1、高中物理專題輔導：機械振動與機械波一、知識概要：二、難點與突破：1、振動：（1）簡諧運動：簡諧運動中的力學運動學條件及位移，回復力，振幅，周期，頻率及在一次全振動過程中各物理量的變化規律。簡諧振動： 回復力： F = 一KX 加速度：a =一KX/m單擺:T=2Lg (與擺球質量,振幅無關) *彈簧振子:T=2mK (與振子質量有關,與振幅無關) 等效擺長、等效的重力加速度 影響重力加速度有：緯度,離地面高度在不同星球上不同,與萬有引力圓周運動規律（或其它運動規律）結合考查系統的狀態(超、失重情況)所處的物理環境有關,有電磁場時的情況靜止于平衡位置時等于擺線張力與球質量的比值 注意等效單擺(即

2、是受力環境與單擺的情況相同)（2）共振的現象、條件、防止和應用2、機械波:基本概念,形成條件特點：傳播的是振動形式和能量,介質的各質點只在平衡位置附近振動并不隨波遷移。各質點都作受迫振動， 起振方向與振源的起振方向相同， 離源近的點先振動，在波傳播方向上兩點的起振時間差=波在這段距離內傳播的時間 波源振幾個周期波就向外傳幾個波長波長的說法：兩個相鄰的在振動過程中對平衡位置“位移”總相等的質點間的距離.一個周期內波傳播的距離 兩相鄰的波峰(或谷)間的距離.過波上任意一個振動點作橫軸平行線，該點與平行線和波的圖象的第二個交點之間的距離為一個波長. 波從一種介質傳播到另一種介質,頻率不改變, 波長、

3、波速、頻率的關系： V=lf =(適用于一切波) 3、波的圖像與振動圖像的比較簡諧運動的振圖象機械波的波動圖象圖象研究對象一個振動質點波傳播方向所有質點研究內容一質點位移隨時間變化規律某時刻所有質點的空間分布規律函數關系一個質點做簡諧運動時，它的位置x隨時間t變化的關系在某一時刻某一直線上各個質點的位置所形成的圖象（橫波）坐標橫軸一個質點振動的時間各質點平衡位置距坐標原點的位置（距離）縱軸一個質點不同時刻相對平衡位置的位移同一時刻各質點相對各自平衡位置的位移形狀正弦函數或余弦函數的圖象由圖象可直觀得到的數據周期T振幅A波長振幅A波峰及波谷的位置物理意義表示一質點在各時刻的位移表示某時刻各質點的

4、位移圖象變化隨時間推移圖象延續，但已有形態不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移完整曲線占橫坐標距離表示一個周期表示一個波長圖象上某一點的物理意義在某時刻（橫軸坐標）做簡諧運動的物體相對平衡位置的位移（縱軸坐標）在某時刻，距坐標原點的距離一定（橫軸坐標）的該質點的位移（縱坐標）強化訓練：1、彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為_cm/s，t_時，位于x245cm的質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。2、一列簡諧橫波，在t=0時刻的波形如圖所示，質點振動的振幅為l0cmP、Q

5、兩點的坐標分別為-lm和-9m，波傳播方向由右向左，已知t=0.7s時，P點第二次出現波峰試計算：這列波的傳播速度多大？從t=0時刻起，經多長時間Q點第一次出現波峰？當Q點第一次出現波峰時，P點通過的路程為多少？3、如圖所示為一列簡諧橫波在t=0時刻的圖象。此時質點P的運動方向沿y軸負方向，且當t=0.55s時質點P恰好第3次到達y軸正方向最大位移處。問：（1）該簡諧橫波的波速v的大小和方向如何？（2）從t=0至t=1.2s，質點Q運動的路程L是多少？（3）當t=1.2s時，質點Q相對于平衡位置的位移s的大小是多少？y/cmx/m00.2P55-5Q0.42.54、兩波源在水槽中形成的波 形如

6、圖所示，其中實線表示波峰，虛線表示波谷，則（ ）A、在兩波相遇的區域中會產生干涉B、在兩波相遇的區域中不會產生干涉C、 點的振動始終加強D、 點的振動始終減弱 5、用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上先后出現如圖(a)、(b)、(c)所示的圖像，則（ ）A、圖像(a)表明光具有粒子性B、圖像(c)表明光具有波動性C、用紫外光觀察不到類似的圖像D、實驗表明光是一種概率波6、如圖，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓 盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現了一個亮斑。這是光的 (填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現象，這一實驗支持了光的 (填“波動說"、“微粒說"

7、或“光子說")。7、兩列簡諧波沿x軸相向而行，波速均為，兩波源分別位于A、B處，時的波形如圖所示。當時，M點的位移為 cm，N點的位移為 cm。 8、利用發波水槽得到的水面波形如a,b所示，則（ ）A、圖a、b均顯示了波的干涉現象B、圖a、b均顯示了波的衍射現象C、圖a顯示了波的干涉現象，圖b顯示了波的衍射現象D、圖a顯示了波的衍射現象，圖b顯示了波的干涉現象9、如圖所示,實線和虛線分別為某種波在t時刻和t+t時刻的波形曲線.B和C是橫坐標分別為d和3d的兩個質點.下列說法中正確的是 ( )A.任一時刻,如果質點B向上運動,則質點C一定向下運動B.任一時刻,如果質點B的速度為零,則質

8、點C的速度也為零C.如果波是向右傳播的,則波的周期可能為tD.如果波是向左傳播的,則波的周期可能為t10、兩個不等幅的脈沖波在均勻介質中均以1.0 m/s的速率沿同一直線相向傳播,t=0時刻的圖形如圖所示,下圖中小方格的邊長為0.1 m,則以下不同時刻,波形正確的是 ( )11、A、B兩波相向而行,在某行時刻的波形與位置如圖所示,已知波的傳播速度為v,圖中標尺每格長度為l在圖中畫出又經過t=7l/v時的波形.答案：1、20，2.75；2、（1）由波形圖知：=4m 波傳播方向由右向左，已知t=0.7s時，P點第二次出現波峰可知：t=0.7s=T，即T=0.4s  由

9、波速公式v=10m/s（2）由波形圖知，波峰由t=0s的波形圖到Q第一次出現波峰傳播的距離X=11m    所用時間t1=1.1s（3）振動傳到P點需T，所以當Q點第一次出現波峰時，P點已振動的時間t2=t1-T=1.1s-0.2s=0.9s=T，所以P點通過 路程為L=4A×=0.9m              答：這列波的傳播速度為10m/s；從t=0時刻起，經1.1s時間Q點第一次出現波峰；當Q點第一次出現波峰時，P點通過的路程為0.9m3、（1）此波沿x軸負向傳播 在t1=0到t2=0.55s這段時間里，質點P恰好第3次到達y正方向最大位移處則有 (2+)T=0.55s 解得 T =0.2s 由圖象可得簡諧波的波長為 =0.4m 則波速 v= =2m/s （2）在t1=0至t3=1.2s這段時間，質點Q恰經過了6個周期，即質點Q回到始點，由于振幅A=5cm所以質點Q運動的路程為 L=4A×