高中物理奧賽必看講義——振動和波

1、1振動和波第一講第一講基本知識介紹基本知識介紹《振動和波》的競賽考綱和高考要求有很大的不同，必須做一些相對詳細的補充。一、簡諧運動一、簡諧運動1、簡諧運動定義：=－k①?F?x?凡是所受合力和位移滿足①式的質點，均可稱之為諧振子，如彈簧振子、小角度單擺等。諧振子的加速度：=－a?mkx?2、簡諧運動的方程回避高等數(shù)學工具，我們可以將簡諧運動看成勻速圓周運動在某一條直線上的投影運動（以下均看在x方向的投影），圓周運動的半徑即為簡諧運動的振

2、幅A。依據(jù)：x=－mω2Acosθ=－mω2?F?x?對于一個給定的勻速圓周運動，m、ω是恒定不變的，可以令：mω2=k這樣，以上兩式就符合了簡諧運動的定義式①。所以，x方向的位移、速度、加速度就是簡諧運動的相關規(guī)律。從圖1不難得出——位移方程：=Acos(ωtφ)②x?速度方程：=－ωAsin(ωtφ)③v?加速度方程：=－ω2Acos(ωtφ)④a?相關名詞：(ωtφ)稱相位，φ稱初相。運動學參量的相互關系：=－ω2a?x?A=20

3、20)v(x??tgφ=－00xv?36、阻尼振動、受迫振動和共振和高考要求基本相同。二、機械波二、機械波1、波的產生和傳播產生的過程和條件；傳播的性質，相關參量（決定參量的物理因素）2、機械波的描述a、波動圖象。和振動圖象的聯(lián)系b、波動方程如果一列簡諧波沿x方向傳播，振源的振動方程為y=Acos（ωtφ），波的傳播速度為v，那么在離振源x處一個振動質點的振動方程便是y=Acos〔ωtφ2π〕=Acos〔ω（t）φ〕?xvx這個方程展示

4、的是一個復變函數(shù)。對任意一個時刻t，都有一個y（x）的正弦函數(shù)，在xy坐標下可以描繪出一個瞬時波形。所以，稱y=Acos〔ω（t）φ〕為vx波動方程。3、波的干涉a、波的疊加。幾列波在同一介質種傳播時，能獨立的維持它們的各自形態(tài)傳播，在相遇的區(qū)域則遵從矢量疊加（包括位移、速度和加速度的疊加）。b、波的干涉。兩列波頻率相同、相位差恒定時，在同一介質中的疊加將形成一種特殊形態(tài)：振動加強的區(qū)域和振動削弱的區(qū)域穩(wěn)定分布且彼此隔開。我們可以用波程