高中物理机械振动和机械波知识点？
1.简谐运动
1定义:物体在与离开平衡位置的位移成正比并始终指向平衡位置的恢复力作用下的振动称为简谐振动。
简谐运动的特点:恢复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，始终指向平衡位置。
简谐振动是一种变加速度运动。在平衡位置，速度最大，加速度为零。在最大位移时，速度为零，加速度最大。
3描述简谐振动的物理量。
①位移x:从平衡位置到振动质点位置的有向线段是一个矢量，其最大值等于振幅。
②振幅A:距离振动物体平衡位置的最大距离，为标量，表示振动的强度。
③周期t和频率f:表示振动速度的物理量，互为倒数，即t = 1/f .
4简谐振动的图像
①含义:表示振动动物* * *随时间运动的规律。注意，振动图像不是粒子的轨迹。
特点:简谐振动的图像是正弦或余弦曲线。
③应用:可以直观地读出每一时刻的振幅a、周期t和位移x，确定回复力和加速度的方向，确定一定时间内位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化。
2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的刚度系数和振子的质量，与环境和放置方式无关。比如弹簧振子做简谐振动时，周期为t，无论是放在地球、月球还是卫星上；无论是横放、斜放还是竖放；无论振幅是大还是小，其周期都是t。
3.单摆:摆线的质量忽略不计，不能延伸。摆球的直径远小于摆线的长度，摆球可以看作一个质点。单摆是一个理想化的模型。
1单摆的振动在下列条件下可视为简谐振动:最大摆角α
单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向指向平衡位置的分力。
3简谐振动单摆的周期公式为:
①在小振幅条件下，单摆的振动周期与振幅无关。
②单摆的振动周期与摆球质量无关，只与摆长L和局部重力加速度g有关.
③摆长L是指摆球的悬挂点与重心之间的距离。在一些变形的单摆中，摆长L应该理解为等效摆长，重力加速度应该理解为等效重力加速度。一般来说，当摆球静止时，等效重力加速度G '等于摆线的张力与摆球质量之比。
4.强制振动
1的强迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动称为强迫振动。
强迫振动的特点:强迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，不考虑系统的固有频率。
3***振动: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，称为***振动。
* * *振动条件: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中等
2机械波的分类
①横波:质点振动方向与波传播方向垂直的波称为横波，有凸峰和凹谷。
②纵波:质点振动方向与波传播方向在同一直线上的波称为纵波，有密集和稀疏两部分。
注:气体、液体、固体都可以传播纵波，但气体、液体不能传播横波。
3机械波的特征
①机械波传播振动形式和能量。粒子只在各自平衡位置附近振动，不随波迁移。
②介质中每个质点的振动周期和频率与波源相同。
③靠近波源的粒子带动远离波源的粒子依次振动。
6.波长、波速和频率及其关系
1波长:振动时两个相邻质点到平衡位置的位移始终相等的距离称为波长。振动在一个周期内传播的距离等于一个波长。
波速:波的传播速度。机械波的传播速度由介质决定，与波源无关。
频率:波的频率总是等于波源的振动频率，与介质无关。
4它们之间的关系:v=λf
7.波像:表示介质中每个质点在同一时刻在波的传播方向上的位移。波源为简谐振动时，在介质中形成简谐波，其波像为正弦或余弦曲线。
可以从波的图像中获得的信息。
①振幅注意单位可直接从图像中读取。
②波长注意单位可直接从图像中读取。
③可以求出任意一点相对于该时刻平衡位置的位移，包括大小和方向。
④当波速方向已知或波源方向已知时，可以确定每个质点在该时刻的振动方向。
