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1、高中物理专题辅导：机械振动与机械波一、知识概要：二、难点与突破：1、振动：（1）简谐运动：简谐运动中的力学运动学条件及位移，回复力，振幅，周期，频率及在一次全振动过程中各物理量的变化规律。简谐振动： 回复力： F = 一KX 加速度：a =一KX/m单摆:T=2Lg (与摆球质量,振幅无关) *弹簧振子:T=2mK (与振子质量有关,与振幅无关) 等效摆长、等效的重力加速度 影响重力加速度有：纬度,离地面高度在不同星球上不同,与万有引力圆周运动规律（或其它运动规律）结合考查系统的状态(超、失重情况)所处的物理环境有关,有电磁场时的情况静止于平衡位置时等于摆线张力与球质量的比值 注意等效单摆(即
2、是受力环境与单摆的情况相同)（2）共振的现象、条件、防止和应用2、机械波:基本概念,形成条件特点：传播的是振动形式和能量,介质的各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。各质点都作受迫振动， 起振方向与振源的起振方向相同， 离源近的点先振动，在波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间 波源振几个周期波就向外传几个波长波长的说法：两个相邻的在振动过程中对平衡位置“位移”总相等的质点间的距离.一个周期内波传播的距离 两相邻的波峰(或谷)间的距离.过波上任意一个振动点作横轴平行线，该点与平行线和波的图象的第二个交点之间的距离为一个波长. 波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波长、
3、波速、频率的关系： V=lf =(适用于一切波) 3、波的图像与振动图像的比较简谐运动的振图象机械波的波动图象图象研究对象一个振动质点波传播方向所有质点研究内容一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律函数关系一个质点做简谐运动时，它的位置x随时间t变化的关系在某一时刻某一直线上各个质点的位置所形成的图象（横波）坐标横轴一个质点振动的时间各质点平衡位置距坐标原点的位置（距离）纵轴一个质点不同时刻相对平衡位置的位移同一时刻各质点相对各自平衡位置的位移形状正弦函数或余弦函数的图象由图象可直观得到的数据周期T振幅A波长振幅A波峰及波谷的位置物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的
4、位移图象变化随时间推移图象延续，但已有形态不变随时间推移，图象沿传播方向平移完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长图象上某一点的物理意义在某时刻（横轴坐标）做简谐运动的物体相对平衡位置的位移（纵轴坐标）在某时刻，距坐标原点的距离一定（横轴坐标）的该质点的位移（纵坐标）强化训练：1、弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为_cm/s，t_时，位于x245cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。2、一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为l0cmP、Q
5、两点的坐标分别为-lm和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰试计算：这列波的传播速度多大？从t=0时刻起，经多长时间Q点第一次出现波峰？当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？3、如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问：（1）该简谐横波的波速v的大小和方向如何？（2）从t=0至t=1.2s，质点Q运动的路程L是多少？（3）当t=1.2s时，质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少？y/cmx/m00.2P55-5Q0.42.54、两波源在水槽中形成的波 形如
6、图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（ ）A、在两波相遇的区域中会产生干涉B、在两波相遇的区域中不会产生干涉C、 点的振动始终加强D、 点的振动始终减弱 5、用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像，则（ ）A、图像(a)表明光具有粒子性B、图像(c)表明光具有波动性C、用紫外光观察不到类似的图像D、实验表明光是一种概率波6、如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆 盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的 (填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的 (填“波动说、“微粒说或“光子说)。7、两列简
7、谐波沿x轴相向而行，波速均为，两波源分别位于A、B处，时的波形如图所示。当时，M点的位移为 cm，N点的位移为 cm。 8、利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示，则（ ）A、图a、b均显示了波的干涉现象B、图a、b均显示了波的衍射现象C、图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D、图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象9、如图所示,实线和虚线分别为某种波在t时刻和t+t时刻的波形曲线.B和C是横坐标分别为d和3d的两个质点.下列说法中正确的是 ( )A.任一时刻,如果质点B向上运动,则质点C一定向下运动B.任一时刻,如果质点B的速度为零,则质点C的速度也为零C.如果波是向右传播
8、的,则波的周期可能为tD.如果波是向左传播的,则波的周期可能为t10、两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0 m/s的速率沿同一直线相向传播,t=0时刻的图形如图所示,下图中小方格的边长为0.1 m,则以下不同时刻,波形正确的是 ( )11、A、B两波相向而行,在某行时刻的波形与位置如图所示,已知波的传播速度为v,图中标尺每格长度为l在图中画出又经过t=7l/v时的波形.答案：1、20，2.75；2、（1）由波形图知：=4m波传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰可知：t=0.7s=T，即T=0.4s由波速公式v=10m/s（2）由波形图知，波峰由t=0s的波形图到Q第一次
9、出现波峰传播的距离X=11m所用时间t1=1.1s（3）振动传到P点需T，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动的时间t2=t1-T=1.1s-0.2s=0.9s=T，所以P点通过 路程为L=4A=0.9m答：这列波的传播速度为10m/s；从t=0时刻起，经1.1s时间Q点第一次出现波峰；当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为0.9m3、（1）此波沿x轴负向传播 在t1=0到t2=0.55s这段时间里，质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处则有 (2+)T=0.55s 解得 T =0.2s 由图象可得简谐波的波长为 =0.4m 则波速 v= =2m/s （2）在t1=0至t3=1.2s这段时间，质点Q恰经过了6个周期，即质点Q回到始点，由于振幅A=5cm所以质点Q运动的路程为 L=4A6=456cm=120cm （3）质点Q经过6个周期后恰好回到始点，则相对于平衡位置的位移为s=2.5cm 4、B 5、ABD 6、衍射，波动说 7、2，0 8、D 9、C 10、ABD11、解析 经过时间t =7l/v时两波的图形可由下图甲所示.相遇叠加后的图形如下图乙所示.
