资源描述：
《学案10机械振动与机械波》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、知识回顾1.物体做简谐运动的动力学特征:回复力及加速度与位移大小成正比,方向总是与位移的方向相反,始终指向位置.其表达式为:F=,a=,回复力的来源是物体所受到的合力.学案机械振动与机械波平衡-kx2.物体做简谐运动的运动学特征是周期性运动,位移、回复力、加速度、速度、动量都随时间按“正弦”或“余弦”的规律变化,它们的周期均相同.其位移随时间变化的表达式为:x=或x=.3.简谐运动的能量特征是:振动的能量与有关,随的增大而增大.振动系统的动能和势能相互转化,总机械能守恒,能量的转化周期是位移周期的.Asin（ωt+φ）
2、Acos（ωt+φ）振幅振幅4.简谐运动的两种模型是和单摆.当单摆摆动的角度α<10°时,可以看成简谐运动,其周期公式为T=2π,可以用该公式测定某个天体表面的,表达式为:g==,l′为摆线长,d为球的直径.弹簧振子重力加速度5.机械波（1）机械波的产生条件:①波源;②.（2）机械波的特点①机械波传播的是振动的形式和能量,质点在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.实质:通过传播振动的形式而将振源的能量传播出去.②介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与相同.介质波源的振动周期③机械波的传播速度只由决定.（3）波速、波
3、长、周期、频率的关系v==fλ介质6.振动图象和波动图象的物理意义不同:振动图象反映的是,而波动图象是.振动图象随时间推移图象延续,但是已有的形态不变,而波动图象随时间的推移,图象沿传播方向.7.简谐运动和波动都具有对称性和性.简谐运动是变速运动,波动在同种均匀介质中是运动,所以满足x=vt.一个质点在各个时刻的位置某时刻各质点的位移平移周期匀速8.波的叠加原理（独立传播原理）几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰.在几列波重叠的区域里,任何一个质点的总位移,都等于这几列波分别引起的位移的.9.波的现象（1）波的叠
4、加、干涉、衍射、多普勒效应.（2）波的干涉①必要条件:频率相同.矢量和②设两列波到某一点的波程差为Δx.若两波源振动情况完全相同,则③加强区始终加强,减弱区始终减弱.加强区的振幅A=A1+A2,减弱区的振幅A=
5、A1-A2
6、.④若两波源的振动情况相反,则加强区、减弱区的条件与上相反.Δx=nλ（n=0,1,2…）,振动加强Δx=nλ+（n=0,1,2…）,振动减弱方法点拨1.判断波的传播方向和质点振动方向的方法:①特殊点法;②（波形移动法).2.利用波传播的周期性,双向性解题（1）波的图象的周期性:相隔时间为周期整数倍
7、的两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解的可能.（2）波传播方向的双向性:在题目未给出传播方向时,要考虑到波可沿x轴或传播的两种可能性.微平移法正向负向类型一振动与波图象的理解及应用例1一列简谐横波沿x轴传播,周期为T,t=0时刻的波形如图1所示,此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m,xb=5.5m,则（）图1A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷B.t=T/4时,a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时,b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻,a、
8、b两质点的位移和速度可能相同解析由图象可看出波长为4m,t=0时刻x=3m处的质点向上振动,可得该波向左传播.将整个波形图向左平移1.5m时,a质点到达波峰,此时b质点正好在平衡位置,与t=0时刻平衡位置在7m处的质点振动状态一样.故a质点到达波峰时,b质点正在平衡位置向上振动,A错;将图象整体向左平移1m,即波传播时,a的振动状态与t=0时刻平衡位置在3.5m处的质点振动状态一样,即处于平衡位置上方并向y轴正方向运动,B错;将图象整体向左平移3m,即波传播时,b的振动状态与t=0时刻平衡位置在8.5m处的质点振动状态
9、一样,即处在平衡位置上方并向y轴负方向运动,C对;a、b质点相隔3m,即相差,速度相同的质点应该在半周期内才会出现,D错.答案C解题归纳振动图象与波动图象都具有空间周期性.①两个图象的坐标轴所表示的物理意义不同.振动图象的横坐标表示时间,而波动图象的横坐标表示介质中各振动质点的平衡位置;②两个图象所描述的对象不同,振动图象描述的是一个质点的位移随时间的变化情况,而波动图象描述的是介质中的各个质点某一时刻各自振动所到达的位置情况.通俗地说,振动图象相当于是在一段时间内一个质点运动的“录像”,而波动图象则是某一时刻一群质点
10、振动的“照片”;③随着时间的推移,振动图象原来的形状(即过去质点不同时刻所到达的位置)不再发生变化,而波动图象由于各质点总在不断地振动,因此随着时间的推移,原有的图象将发生周期性变化.预测1（2009·全国Ⅰ·20）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图2甲所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m.P点的振动图象
