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2019年湖南成考高终点物理复习材料--机械振动和机械波

2019-05-29 15:18:01   来源:湖南成考网    点击:
作者:余师长教员

  以下是湖南成考网为各位成考考生预备2019年湖南成考高终点物理复习材料,祝贺各位考生可以在接上去的测验中超凡发挥,逢考必过。

  机械振动和机械波

  1.简谐活动

  (1)定义:物体在跟偏离均衡地位的位移大年夜小成正比,并且总是指向均衡地位的答复力的感化下的振动,叫做简谐活动.

  (2)简谐活动的特点:答复力F=-kx,加快度a=-kx/m,偏向与位移偏向相反,总指向均衡地位.

  简谐活动是一种变加快活动,在均衡地位时,速度最大年夜,加快度为零;在最大年夜位移处,速度为零,加快度最大年夜.

  (3)描述简谐活动的物理量

  ①位移x:由均衡地位指向振动质点地点地位的有向线段,是矢量,其最大年夜值等于振幅.

  ②振幅A:振植物体分开均衡地位的最大年夜间隔,是标量,表示振动的强弱.

  ③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.

  (4)简谐活动的图象

  ①意义:表示振植物体位移随时间变更的规律,留意振动图象不是质点的活动轨迹.

  ②特点:简谐活动的图象是正弦(或余弦)曲线.

  ③应用:可直不雅地读取振幅A、周期T和各时辰的位移x,剖断答复力、加快度偏向,剖断某段时间内位移、答复力、加快度、速度、动能、势能的变更情况.

  2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的情况和放置的方法无任何干系.如某一弹簧振子做简谐活动时的周期为T,不论把它放在地球上、月球上照样卫星中;是程度放置、倾斜放置照样竖直放置;振幅是大年夜照样小,它的周期就都是T.

  3.单摆:摆线的质量不计且弗成伸长,摆球的直径比摆线的长度小很多,摆球可视为质点.单摆是一种幻想化模型.

  (1)单摆的振动可看作简谐活动的条件是:最大年夜摆角α<5°.

  (2)单摆的答复力是重力沿圆弧切线偏向并且指向均衡地位的分力.

  (3)作简谐活动的单摆的周期公式为:T=2π

【江苏成人高考】高终点物理--机械振动和机械波

 

  ①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅有关.

  ②单摆的振动周期跟摆球的质量有关,只与摆长L和本地的重力加快度g有关.

  ③摆长L是指悬点到摆球重心间的间隔,在某些变形单摆中,摆长L应懂得为等效摆长,重力加快度应懂得为等效重力加快度(普通情况下,等效重力加快度g'等于摆球运动在均衡地位时摆线的张力与摆球质量的比值).

  4.受迫振动

  (1)受迫振动:振动体系在周期性驱动力感化下的振动叫受迫振动.

  (2)受迫振动的特点:受迫振动稳准时,体系振动的频率等于驱动力的频率,跟体系的固有频率有关.

  (3)共振:当驱动力的频率等于振动体系的固有频率时,振植物体的振幅最大年夜,这类景象叫做共振.

  共振的条件:驱动力的频率等于振动体系的固有频率.

  5.机械波:机械振动在介质中的传播构成机械波.

  (1)机械波产生的条件:①波源;②介质

  (2)机械波的分类

  ①横波:质点振动偏向与波的传播偏向垂直的波叫横波.横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).

  ②纵波:质点振动偏向与波的传播偏向在同一向线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部.

  [留意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不克不及传播横波.

  (3)机械波的特点

  ①机械波传播的是振动情势和能量.质点只在各自的均衡地位邻近振动,其实不随波迁徙.

  ②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率雷同.③离波源近的质点带动离波源远的质点顺次振动.

  6.波长、波速和频率及其关系

  (1)波长:两个相邻的且在振动过程当中对均衡地位的位移总是相等的质点间的间隔叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的间隔等于一个波长.

