《机械振动与机械波》知识归类
(一)
机械振动
一,机械振动
1,定义:________________________________________________________________。
2,特点:具有周期性。
3,产生振动的条件:(1)要有回复力。回复力的定义是___________________________。
(2)阻力足够小。
4,表征振动的物理量:
振幅:定义______________________________________________________。
物理意义:表示振动幅度的大小或振动的______________。
周期:定义____________________________________________________________。
频率:定义___________________________________________________________。
物理意义:表示振动的__________________________。
周期与频率的关系是_______________________________。
二,简谐振动
1,判定方法:
(1)从动力学角度判定:回复力与平衡位置的位移符合关系式: F= — kx、文字表述是:____________________________________________________________;
或是符合关系式
的振动,就是简谐振动。
(2)从运动学角度判定:如其位移随时间变化规律是正弦或余弦关系,就是简谐振动。
2,特例:单摆的振动
(1) 单摆的定义:在物理学里,单摆是实际的摆的理想化;________________________________________________________叫做单摆。
(2)
性质:当摆角
<50时,是简谐振动,重力G的切向分力作单摆摆锤振动的回复力:
,重力沿摆线方向的分力和跟拉力的合力是使摆锤沿圆弧运动的向心力。注意:不是重力与拉力的合力做回复力。
(3)
周期:
,这个公式表示,在摆角很小的情况下,单摆的周期跟摆长的_________成________比,跟重力加速度的_______成______比,而跟周期摆锤的质量、振幅____________。
3,简谐振动的图象(见下面振动图象与波的图象的比较)
简谐振动的振幅、周期、频率是不变的。
4,简谐振动的能量:振动过程中发生势能(重力势能或弹性势能)与动能间的相互转化。当回到平衡位置时,_________能最小、________能最大(对应与速度_______,加速度等于________);当位移最大时,_________能最小、________能最大(对应与速度_______,加速度等于________)。简谐振动的能量与振幅有关,振幅越______,简谐振动的能量越大。
三,受迫振动
1,定义:______________________________________________________________
2,特点:物体做受迫振动的频率等于_________________的频率,而跟________________无关。
3,特例:共振:当_______________________________________________时,受迫振动的振幅____________,这种现象叫共振。
(二)
机械波
一,机械波的概念
1,机械波的定义:_________________________________________
2,产生的条件:(1)要有波源;(2)要有传播振动的介质。
注意:波是传递能量的一种方式。机械波向外传播的只是运动的形式——机械振动,而______________并不随波迁移。
3,波的分类:________________________________________________叫横波;
________________________________________________叫纵波。
二,描述波的物理量
1,波长:定义两个相邻的,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________________ 时间内传播的距离等于一个波长。
2,波速、波长、周期(频率)的关系是:_______________________。
注意:(1)波速的介质本身的性质和温度决定,与周期(频率)、波长_______关。
(2)波由一种介质传播到另一种介质时,波速和波长改变,_______不变。
三,波的图象(与振动图象比较)
|
对比内容 |
振动图象 |
波的图象 |
|
图象的物理意义 |
表示一个质点在各个时刻的位移 |
表示某一时刻各个质点的位移 |
|
坐标 |
横坐标表示时间,纵坐标表示质点的位移 |
横坐标表示在波的传播方向上介质各质点的平衡位置,纵坐标表示某一时刻各质点的位移 |
|
图 象 的 变 化 |
随时间的延长而延伸,但原有部分图象不变 |
波形沿波的传播方向平移,不同时刻有不同的图象 |
四,波的重要性质和现象
1,波的叠加:几列波相遇时能够各自保持原有的波形而不互相干扰。两列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移,都等于_______________________________________。
2,波的干涉:定义__________________________________________________________;
产生干涉的条件是两个波源必须频率_______________。
3波的衍射:定义___________________________________________________________;
产生明显衍射的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小、或者跟波长相差不多。
五,声波
1,声音的产生:一切发声的物体都在振动,它们就是声源。
2,声波的性质:声波是纵波。
3,声波的几种现象
反射、干涉、衍射、共鸣。夏日雷声轰鸣不绝,是声音________造成的;“闻其声而不见其人”,是由于声波________造成的;围绕正在发声的音叉走一圈,回听到声音忽强忽弱,是由于声波_________造成的。_________________________________叫做共鸣。