聯系。

　　相對論的時空觀(愛因斯坦相對論的相對時空觀)：空間和時間都與物質的運動狀態有關。

　　相對論的時空觀更具有普遍性，但是經典物理學作為相對論的特例，在宏觀低速運動時仍將發揮作用。

　　時間和空間的相對性(時長尺短)

　　1.同時的相對性：指兩個事件，在一個慣性系中觀察是同時的，但在另外一個慣性系中觀察卻不再是同時的。

　　2.長度的相對性：指相對于觀察者運動的物體，在其運動方向的長度，總是小于物體靜止時的長度。而在垂直于運動方向上，其長度保持不變。

　　高中物理機械振動和機械波命題特點

　　1、以課本演示實驗為背景，考查描述機械運動和機械波的物理量。

　　2、以振動圖像和波形圖為載體，考查描述機械運動和機械波的物理量以及波的特性。

　　3、以簡諧運動為載體，考查能量轉化問題。

　　4、從學生思維定勢處命題。

　　高中物理機械振動和機械波考點剖析

　　1、從命題類型來看：選擇題是本部分高考命題的主打類型，絕大部分題目都是 以這種形式呈現，其次是填空類題型，計算或證明類題型除在新課程改革 實驗區外，出現的幾率最低，且表現出極強的綜合性，與動力學規律的聯系相當普遍，“機械振動與機械波”知識僅占有真題的較少部分。

　　2、從命題數量及所占分值比例來看：在每套高考理綜試卷或高考物理試卷中，“機械振動與機械波”僅占據一席之地，命題數量最多不超出兩個。

　　3、從命題難度來看：由于波的圖像與常規有所不同、又涉及多解，顯得略有難度之外，總的命題難度不高，本年度“機械振動與機械波”所有高考命題的難度均徘徊在易題與中檔題之間。

　　4、 從命題涉及知識點來看：“機械振動與機械波”高考命題覆蓋面較廣，在參與統計的考卷中，共涉及了簡諧運動、簡諧運動的特例、簡諧運動的圖 像、外力作用下的振動、機械波、橫波的圖像等六個大的知識點，并特別注重了對重點知識點的考查，其中橫波的圖像考查次數最多，其次是簡諧運動的圖像命題， 機械振動、波的特有現象(包括干涉、衍射)和多普勒效應也是考查的知識點。

　　5、從命題知識點考查形式來看：“機械振動與機械波”命題的一 個顯著特點就是考查具有較強的綜合性，知識點間的聯系較為突出。主要表現在兩個方 面，一是“機械振動與機械波”塊內知識點間的融合，一個命題往往涉及到振動或波的多個方面，不少題目同時涉及到機械振動和機械波的知識點，特別值得一提的 是振動圖像與波動圖像的融合，再就是振動圖像與描述波的物理量間的融合;第二個大的方面就是與塊外知識點間的融合，主要體現為與動力學規律的綜合。

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