  (2)波速:波的传播速度.机械波的传播速度由介质决定,与波源有关.

  (3)频率:波的频率一直等于波源的振动频率,与介质有关.

  (4)三者关系:v=λf

  7. ★动摇图象:表示波的传播偏向上,介质中的各个质点在同一时辰相对均衡地位的位移.当波源作简谐活动时,它在介质中构成简谐波,其动摇图象为正弦或余弦曲线.

  (1)由波的图象可获得的信息

  ①从图象可以直接读出振幅(留意单位).②从图象可以直接读出波长(留意单位).

  ③可求任一点在该时辰相对均衡地位的位移(包含大年夜小和偏向)

  ④在波速偏向已知(或已知波源方位)时可肯定各质点在该时辰的振动偏向.⑤可以肯定各质点振动的加快度偏向(加快度总是指向均衡地位)

  (2)动摇图象与振动图象的比较:

  振动图象动摇图象

  研究对象一个振动质点沿波传播偏向一切的质点

  研究内容一个质点的位移随时间变更规律某时辰一切质点的空间分布规律

  图象

【江苏成人高考】高终点物理--机械振动和机械波
【江苏成人高考】高终点物理--机械振动和机械波

 

  物理意义表示一质点在各时辰的位移表示某时辰各质点的位移

  图象变更随时间推移图象延续,但已有外形不变随时间推移,图象沿传播偏向平移

  一个完全曲线占横坐标间隔表示一个周期表示一个波长

  

【江苏成人高考】高终点物理--机械振动和机械波
8.动摇成绩多解性

 

  波的传播过程当中时间上的周期性、空间上的周期性和传播偏向上的双向性是招致“动摇成绩多解性”的重要缘由.若标题假定必定的条件,可使无穷系列解转化为无限或唯一解

  9.波的衍射

  波在传播过程当中偏离直线传播,绕过妨碍物的景象.衍射景象总是存在的,只要明显与不明显的差别.波产生明显衍射景象的条件是:妨碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或可以或许与波长差不多.

  10.波的叠加

  几列波相遇时,每列波可以或许保持各自的状况持续传播而不相互搅扰,只是在堆叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分别惹起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程当中、相遇后,各自的活动状况不产生任何变更,这是波的自力性道理.

  11.波的干涉:

  频率雷同的两列波叠加,某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的景象,叫波的干涉.产生干涉景象的条件:两列波的频率雷同,振动情况稳定.

  [留意]①干涉时,振动加强区域或振动减弱区域的空间地位是不变的,加强区域中间质点的振幅等于两列波的振幅之和,减弱区域中间质点的振幅等于两列波的振幅之差.

  ②两列波在空间相遇产生干涉,两列波的波峰相遇点为加强点,波峰和波谷的相遇点是减弱的点,加强的点只是振幅大年夜了,并不是任一时辰的位移都大年夜;减弱的点只是振幅小了,也并不是任一时辰的位移都最小. 如图若S1、S2为振动偏向同步的相干波源,当PS1-PS2=nλ时,振动加强;当PS1-PS2=(2n+1)λ/2时,振动减弱。

  12.声波

  (1)空气中的声波是纵波,传播速度为340m/s.

  (2)可以或许惹起人耳感到的声波频率范围是:20~20000Hz.

  (3)超声波:频率高于20000Hz的声波. ①超声波的重要性质有:波长短,不轻易产生衍射,根本上能直线传播,是以可使能量定向集中传播;穿透才能强.

  ②对超声波的应用:用声纳探测潜艇、鱼群,探察金属外部的缺点;应用超声波碎石治疗胆结石、肾结石等;应用“B超”探察人体内病变.

  13.多普勒效应:由于波源和不雅察者之间有相对活动使不雅察者认为频率产生变更的景象.其特点是:当波源与不雅察者有相对活动,二者相互接近时,不雅察者接收到的频率增大年夜;二者相互阔别时,不雅察者接收到的频率减小.

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