1、專題必背 14 機械振動機械波（選修 3-4）【必背學問點】一、機械振動1簡諧運動的對稱性1振動質點經過關于平穩位置對稱的兩點時,位移 x、回復力 F、速度 v、加速度 a、動能 Ek、勢能 Ep 的大小都相等,其中回復力 F、加速度 a 與位移 x 方向相反,速度與位移 相反x 的方向可能相同,也可能2振動質點通過關于平穩位置對稱的兩段等長線段的時間相等2簡諧運動的周期性1周期性：簡諧運動的位移x、速度 v、加速度 a、回復力 F、動能 Ek 和勢能 Ep 都隨時間作周期性變化, x、v、a、F 的變化周期為 T,Ek 和 Ep 的變化周期為T 2. s4AA2質點在任意時刻開頭計時的一個周

2、期內通過的路程為振幅 ,半個周期內通過的路程s2A.但從不同時刻開頭計時的四分之一周期內,路程不肯定等于振幅 A. 二、機械波1波長、波速與頻率 周期的關系v fT波的頻率 周期 等于振源的頻率 周期,與介質無關,波從一種介質進入另一種介質,頻率周期 是不變的；波在介質中的傳播速度v 由介質的性質打算；波長等于波在一個周期內向外傳播的距離,其大小取決于波的頻率及介質的性質 波速 vx波速也可用公式 vt運算,其中 x 為 t 時間內波沿傳播方向傳播的距離2振動圖象與波的圖象的比較振動圖象反映了一個質點的位移x位置坐標 隨時間 t 變化的關系,波動圖象反映了一系列質點在某一時刻相對其平穩位置的位

3、移隨 質點的平穩位置變化的關系；由振動圖象可確定周期 T、振幅 A、各時刻的位移及速度方向,由波動圖象可確定波長、振幅 A、波峰和波谷的位置、各個質點的位置及速度方向 結合傳播方向 留意：1簡諧運動與其在介質中的傳播形成的簡諧波的振幅、頻率均相同2簡諧振動和簡諧波的圖象均為正弦或余弦 曲線3振動和波動的圖象中質點振動方向判定方法不同3波的干涉：頻率相同的兩列波疊加, 使某些區域的振動加強,某些區域的振動減弱, 而且振動加強的區域和振動減弱的區域相互隔 開,這種現象叫波的干涉路程差 x2n1 2 n0,1,2 的點為振動減弱點；路程差xnn0,1,2 的點為振動加強點4波的衍射：波繞過障礙物連續

4、傳播的現象發生明顯衍射的 條件是,波長大于障礙物、小孔的尺寸或差不多三、振動圖象與波動圖象問題1由振動圖象判定質點在某時刻的振動方向于振動圖象中質點在某時刻的振動方向可依據下一個時刻遠小T 4質點的位移位置坐標確定,也可依據圖象中該時刻對應的曲線斜率的正負確定2波動圖象中質點的振動方向與波的傳播方向1 “上下坡法 ”：將波形想象成一段坡路, 沿著波傳播的方向看,位于“上坡”處的各質點振動方向向下,位于 向向上“下坡”處的各質點振動方2微平移法：波的傳播過程其實是波形沿傳播方向的平移,作出微小時間 t 后的波形,可確定各質點經 確定各質點的振動方向3振動圖象與波動圖象結合t 后到達的位置,由此可解答振動圖象和波動圖象結合的問題,應留意兩種圖象意義的懂得,波動圖象是某時刻一系列質點的振動情形的反映,振動圖象是某一質 點在不同