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1、机机械械振振动2021/8/8 星期日1一、简谐运动的基本概念一、简谐运动的基本概念 1 1。定义定义:物体在:物体在大小与偏离平衡位置位移成正比,大小与偏离平衡位置位移成正比,方向总指向平衡位置的回复力作用下的振动方向总指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫,叫简谐运动。表达式为:简谐运动。表达式为:F=-kx简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移,简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移,矢量。矢量。其其起点都默认是在平衡位置处。起点都默认是在平衡位置处。注意和前注意和前面运动学中所说的位移(起点指向终点的有向线面运动学中所说的位移(起点指向终点的有向线段)区分开。段)区分开。回复力是按效
2、果命名的力回复力是按效果命名的力。是振动物体在。是振动物体在沿振动沿振动方向上所受的合力方向上所受的合力。(注意:不一定是物体所受(注意:不一定是物体所受的合力)的合力)2021/8/8 星期日2“平衡位置平衡位置”不等于不等于“平衡状态平衡状态”。平衡位置是平衡位置是指回复力为零的位置指回复力为零的位置,物体在该位置所受的合外,物体在该位置所受的合外力不一定为零。(如单摆摆到最低点时,沿振动力不一定为零。(如单摆摆到最低点时,沿振动方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却方向的合力为零,但在指向悬点方向上的合力却不等于零,所以并不处于平衡状态)不等于零,所以并不处于平衡状态)简谐运动的判定
3、式简谐运动的判定式 F=-kx 中的比例系数中的比例系数k是某是某个常数,对于弹簧振子个常数,对于弹簧振子k就是弹簧的劲度系数,对就是弹簧的劲度系数,对其它简谐运动它就不再是弹簧的劲度系数了。其它简谐运动它就不再是弹簧的劲度系数了。2021/8/8 星期日32简谐运动中几个重要的物理量间的关系简谐运动中几个重要的物理量间的关系 熟练掌握在某一时刻(或某一位置),位移熟练掌握在某一时刻(或某一位置),位移x、回、回复力复力F、加速度、加速度a、速度、速度v 这四个矢量的相互关系。这四个矢量的相互关系。由定义由定义 F=-kx知,知,F x,二者方向相反。,二者方向相反。由牛顿第二定律由牛顿第二定
4、律 F=ma知,知,a F,与,与F同向。同向。由以上两条可知由以上两条可知 a=-kx/m,a x,但与,但与x反向。反向。v 和和 x、F、a 之间的关系:之间的关系:(通常可画出振动模型图(通常可画出振动模型图来研究)来研究)振子靠近平衡位置时振子靠近平衡位置时v增大,而增大,而x、F、a 减小;减小;这时这时 v 与与a、F同向,而与同向,而与x反向。反向。振子远离平衡位置时振子远离平衡位置时v减小,而减小,而x、F、a 增大;增大;这时这时 v 与与a、F反向,而与反向,而与x同向同向2021/8/8 星期日4简谐运动各过程分析:简谐运动各过程分析:2021/8/8 星期日5例例1关
5、于质点做简谐运动,下列说法中可关于质点做简谐运动,下列说法中可能存在的是(能存在的是()A在某一时刻,它的动量和回复力同向,在某一时刻,它的动量和回复力同向,但与位移反向但与位移反向 B在某一时刻,它的动量、位移和加速度在某一时刻,它的动量、位移和加速度的方向都相同的方向都相同C在某一段时间内,它的回复力增大,同在某一段时间内,它的回复力增大,同时动能也增大时动能也增大D在某一段时间内,它的势能减小,同时在某一段时间内,它的势能减小,同时加速度也减小加速度也减小 2021/8/8 星期日63从总体上描述简谐运动的物理量从总体上描述简谐运动的物理量 振动的最大特点是振动的最大特点是周期性周期性。
6、因此振动物体在。因此振动物体在空间的运动有一定的范围,用空间的运动有一定的范围,用振幅振幅A来描述来描述(振动(振动中物体离开平衡位置的最大距离)中物体离开平衡位置的最大距离);在时间上则;在时间上则用用周期周期T来描述来描述完成一次全振动所须的时间完成一次全振动所须的时间。振幅振幅A是描述振动强弱的物理量,标量。是描述振动强弱的物理量,标量。(一定一定要将振幅跟位移相区别要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程,在简谐运动的振动过程中,振幅是不变的而位移是时刻在改变的)中,振幅是不变的而位移是时刻在改变的)对同对同一个振动系统而言,振幅大就是振动强。一个振动系统而言,振幅大就是振动强。周期
