專題七機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考點(diǎn)例析

1、“高中物理參考”收集1物理專題（七）機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考點(diǎn)例析湖北陳宏機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波這一部分概念較多，考點(diǎn)較多，對(duì)圖象要求層次較高，因而高考試題對(duì)本部分內(nèi)容考查的特點(diǎn)是試題容量較大，綜合性較強(qiáng)，一道題往往要考查力學(xué)的多個(gè)概念或者多個(gè)規(guī)律。因此，在復(fù)習(xí)本部分時(shí)，應(yīng)注意概念的理解和記憶、應(yīng)注意機(jī)械振動(dòng)與牛頓定律、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用。在理解和掌握簡諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)而掌握機(jī)械波的相關(guān)知識(shí)。本部分高考

2、題多以選擇題、填空題形式出現(xiàn)，但試題信息量大，一道題中考查多個(gè)概念、規(guī)律，尤其注重對(duì)波的考查。例如：2000年高考第7題，由動(dòng)態(tài)波形判定λ、T、V、A等量，以檢查學(xué)生的理解能力、推理能力和空間想象能力；2001年高考題第9題考查單擺與機(jī)械能的綜合問題、理綜第20題將波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖像結(jié)合起來考查綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；2003年全國物理第7題考查對(duì)振動(dòng)圖像理解、上海物理試題則考查波的形成和波的圖像的描繪；2004年各種物理試卷和理科綜合試卷

3、中都含有這一部分知識(shí)的考題，特別是上海卷第13題要求學(xué)生作出兩列波長不同的波疊加以后的波形，將這一部分試題的難度推到了頂峰！但從歷年的高考得分情況來看，這一部分試題的難度還是較低的，因此同學(xué)們只要弄清下面所講的相關(guān)問題，得到這一部分試題的分?jǐn)?shù)是不困難的。一、夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)一、夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)1、深刻理解、深刻理解簡諧運(yùn)動(dòng)、振幅、周期和頻率的概念簡諧運(yùn)動(dòng)、振幅、周期和頻率的概念（1）簡諧運(yùn)動(dòng)：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡

4、位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)。特征是：F=kxa=kxm.（2）簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：在平衡位置：速度最大、動(dòng)能最大、動(dòng)量最大；位移最小、回復(fù)力最小、加速度最小?！?在離開平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)：速度最小、動(dòng)能最小、動(dòng)量最小；位移最大、回復(fù)力最大、○2加速度最大。振動(dòng)中的位移x都是以平衡位置為起點(diǎn)的，方向從平衡位置指向末位置，大小為這兩○3位置間的直線距離。加速度與回復(fù)力、位移的變化一致在兩個(gè)“端點(diǎn)”最大，在平衡位置為零，方向總是指向平衡位置。（3）振

5、幅A：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離稱為振幅。它是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。它是標(biāo)量。（4）周期T和頻率f：振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間稱為周期T它是標(biāo)量，單位是秒；單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)稱為振動(dòng)頻率，單位是赫茲（Hz）。周期和頻率都是描述振動(dòng)快慢的物理量，它們的關(guān)系是：T=1f.2、深刻理解、深刻理解單擺的概念單擺的概念(1)單擺的概念：在細(xì)線的一端拴一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，線的伸縮和質(zhì)量可忽“高中物理參考”收集3度、速度

6、、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。（3）波的圖象：波的圖象是描述在波的傳播方向上的介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻離開平衡○1位置的位移。簡諧波的圖象是一條正弦或余弦圖象。波的圖象的重復(fù)性：相隔時(shí)間為周○2○3期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同。波的圖象反映機(jī)械波的有關(guān)信息：質(zhì)點(diǎn)的振幅、波長、○4介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位置、已知波的傳播方向后可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向和經(jīng)過一段時(shí)間后的波形圖。(4)振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的聯(lián)系與區(qū)別聯(lián)系：波動(dòng)是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，

7、兩者都是按正弦或余弦規(guī)律變化的曲線；振動(dòng)圖象和波的圖象中的縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移，它們中的最大值均表示質(zhì)點(diǎn)的振幅。區(qū)別：①振動(dòng)圖象描述的是某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)情況，圖象上任意兩點(diǎn)表示同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移；波的圖象描述的是波在傳播方向上無數(shù)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的振動(dòng)情況，圖象上任意兩點(diǎn)表示不同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻偏離平衡位置的位移。②振動(dòng)圖象中的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，箭頭方向表示時(shí)間向后推移；波的圖象中的橫坐標(biāo)表示離開振源的質(zhì)

8、點(diǎn)的位置，箭頭的方向可以表示振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播方向，即波的傳播方向，也可以表示波的傳播方向的反方向。③振動(dòng)圖象隨時(shí)間的延續(xù)將向著橫坐標(biāo)箭頭方向延伸，原圖象形狀不變；波的圖象隨著時(shí)間的延續(xù)，原圖象的形狀將沿橫坐標(biāo)方向整個(gè)兒地平移，而不是原圖象的延伸。在不同時(shí)刻波的圖象是不同的；對(duì)于不同的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象是不同的?！?6、正確理解波的干涉、衍射現(xiàn)象，了解多普勒效應(yīng)、正確理解波的干涉、衍射現(xiàn)象，了解多普勒效應(yīng)（1）波的疊加原理：在兩列波重疊的區(qū)域

9、，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。（2）波的獨(dú)立傳播原理：在兩列波重疊的區(qū)域，每一列波保持自己的特性互不干擾繼續(xù)前進(jìn)。(3)波的干涉:產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件：頻率相同；振動(dòng)方向相同；有固定的相位差。○1兩列相干波的波峰與波峰（或波谷與波谷）相遇處是振動(dòng)最強(qiáng)的地方，波峰與波谷（或波○2谷與波峰）相遇處是振動(dòng)最弱的地方。駐波：是一種特殊的干涉現(xiàn)象。駐波的特點(diǎn)是兩波○4節(jié)間的各質(zhì)點(diǎn)均做同時(shí)向下或同時(shí)向上，但振幅不同的同

10、步調(diào)振動(dòng)；波形隨時(shí)間變化，但并不在傳播方向上移動(dòng)。(4)波的衍射:波繞過障礙物的現(xiàn)象叫做波的衍射。能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：○1○2障礙物或孔的尺寸比波長小，或者跟波長相差不多。(5)多普勒效應(yīng)當(dāng)波源或者接受者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接受者會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。(6)聲波:發(fā)聲體的振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就是聲波。人耳能聽到的聲波的頻率范圍在○120Hz到20000Hz之間。頻率低于20Hz的聲波叫次聲波。頻率高于2