大学物理振动波动复习资料.ppt

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1、二掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析.一掌握描述简谐运动的各个物理量（特别是相位）的物理意义及各量间的关系.第九章机械振动教学基本要求：三掌握简谐运动的基本特征，能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动方程，并理解其物理意义.四理解同方向、同频率简谐运动的合成规律.1基本概念：简谐振动、振幅、频率、相位、简谐振动方程、旋转矢量、振动能量、同方向同频率谐振动的合成二主要内容1、简谐振动及其特征——弹性回复力简谐运动的特征：加速度与位移的大小x成正比，方向相反22、描述谐振动的物理量（1）振幅

2、图（2）周期、频率弹簧振子周期周期频率圆频率周期和频率仅与振动系统本身的物理性质有关3相位的意义:表征任意时刻（t）物体振动状态.物体经一周期的振动，相位改变.（3）相位相位初相位（4）相位差讨论相位差：表示两个相位之差1）对同一简谐运动，相位差可以给出两运动状态间变化所需的时间．452）对于两个同频率的简谐运动，相位差表示它们间步调上的差异（解决振动合成问题）.同步为其它超前落后反相6（5）常数A和的确定3、旋转矢量用旋转矢量求相位用旋转矢量画振动曲线初始条件7几种常见的简谐振动1）弹簧振子：2）单摆：3）复摆：4）微振动：8

3、4、谐振动的能量5、同方向同频率谐振动的合成合振动为线性回复力是保守力，作简谐运动的系统机械能守恒.9两个同方向同频率简谐运动合成后仍为同频率的简谐运动（1）当（2）当——合振动加强——合振动减弱（3）一般情况，两分振动既不同相也不反相，则合振动振幅在A1+A2和

4、A1-A2

5、之间取值。10（1）振荡电路无阻尼自由电磁振荡LCεSLC电磁振荡电路L+CAL+CCLCBLCD6、电磁振荡11﹡无阻尼自由振荡中的电荷和电流随时间的变化O﹡（2）无阻尼电磁振荡的振荡方程12（3）无阻尼电磁振荡的能量在无阻尼自由电磁振荡过程中，电场能量和

6、磁场能量不断的相互转化，其总和保持不变.13例图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为A/2-AOxt（1）（2）（4）0（3）合振动的方程为：14例：x为何值时谐振子系统的动能等于势能?解:设x=xP处则:15例一简谐运动的运动曲线如图所示，求振动周期和振动方程.0振动的方程为160**ab例已知谐振动的A、T，求如图简谐运动方程.解法一从图上可知或或17解法二A/2矢量位于轴下方时0**ab用旋转矢量法求初相位A/218例质量为的物体，以振幅作简谐运动，其最大加速度为，求：（1）振动

7、的周期；（2）通过平衡位置的动能；解:19时，由（3）总能量；（4）物体在何处其动能和势能相等？20例：质量为　　　　　的小球与轻弹簧组成的系统，若按　　　　　　　　　　的规律振动，式中t以秒计，x以米计。(1)求振动的角频率、周期、振幅、初相以及速度与加速度的最大值；(2)求速度、加速度表达式；(3)求振动的动能、势能及总能量？21(2)(3)解：(1)与标准方程　　　　　　　　　比较，可知22例：已知两谐振动的表达式为x1=0.05cos(10t+3/4)m，x2=0.06cos(10t+/4)m，求：(1)合振动的振幅和

8、初相位；(2)如有第三个谐振动x3=0.07cos(10t+)m，则当为何值时，才能使x1+x3的振幅为最大？又当为何值时，才能使x2+x3的振幅最小？解：方法一，用求合振动振幅和初相位的公式求。23方法二，用旋转矢量方法求24(2)两振动同相时,合振动振幅最大即两振动反相时,合振动振幅最小即25一理解描述简谐波的各物理量的意义及各量间的关系.二理解机械波产生的条件．掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法．理解波函数的物理意义．理解波的能量传播特征及能流、能流密度概念．第十章机械波教学基本要求26三了解惠更

9、斯原理和波的叠加原理.理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件.四理解驻波及其形成，了解驻波和行波的区别.五了解机械波的多普勒效应及其产生的原因.27振动和波动的关系：机械波、电磁波、物质波振动——波动的成因波动——振动的传播波动的种类：28概念：机械波、横波、纵波、振幅、频率、波长、波速、波函数、波的能量、衍射、干涉、驻波、多普勒效应二主要内容1、机械波的产生条件能传播机械振动的媒质（空气、水、钢铁等）（2）介质作机械振动的物体（声带、乐器等）（1）波源波是运动状态的传播，介质的质点并不随

10、波传播.注意293、波长波的周期和频率波速波长：同一波线上，两个相邻的、相位差为2的振动质点间的距离。即一个完整波形的长度。用表示。2、横波与纵波（1）横波特点：波传播方向上各点的振动方向与波传播方向垂直（2）纵波（又称疏密波）特点：质点的振动