7、周期T是描述振动快慢的物理量。是描述振动快慢的物理量。(频率(频率f=1/T 也也是描述振动快慢的物理量)是描述振动快慢的物理量)周期由振动系统本身周期由振动系统本身的因素决定,的因素决定,叫固有周期。叫固有周期。2021/8/8 星期日7 其中其中 m 是振动物体的质量,是振动物体的质量,k 是简谐运动的判定是简谐运动的判定式式 F=-kx 中的比例系数,对于弹簧振子中的比例系数,对于弹簧振子 k 就是弹簧就是弹簧的劲度系数,对其它简谐运动它就是别的常数的劲度系数,对其它简谐运动它就是别的常数 简谐运动中动能和势能在相互转化中机械能守恒简谐运动中动能和势能在相互转化中机械能守恒 简谐运动具有
8、简谐运动具有“对称性对称性”(时间上、空间上)(时间上、空间上)任何简谐振动都有共同的周期公式:任何简谐振动都有共同的周期公式:2021/8/8 星期日81弹簧振子弹簧振子 周期与振幅无关,只由振子质量和弹簧的劲度系周期与振幅无关,只由振子质量和弹簧的劲度系数决定数决定 可以证明,可以证明,竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动运动 在水平方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧在水平方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧的弹力;的弹力;在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力。弹力和重力的合力。二典型的简谐运动二典型
9、的简谐运动2021/8/8 星期日9例例2如图所示,质量为如图所示,质量为 m 的小球放在劲度的小球放在劲度为为k的轻弹簧上(未连接),现使小球上的轻弹簧上(未连接),现使小球上下振动而又始终未脱离弹簧。下振动而又始终未脱离弹簧。最大振幅最大振幅 A 是多大?是多大?在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是多大?是多大?2021/8/8 星期日102单摆。单摆。单摆振动的回复力是重力的切向分力单摆振动的回复力是重力的切向分力,不能说成不能说成是重力和拉力的合力是重力和拉力的合力。(在平衡位置振子所受回(在平衡位置振子所受回复力是零,但合力是向心力,指向悬点,不为零
10、。)复力是零,但合力是向心力,指向悬点,不为零。)当单摆的摆角很小时(一般要求小于当单摆的摆角很小时(一般要求小于5)时,单摆)时,单摆的周期的周期 ,与摆球质量,与摆球质量m、振幅、振幅A都无关都无关(周期与振幅无关叫做单摆振动的等时性)。其中(周期与振幅无关叫做单摆振动的等时性)。其中l为为摆长,表示从悬点到摆球质心的距离摆长,表示从悬点到摆球质心的距离,要区分要区分摆长和摆线长摆长和摆线长。2021/8/8 星期日11例例3已知单摆摆长为已知单摆摆长为L,悬点正下方,悬点正下方3L/4处有一个钉子。让摆球做小角度摆动,其处有一个钉子。让摆球做小角度摆动,其周期将是多大?周期将是多大?20
11、21/8/8 星期日12例例4求双线摆的周期(求双线摆的周期(l、已知)已知)ll等效摆长等效摆长2021/8/8 星期日13小球在光滑圆弧上的往复滚动,和单摆完小球在光滑圆弧上的往复滚动,和单摆完全等同。全等同。只要摆角足够小,这个振动就是只要摆角足够小,这个振动就是简谐运动。这时周期公式中的简谐运动。这时周期公式中的 l 是小球球是小球球心到圆弧圆心的距离,即圆弧半径心到圆弧圆心的距离,即圆弧半径 R 和小和小球半径球半径 r 的差。的差。(当小球可视为质点时就(当小球可视为质点时就是轨道半径)是轨道半径)摆钟问题。摆钟问题。在一定时间内,摆钟走过的在一定时间内,摆钟走过的格子数格子数 n
12、 与频率与频率 f 成正比成正比(n 可以是分可以是分钟数,也可以是秒数、小时数钟数,也可以是秒数、小时数),),再由频率公式可以得到:再由频率公式可以得到:2021/8/8 星期日14例例5如图所示,固定在竖直面内的光滑圆弧轨道如图所示,固定在竖直面内的光滑圆弧轨道BC所对圆心角度数小于所对圆心角度数小于10,其中点,其中点O是圆弧的是圆弧的最低点。最低点。D是是OC的中点。在的中点。在OC间和间和OD间分别固间分别固定两个光滑斜面。现将三个小球(都可视为质定两个光滑斜面。现将三个小球(都可视为质点)同时从点)同时从B、C、D由静止释放,分别沿由静止释放,分别沿BO弧、弧、CO斜面和斜面和D
13、O斜面滑动,它们到达斜面滑动,它们到达O点经历的时点经历的时间依次是间依次是tB、tC、tD,它们的关系是(,它们的关系是()AtB tC tD B tC tD tB CtC tB tD DtC=tD tBBCDO2021/8/8 星期日15例例6如图,小球如图,小球A可在半径为可在半径为R的光滑球面的光滑球面上上A、B之间来回运动,之间来回运动,O为球面最低点,为球面最低点,ABR,现将小球,现将小球A由静止释放,同时小由静止释放,同时小球球C从从O点正上面自由下落,要使点正上面自由下落,要使AC相碰,相碰,C至少应从至少应从O上方多高落下?上方多高落下?RABOC2021/8/8 星期日1
