高中物理新人教版選修《機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)課件

一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1．定義物體在跟偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的運(yùn)動(dòng)，叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述(1)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量①位移x：由________指向________的有向線段表示振動(dòng)位移，是矢量．②振幅A：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的________，是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱．1ppt課件一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1ppt課件③周期T和頻率f：物體完成________所需的時(shí)間叫周期，而頻率則等于單位時(shí)間內(nèi)完成________，它們是表示振動(dòng)快慢的物理量．二者互為倒數(shù)關(guān)系．(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝Asin(ωt＋φ)2ppt課件③周期T和頻率f：物體完成________所需的時(shí)間叫周期，(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象①物理意義：表示振子的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，為正弦(或余弦)曲線．②從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Asinωt，圖象如左下圖．3ppt課件(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象3ppt課件從最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Acosωt，圖象如右上圖．③從圖象上可以獲得的信息：可以讀取振子在某一時(shí)刻相對(duì)于平衡位置的位移大?。徽褡拥恼穹?唯一的最大值)；周期(振子完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間)；可以判斷某一時(shí)刻振動(dòng)物體的速度方向和加速度方向，以及它們的大小變化趨勢(shì)．3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，振動(dòng)能量與________有關(guān)，________越大，能量越大．4ppt課件從最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Acosωt，圖象如右二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種基本模型5ppt課件二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的兩種基本模型5ppt課件6ppt課件6ppt課件三、受迫振動(dòng)和共振1．受迫振動(dòng)：物體在________作用下的振動(dòng)．做受迫振動(dòng)的物體，它的周期或頻率等于________的周期或頻率，而與物體的固有周期或頻率________關(guān)．2．共振；做受迫振動(dòng)的物體，它的固有頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近，其振幅就越大，當(dāng)二者_(dá)_______時(shí)，振幅達(dá)到最大，這就是共振現(xiàn)象．共振曲線如圖所示．

7ppt課件三、受迫振動(dòng)和共振7ppt課件四、機(jī)械波1．定義：________在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波．2．產(chǎn)生條件：一是要有做機(jī)械振動(dòng)的物體作為_(kāi)_______，二是要有能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的________．3．機(jī)械波的分類(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向________，凸起的最高處叫________，凹下的最低處叫________．(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向在________，質(zhì)點(diǎn)分布最密的位置叫________，質(zhì)點(diǎn)分布最疏的位置叫________．8ppt課件四、機(jī)械波8ppt課件4．描述機(jī)械波的物理量(1)波長(zhǎng)λ：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)．在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離等于波長(zhǎng)．在縱波中，兩個(gè)相鄰密部(或疏部)間的距離等于波長(zhǎng)．(2)頻率f：波的頻率由________決定，無(wú)論在什么介質(zhì)中傳播，波的頻率都________．(3)波速v：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離．波速的大小由________決定．波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系：________.9ppt課件4．描述機(jī)械波的物理量9ppt課件五、橫波的圖象如圖所示為一橫波的圖象．縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的________，橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的________．它反映了在波傳播的過(guò)程中，某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的位移在空間的分布．簡(jiǎn)諧波的圖象為_(kāi)_______曲線．10ppt課件五、橫波的圖象10ppt課件六、波的衍射和干涉1．衍射：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：____________.2．波的疊加：幾列波相遇時(shí)，每列波都能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的________．3．干涉：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)________，某些區(qū)域的振動(dòng)________，這種現(xiàn)象叫做波的干涉．產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的必要條件：________.干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象．11ppt課件六、波的衍射和干涉11ppt課件答案：一、2.(1)①平衡位置振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置②最大距離③一次全振動(dòng)全振動(dòng)的次數(shù)3.振幅振幅三、1.周期性驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力無(wú)2.相等四、1.機(jī)械振動(dòng)2.波源介質(zhì)3.(1)相互垂直波峰波谷(2)同一直線上密部疏部4．(2)波源不變(3)介質(zhì)v＝λf五、位移平衡位置正弦(或余弦)六、1.障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多2.矢量和3.加強(qiáng)減弱兩列波的頻率相同12ppt課件答案：12ppt課件(1)l——等效擺長(zhǎng)：擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離．如圖(甲)所示的雙線擺的擺長(zhǎng)l＝r＋Lcosα；(乙)圖中小球在半徑為R的光滑圓槽靠近A點(diǎn)振動(dòng)，其等效擺長(zhǎng)為l＝R.13ppt課件13ppt課件(2)g——等效重力加速度：與單擺所處物理環(huán)境有關(guān)．②單擺處于超重或失重狀態(tài)下的等效重力加速度分別為g＝g0＋a、g＝g0－a.14ppt課件(2)g——等效重力加速度：與單擺所處物理環(huán)境有關(guān)．14pp15ppt課件15ppt課件已知波的傳播方向，由圖象可知各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；若已知某質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻的振動(dòng)方向，由圖象可知波的傳播方向．常用方法有：方法1：上下坡法：沿波的傳播方向看，“上坡”的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)；“下坡”的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”(如圖甲所示)．16ppt課件16ppt課件方法2：同側(cè)法：在波的圖象上某一點(diǎn)，沿縱軸方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)(如圖乙所示)．17ppt課件方法2：同側(cè)法：在波的圖象上某一點(diǎn)，沿縱軸方向畫出一個(gè)箭頭表18ppt課件18ppt課件19ppt課件19ppt課件波動(dòng)問(wèn)題的一個(gè)顯著特點(diǎn)是多解性，出現(xiàn)多解的原因主要有以下幾點(diǎn)：1．波的空間周期性沿波的傳播方向相距波長(zhǎng)整數(shù)倍的各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同，因此在同一波形圖上，某一振動(dòng)狀態(tài)(位移、速度等)會(huì)不斷地重復(fù)出現(xiàn)，這就是波的空間周期性．20ppt課件20ppt課件2．波的時(shí)間周期性由于經(jīng)過(guò)周期整數(shù)倍的時(shí)間(即t′＝t＋nT)各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況(位移、速度、加速度等)與它在t時(shí)刻的振動(dòng)情況完全相同，因此t時(shí)刻的波形在t′＝t＋nT時(shí)刻必然重復(fù)出現(xiàn)，這就是波的時(shí)間周期性．由于機(jī)械波的空間、時(shí)間的周期性必然導(dǎo)致波的傳播距離、時(shí)間和速度等物理量出現(xiàn)多值，這三個(gè)物理量可分別表示為x＝nλ＋Δx，t＝kT＋Δt21ppt課件2．波的時(shí)間周期性21ppt課件3．波傳播的雙向性在一維的條件下，機(jī)械波既可以向x軸正方向傳播，又可以向x軸負(fù)方向傳播，這就是波傳播的雙向性．波沿正負(fù)兩個(gè)方向傳播的最短時(shí)間之和為一個(gè)周期、最短距離之和為一個(gè)波長(zhǎng)．即Δt左＋Δt右＝T，Δx左＋Δx右＝λ.如圖所示，實(shí)線為t時(shí)刻波形，虛線為t＋