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1、振动与波复习课振动与波复习课 一、简谐运动一、简谐运动1、模型;、模型;(1)水平方向的弹簧振子;)水平方向的弹簧振子;(2)竖直方向的弹簧振子;)竖直方向的弹簧振子;(3)单摆;)单摆;一、简谐运动一、简谐运动2、定义:、定义:F=-kx;-区别回复力与合外力区别回复力与合外力3、回复力、回复力4、位移、位移x;-某时刻的位移某时刻的位移-某段时间内位移某段时间内位移一、简谐运动一、简谐运动5、比例系数、比例系数K6、特性:、特性:-周期性周期性-对称性对称性-区别劲度系数区别劲度系数一个弹簧振子在平衡位置一个弹簧振子在平衡位置O点的附近点的附近作水平方向的简谐运动。某时刻过作水平方向的简谐
2、运动。某时刻过O点后经点后经4s时间第一次经过时间第一次经过M点,再经点,再经2s第二次经过第二次经过M点。求:(点。求:(1)该弹)该弹簧振子做简谐运动的周期是多少?簧振子做简谐运动的周期是多少?(2)该质点再经多久第三次经过)该质点再经多久第三次经过M点?(点?(3)若该质点由)若该质点由O点出发后在点出发后在20s内经过的路程是内经过的路程是20cm,则质点振则质点振动的振幅为多少?动的振幅为多少?如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水如图所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固定,在弹簧的正上平地面上,下端固定,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落方有一个物块,物块从高处自由下落
3、到弹簧上端到弹簧上端O,将弹簧压缩,弹簧被,将弹簧压缩,弹簧被压缩了压缩了x时,物块的速度变为零,时,物块的速度变为零,从物块与弹簧接触开始,从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下物块的加速度的大小随下降的位移降的位移x变化的图象可变化的图象可能是:(能是:()二、单摆二、单摆1、周期公式:、周期公式:-摆长摆长L=1m2、秒摆:、秒摆:T=2s的摆的摆3、双线摆;、双线摆;4、类单摆;、类单摆;三、受迫振动三、受迫振动1、做受迫振动的物体,稳定后的、做受迫振动的物体,稳定后的频率等于驱动力频率;频率等于驱动力频率;2、自由振动的物体,稳定后的频、自由振动的物体,稳定后的频率等于物体的固
4、有频率;率等于物体的固有频率;3、A-f图像;图像;4、当、当f驱驱=f固固时,振幅最大,称为时,振幅最大,称为共振现象;共振现象;四、机械波四、机械波1、产生:波源和介质;、产生:波源和介质;2、传递:信息(波源的振动形式)、传递:信息(波源的振动形式)和能量;和能量;3、分类:横波和纵波、分类:横波和纵波五、振动图像和波的图像五、振动图像和波的图像1、意义:一个质点在不同时刻的、意义:一个质点在不同时刻的位移;位移;2、横轴:时间轴;、横轴:时间轴;3、相邻波峰间距:、相邻波峰间距:T;4、某点运动情况:、某点运动情况:位移:看坐标轴;位移:看坐标轴;加速度:看位移;加速度:看位移;速度:
5、看下一点;速度:看下一点;看斜率;看斜率;五、振动图像和波的图像五、振动图像和波的图像5、作图:、作图:五、振动图像和波的图像五、振动图像和波的图像1、意义:各个质点在同一时刻的、意义:各个质点在同一时刻的位移;位移;2、横轴:坐标;、横轴:坐标;3、相邻波峰间距:、相邻波峰间距:;4、某点运动情况:、某点运动情况:位移:看坐标轴;位移:看坐标轴;加速度:看位移;加速度:看位移;速度:看下一点;速度:看下一点;看斜率;看斜率;五、振动图像和波的图像五、振动图像和波的图像5、作图:、作图:6、波源起振方向:、波源起振方向:与传播最远点现在振动方向相同与传播最远点现在振动方向相同与任一点的起振方向
6、相同与任一点的起振方向相同7、波速:、波速:六、波的干涉和衍射六、波的干涉和衍射1、波的叠加;、波的叠加;2、波的干涉;、波的干涉;(1)产生条件:)产生条件:频率相同;频率相同;振动方向相同;振动方向相同;相位差恒定;相位差恒定;(2)图样:)图样:(3)加强区域结论:)加强区域结论:加强区域上所有的点均为振动加强点;加强区域上所有的点均为振动加强点;振动加强点不需要总是波峰与波峰振动加强点不需要总是波峰与波峰叠加;叠加;振动加强点位移可以是零;振动加强点位移可以是零;(4)减弱区域结论:)减弱区域结论:减弱区域上所有的点均为振动减弱点;减弱区域上所有的点均为振动减弱点;振动加强点不需要总是波峰与波谷振动加强点不需要总是波峰与波谷叠加;叠加;若两波源相同,则振动减弱点位移若两波源相同,则振动减弱点位移总是零;总是零;(5)加强点位置:)加强点位置:减弱点位置:减弱点位置:七、波的干涉和衍射七、波的干涉和衍射3、波的衍射;、波的衍射;2、波的干涉;、波的干涉;(1)产生条件:)产生条件:频率相同;频率相同;振动方向相同;振动方向相同;相位差恒定;相位差恒定;