高中物理选修3-4、3-5知识点归纳.doc

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1、选修3-4知识点归纳一、简谐运动1．机械振动：机械振动是指物体在平衡位置附近所做的往复运动．2．回复力：回复力是指振动物体所受到的指向平衡位置的力，是由作用效果来命名的．回复力的作用效果总是将物体拉回平衡位置，从而使物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。回复力是由振动物体所受力的合力（如弹簧振子）沿振动方向的分力（如单摆）提供的，这就是回复力的来源。3．平衡位置：平衡位置是指物体在振动中所受的回复力为零的位置，此时振子未必一定处于平衡状态．比如单摆经过平衡位置时，虽然回复力为零，但合外力并不为零，还有向心力．4．描述振动的物理量：①位移总是相对于平衡位置而言的，方向总是由平衡位置

2、指向振子所在的位置—总是背离平衡位置向外；②振幅是物体离开平衡位置的最大距离，它描述的是振动的强弱，振幅是标量；③频率是单位时间内完成全振动的次数；④相位用来描述振子振动的步调。如果振动的振动情况完全相反，则振动步调相反，为反相位．5．简谐运动：A、简谐运动的回复力和位移的变化规律；B、单摆的周期。由本身性质决定的周期叫固有周期,与摆球的质量、振幅（振动的总能量）无关。6．简谐运动的表达式和图象：x=Asin(ωt+φ0)简谐运动的图象描述的是一个质点做简谐运动时，在不同时刻的位移，因而振动图象反映了振子的运动规律（注意：振动图象不是运动轨迹）。由振动图象还可以确定振子某时刻的

3、振动方向．7．简谐运动的能量：不计摩擦和空气阻力的振动是理想化的振动，此时系统只有重力或弹力做功，机械能守恒。振动的能量和振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。二、受迫振动和共振：物体在驱动力（周期性外力）作用下的振动叫受迫振动，做受迫振动的其振动频率总等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振幅的振幅最大，这种现象叫共振。驱动力的频率与振动物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅就越小．反之，越接近，受迫振动的振幅越大．（P18图共振实验；P19图共振曲线）三、机械波1．波的特征量及其关系（1）波长：波动过程中，对平衡位置的位移总相等的两

4、相邻质点的距离叫波长；（2）频率：波的频率由波源的振动频率决定，在任何介质中，频率保持不变；（3）机械振动在介质中的传播的距离和所用时间的比值叫波速，波速由介质本身的性质所决定，在不同介质中波速是不同的。（v=△x/△t）2．介质中质点运动的特征：（1）每个质点都在自己平衡位置附近作振动，并不随波迁移；（2）后振动的质点振动情况总是落后于相邻的先振动的质点的振动3．波动图象（1）横波的形成过程P24图（2）规定用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，连结各质点位移量末端得到的曲线叫做该时刻波的图象（3）横波图象的作用：①

5、可知波动中质点的振幅和波长；②若已知波的传播方向，可知介质质点的振动方向，反之亦然；③相邻的波峰波谷点间的质点振动方向相同；④若知波速v，可求此时刻以后的波形图，方法是把波形图平移Δx=vΔt的距离。4、波长、波速和频率（周期）的关系：v=△x/△t=λf=λ/T。四、波的反射和折射波的干涉和衍射1、在波的反射中，反射角等于折射角；在波的折射中，sinθ1/sinθ2=v1/v2。2、波绕过障碍物的现象叫做波的衍射，能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。（P37波的衍射的示意图）3、波的独立传播原理：几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相

6、干扰．几列波的重叠区域中的任何一个质点的位移都等于几列波引起位移的矢量和．最能说明独立传播原理的是声波；几个人在一起同时讲话，虽然声波在空间叠加，但人们仍然能分出各自的声音．4、产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同，干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：（1）最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ；（2）最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍δ=；，即。根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。（P40波的干涉的示意图）5、声波是纵波，能在空气、液体、固体中传播．可闻声波的频率大致在20HZ到20k

7、HZ之间，声波具有波的共性，可以发生反射、折射干涉和衍射等．五、多普勒效应：当波源或者观测者相对于介质运动时，观测者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。当波源与观察者相互靠近时，观察者“感觉”到的频率变大。当波源与观察者相互远离时，观察者“感觉”到的频率变小。现象：多普勒测速仪、“红移”、“彩超”。六、电磁波电磁波的传播1、麦克斯韦理论（1888年赫兹用实验证明其理论是正确的）(1)变化的磁场能够在周围空间________，变化的电场能够在周围空间__________。(2)均匀