14、6例例7将一个力电传感器接到计将一个力电传感器接到计算机上,可以测量快速变化算机上,可以测量快速变化的力。用这种方法测得的某的力。用这种方法测得的某单摆摆动过程中悬线上拉力单摆摆动过程中悬线上拉力大小随时间变化的曲线如右大小随时间变化的曲线如右图所示。由此图线提供的信图所示。由此图线提供的信息做出下列判断:息做出下列判断:t0.2s时刻摆球正经过最低点;时刻摆球正经过最低点;t1.1s时摆球正处于最高点;时摆球正处于最高点;摆球摆动过程中机械能时摆球摆动过程中机械能时而增大时而减小;而增大时而减小;摆球摆摆球摆动的周期约是动的周期约是T0.6s。上述。上述判断中正确的是判断中正确的是 A B
15、C D2.12.01.91.81.71.61.51.40 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4F/Nt/s2021/8/8 星期日171受迫振动受迫振动 物体在周期性外力(驱动力)作用下的振动物体在周期性外力(驱动力)作用下的振动叫受迫振动。叫受迫振动。物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率没有关系力的频率,跟物体的固有频率没有关系。物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定:两者越接近,受迫振动的振幅有频率共同决定:两者越接近,受迫振动的振幅越大,两者相差越大
16、受迫振动的振幅越小,一般越大,两者相差越大受迫振动的振幅越小,一般可认为:可认为:当驱动力的频率与物体的固有频率相等当驱动力的频率与物体的固有频率相等时,振幅最大时,振幅最大。三、受迫振动与共振三、受迫振动与共振 2021/8/8 星期日182共振共振 当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时,当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。利用共振的有:利用共振的有:共振筛、微波炉、跳板跳水、共振筛、微波炉、跳板跳水、荡秋千荡秋千 防止共振的有:防止共振的有:机床底座、航海、军队过桥、机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢高层建
17、筑、火车车厢2021/8/8 星期日19例例9把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛。不开电动机让这个筛,这就做成了一个共振筛。不开电动机让这个筛子自由振动时,完成子自由振动时,完成20次全振动用次全振动用15s;在某电;在某电压下,电动偏心轮的转速是压下,电动偏心轮的转速是88r/min。已知增大。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高,而增加筛电动偏心轮的电压可以使其转速提高,而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振子的总质量可以增大筛
18、子的固有周期。为使共振筛的振幅增大,以下做法正确的是筛的振幅增大,以下做法正确的是A降低输入电压降低输入电压 B提高输入电压提高输入电压 C增加筛子质量增加筛子质量 D减小筛子质量减小筛子质量2021/8/8 星期日20例例10右图表示的是一个单摆的振幅右图表示的是一个单摆的振幅 A 随驱动力随驱动力周期周期 T 变化的图线。从图中给出的信息求:变化的图线。从图中给出的信息求:(计算时可近似取(计算时可近似取2=g)该单摆的摆长为多长?该单摆的摆长为多长?发生共振时的振幅是多大?发生共振时的振幅是多大?*在发生共振的情况下,摆球的最大速度在发生共振的情况下,摆球的最大速度vm和最和最大加速度大
19、加速度am各多大?各多大?4321A/cm T/sO1 2 3 42021/8/8 星期日21机机械械波波2021/8/8 星期日221 1分类分类 机械波一般可按传播方向与振动方向的关系机械波一般可按传播方向与振动方向的关系分为分为横波横波和和纵波纵波两种。两种。质点质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波振动方向和波的传播方向垂直的叫横波,如如绳上波绳上波等。等。质点质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波振动方向和波的传播方向平行的叫纵波,如如弹簧上的疏密波、声波弹簧上的疏密波、声波等。等。(水波既不是纵波也不是横波,地震波既含有纵(水波既不是纵波也不是横波,地震波既含有纵波也有横波)波也有