⑤可以确定每个质点振动的加速度方向始终指向平衡位置。
8.波动问题的多重性
时间上的周期性、空间上的周期性和传播方向上的双向性是“波动问题多解”的主要原因。如果题目假设一定的条件，无穷级数的解可以转化为有限或唯一的解。
9.波的衍射
波在传播过程中偏离直线并绕过障碍物的现象。衍射总是存在的，只有明显和不明显的区别。波发生明显绕射的条件是障碍物或孔隙的尺寸小于波的波长或能与波长相近。
10.波叠加
当几个波相遇时，每个波都能保持自己的状态，继续传播，互不干扰，但在重叠区域，任意质点的总位移等于每个波引起的位移的矢量和。两波相遇前、相遇中、相遇后，各自的运动状态不变，这就是波独立原理。
11.波的干扰:
两列频率相同的波叠加，一部分区域振动加强，一部分区域振动减弱，振动加强和减弱的区域相互分离的现象称为波干涉。干涉现象的条件是两列波频率相同，振动情况稳定。
【注意】①干涉过程中，振动加强区或振动减弱区的空间位置不变，加强区中心质点的振幅等于两波振幅之和，而减弱区中心质点的振幅等于两波振幅之差。
(2)当两个波在空间相遇时，它们会相互干涉。两个波峰交汇的点是加强点，波峰和波谷交汇的点是削弱点。加强点只有很大的振幅，没有任何时刻的大位移；弱化点只是振幅小，任何时刻位移都不是最小的。如图，如果S1和S2是振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=nλ时，振动会增强；当PS1-PS2=2n+1λ/2时，振动减弱。
12.音波
声波在1空气中为纵波，传播速度为340米/秒.
能引起人耳感觉的声波频率范围是:20 ~ 20~20000Hz。
超声波:频率高于20000赫兹的声波。
①超声波的重要性质是:波长短，不易衍射，基本上能直线传播，所以能量可以定向集中传播；渗透能力强。
(2)超声波的使用:声纳用于探测潜艇和鱼群，探测金属内部的缺陷；超声碎石术治疗胆结石和肾结石:用“b超”探查人体内的病理变化。
13.多普勒效应(Doppler effect):由于波源和观察者之间的相对运动，观察者感觉到频率变化的现象。其特点是:当波源与观测者有相对运动，且相互靠近时，观测者接收到的频率增加；当它们彼此远离时，观察者接收到的频率降低。
高中物理机械振动和机械波的命题特点
1.以教科书演示实验为背景，考察描述机械运动和机械波的物理量。
2.以振动图像和波形为载体，研究描述机械运动和机械波的物理量以及波的特性。
3.以简谐振动为载体，研究能量转换问题。
4.从学生心态出发提出。
高中物理机械振动和机械波考点分析
1.从生活题的题型来看，选择题是这部分高考题的主要题型，大部分题型都以这种形式呈现，填空题次之。新课改实验区除外，计算或证明题概率最低，而且极其全面，与动态规律的联系相当普遍。“机械振动和机械波”的知识只占真题的一小部分。
2.从命题数量和所占分值比例来看，“机械振动与机械波”只在每套高考综合卷或高考物理卷中占有一席之地，命题数量最多不超过2个。
3.从命题难度来看:由于波的形象不同于套路，涉及多解，所以略难，命题整体难度不高。今年“机械振动与机械波”所有高考命题的难度都在易题和中级题之间徘徊。
4.从命题所涉及的知识点来看，高考“机械振动与机械波”命题涉及面很广。在参与统计的论文中，* * *涉及简谐振动和简谐振动的特例、简谐振动的图像、外力作用下的振动、机械波和横波的图像等六大知识点，并特别注重重点知识点的考查，其中横波的图像是考查最多的，其次是简谐振动的图像命题和机械。
5.从命题知识点的考查形式来看，“机械振动与机械波”命题的一个显著特点是考查全面，知识点之间的联系突出。主要表现在两个方面:一是“机械振动与机械波”这一块的知识点融合，一个命题往往涉及振动或波动的多个方面，多个题目同时涉及机械振动和机械波的知识点，尤其是振动图像与波动图像的融合，进而是振动图像与描述波动的物理量的融合；第二个大的方面是与块外知识点的融合，主要体现在与动力学规律的融合。
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