振动和波的基础知识.doc

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1、.....1.机械振动：（1）：机械振动即物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往返的运动（2）：回复力F回：指向“平衡”位置的合力叫回复力（3）：振动位移x：都以“平衡”位置为位移的起点（4）：振幅A：振动物体离开“平衡”位置的最大距离，振幅越大，振动的能量就越大（5）：振动的周期T：指完成一次全振动的时间；周期表示振动的快慢，周期小表示振动的快（6）：振动的频率f：指单位时间内完成振动的次数；频率大，表示振动的快。单位为：赫兹（Hz）（7）：T=；振动的周期T的大小与振幅的大小无关：对于同一个振动系统，当振动的振幅变大时，其周期将保持不变，所以物体振动

2、的周期又叫固有周期（8）:平衡位置：振动的中心位置，是假冒的“平衡”，F合不一定为0，如：单摆的“平衡”位置的加速度为：2：简谐振动：（1）：回复力F回和位移x成正比，但它们的方向相反；F回＝-kxx为物体离开“平衡”位置的位移负号表示回复力F回和位移x的方向相反回复力就是一个指向“平衡”位置的合力（2）：对于同一个振动系统，当振动的振幅变大时，其周期仍保持不变（3）：简谐振动的x-t图像：是一条正弦或余弦曲线（4）：振动的周期T的大小与振幅的大小无关（所以把它叫国有周期）。弹簧振子的T与小球的质量、弹簧的劲度序数有关；单摆的T与摆长、重力加速度g有关3.单摆（1

3、）：当单摆的摆角小于80时，单摆的振动可以看做简谐振动（2）：单摆振动时，也可以把它看做圆周运动(多多从不同的角度分析问题)（3）：单摆的回复力由重力在切线方向的分力提供。当摆角小于80时，，（如右图）（3）：当单摆的摆角小于80时，L为物体摆动时的圆心（悬点）到物体重心的距离c..........g为当地的重力加速度g＝；g´=（g´为离天体表面H高处的重力加速度；g为天体表面的重力加速度；R为天体的半经；M为中心天体的质量；H为离天体表面的高）公式说明T与振幅A无关（1）：单摆振动时，由于拉力始终与速度垂直，所以拉力不做功，如无阻力，则物体的机械能守恒（2）：

4、单摆振动时，如有阻力，则在短时间内，仍可把它看做简谐振动4、任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了(多多用位移时间图像帮助分析问题)5、受迫振动：（1）：物体在周期性外力的作用下的振动叫受迫振动（2）：物体做受迫振动时，它的频率等于驱动力的频率，而跟物体的固有频率无关，如图：假如L=g，则单摆的固有周期=2π秒，如果每隔八秒推一下小球，则单摆的周期就为8秒，而不是2π秒（3）：波在传播时，各质点都在做受迫振动(各质点都在模仿波源的振动)，所以波由一种介质传到另一介质时，波的频率不

5、变（等于波源的振动频率）（4）：物体在做受迫振动时，驱动力的频率跟物体的固有频率相等的时侯，物体的振幅最大，这种现象叫共振。驱动力的频率跟物体的固有频率越接近，物体的振幅也越大，如图为共振曲线（5）：当f驱动力=f固时物体会发生共振，共振时的振幅比不共振时的振幅大（6）：利用共振的有：共振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、打秋千……防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢……6：简谐振动的图像(如右图为水平振动的弹簧振子的振动图像)：由图像可知：（1）：振动图像表示的是某一质点在各个时刻的位移（2）：振幅A为15cm（3）:周期T为8s（4）

6、:a点对应的时刻，速度在增大，速度的方向向负方向；加速度在减小，加速度的方向负方向（和位移的方向相反，此时位移为正10cm）回复力在减小，回复力的方向向负方向（和位移的方向相反）c..........动能在增大，弹性势能在减小（机械能守恒）b点对应的时刻，速度在减小，速度的方向向负方向；加速度在增大，加速度的方向向正方向（和位移的方向相反，此时位移为-5cm）回复力在增大，回复力的方向向正方向（和位移的方向相反）动能在减小，弹性势能在增大（机械能守恒）d点对应的时刻，速度在减小，速度的方向向正方向；加速度在增大，加速度的方向向负方向（和位移的方向相反，此时位移为正

7、5cm）回复力在增大，回复力的方向向负方向（和位移的方向相反）动能在减小，弹性势能在增大（机械能守恒)（1）:Va

8、：两物体的