20、横波)一机械波的产生一机械波的产生 机械振动在介质中的传播形成机械波。机械振动在介质中的传播形成机械波。2021/8/8 星期日232机械波的传播机械波的传播 在同一种均匀介质中机械波是匀速传播的。在同一种均匀介质中机械波是匀速传播的。波速、波速、波长和频率之间满足公式:波长和频率之间满足公式:v=f。机械波传播的是振动形式、能量和信息机械波传播的是振动形式、能量和信息。介质质。介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动,点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动,是变加速运动,是变加速运动,介质质点并不随波迁移介质质点并不随波迁移。机械波的频率由波源决定,而传播速度由介质决机械波的频率由波
21、源决定,而传播速度由介质决定。定。2021/8/8 星期日24例例1下列说法中正确的有下列说法中正确的有 A有机械振动就一定有机械波有机械振动就一定有机械波 B机械波的波源停止振动时,介质中所有质点也机械波的波源停止振动时,介质中所有质点也立即停止振动立即停止振动 C机械波中,每个介质质点开始振动时的速度的机械波中,每个介质质点开始振动时的速度的方向都与波源开始振动时的速度的方向相同方向都与波源开始振动时的速度的方向相同 D机械波在介质中传播过程的任意时刻每个介质机械波在介质中传播过程的任意时刻每个介质质点的振动速率都跟波源的振动速率相同质点的振动速率都跟波源的振动速率相同2021/8/8 星
22、期日253机械波的反射、折射、干涉、衍射机械波的反射、折射、干涉、衍射 一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。干涉、衍射是波特有的性质。干涉、衍射是波特有的性质。干涉。产生稳定干涉的条件是:两列波源的干涉。产生稳定干涉的条件是:两列波源的频率频率相同、振动方向相同相同、振动方向相同(要上下振动就都是上下振(要上下振动就都是上下振动,要左右振动就都是左右振动)、动,要左右振动就都是左右振动)、相位差恒定。相位差恒定。(即两列波是(即两列波是相干相干的)的)2021/8/8 星期日26 干涉区内某点是振动加强点还是振动减弱点的充干涉区内某点是振动加强点还是振动
23、减弱点的充要条件:要条件:(A)加强:)加强:该点到两个波源的路程差是波长的整数倍,该点到两个波源的路程差是波长的整数倍,即即=n(B)减弱:)减弱:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍,即数倍,即=(2n-1)/2 根据以上分析,根据以上分析,在稳定的干涉区域内,振动加强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点始终加强;振动减弱点始终减弱。经常遇到的两列波的干涉都是相位差为零的,也经常遇到的两列波的干涉都是相位差为零的,也就是同相(总是步调一致)的。就是同相(总是步调一致)的。如果两个波源是振动如果两个波源是振动是反相(总是步调相反
24、)的,那么在干涉区域内振动是反相(总是步调相反)的,那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。2021/8/8 星期日27例例2如图所示,如图所示,S1、S2是两个相干波源,它们振动同是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d 四点,下列说法中正确的有四点,下列说法中正确的有A该时刻该时刻 a 质点振动最弱,质点振动最弱,b、c 质点质点振动最强,振动最强,d 质点振动既不是最强质点振
25、动既不是最强也不是最弱也不是最弱 B该时刻该时刻a质点振动最弱,质点振动最弱,b、c、d质质点振动都最强点振动都最强Ca 质点的振动始终是最弱的,质点的振动始终是最弱的,b、c、d质点的振动始终是最强的质点的振动始终是最强的D再过再过T/4后的时刻后的时刻a、b、c三个质点三个质点都将处于各自的平衡位置,因此振都将处于各自的平衡位置,因此振动最弱动最弱2021/8/8 星期日28 (描述振动强弱的物理量是振幅,不是位移。(描述振动强弱的物理量是振幅,不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的,每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的,但振幅是保持不变的。所以但振幅是保持不变的。所以振动
26、加强的点无论处振动加强的点无论处于波峰还是波谷,振动始终是最强的于波峰还是波谷,振动始终是最强的。)。)衍射。衍射。发生明显衍射的条件是:发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的尺寸障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或比波长小。和波长可以相比或比波长小。2021/8/8 星期日29例例3下面列举的那些现象应该用波的衍射下面列举的那些现象应该用波的衍射来解释来解释 A夏日的雷声有时轰鸣不绝夏日的雷声有时轰鸣不绝 B两个人隔着墙说话,互相看不见对方,两个人隔着墙说话,互相看不见对方,但能听得见对方的声音但能听得见对方的声音 C医院里用医院里用“B超超”检查人的肝脏等器官检查人的肝脏等器官 D绕着正在发声的音
27、叉走一圈,会感到有绕着正在发声的音叉走一圈,会感到有时听到的声音大,有时听到的声音小时听到的声音大,有时听到的声音小2021/8/8 星期日30波的独立传播原理和叠加原理。波的独立传播原理和叠加原理。独立传播原理独立传播原理:几列波相遇时,能够保持各自的运:几列波相遇时,能够保持各自的运动状态继续传播,不互相影响。动状态继续传播,不互相影响。叠加原理叠加原理:介质质点的位移、速度、加速度都等于:介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和。矢量和。前者是描述波的性质:同时在同一介质中传前者是描述波的性质:同时在同一
28、介质中传播的几列波都是独立的。播的几列波都是独立的。后者是描述介质质点的后者是描述介质质点的运动情况:每个介质质点的运动是各列波在该点运动情况:每个介质质点的运动是各列波在该点引起的运动的矢量和。引起的运动的矢量和。2021/8/8 星期日31例例4下图中实线和虚线所示分别为振幅、周期、下图中实线和虚线所示分别为振幅、周期、起振方向、波速都相同的两列正弦波(都只有起振方向、波速都相同的两列正弦波(都只有一个完整波形)沿同一条直线向相反方向传播,一个完整波形)沿同一条直线向相反方向传播,在相遇阶段(一个周期内),试画出每隔在相遇阶段(一个周期内),试画出每隔T/4后后的波形图。并分析相遇后的波形
29、图。并分析相遇后T/2时刻叠加区域内各时刻叠加区域内各质点的运动情况。质点的运动情况。2021/8/8 星期日321振动图象和波的图象振动图象和波的图象 物理意义不同物理意义不同:振动图象表示同一质点在不同时刻:振动图象表示同一质点在不同时刻的位移;波的图象表示介质中的各个质点在同一时的位移;波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。刻的位移。图象的横坐标的单位不同图象的横坐标的单位不同:振动图象的横坐标表示:振动图象的横坐标表示时间;波的图象的横坐标表示距离。时间;波的图象的横坐标表示距离。振动图象振动图象振幅和周期;波的图象振幅和周期;波的图象振幅和波长。振幅和波长。二振动图象和波的图
30、象二振动图象和波的图象 2021/8/8 星期日333有关波的图象的计算有关波的图象的计算每经过一个周期,波形就匀速向前推进一个波每经过一个周期,波形就匀速向前推进一个波长。长。n个周期波形向前推进个周期波形向前推进n个波长。在计算中个波长。在计算中既可以使用既可以使用v=f,也可以使用,也可以使用v=s/t,由于整数个周期后波的图象是相同的,因此由于整数个周期后波的图象是相同的,因此计计算中应注意多解的问题算中应注意多解的问题。介质中质点的运动是简谐运动介质中质点的运动是简谐运动。任何一个介质。任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是质点在一个周期内经过的路程都是4A,在半个,在半个周期内
31、经过的路程都是周期内经过的路程都是2A,但在四分之一个周但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是期内经过的路程就不一定是A了。了。每个质点的每个质点的起振方向起振方向都和振源开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同。相同。在波的图象中质点振动方向判断:在波的图象中质点振动方向判断:“倒开车倒开车”2021/8/8 星期日34例例5已知在已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所时刻简谐横波的波形如图中实线所示;在时刻示;在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。该波的波形如图中虚线所示。t2-t1=0.02s求:求:该波可能的传播速度。该波可能的传播速度。若已知若已知T t2-t12T,且图中,且图中
32、P质点在质点在t1时刻的瞬时刻的瞬时速度方向向上,求可能的波速。时速度方向向上,求可能的波速。若若0.01sT0.02s,且从,且从t1时刻起,图中时刻起,图中Q质点质点比比R质点先回到平衡位置,求可能的波速。质点先回到平衡位置,求可能的波速。向右传向右传v=100(3n+1)m/s向左传向左传v=100(3n+2)m/s (n=0,1,2,)v=500m/s v=400m/s 2021/8/8 星期日35例例6一列沿一列沿x轴正方向传播的简谐横波,轴正方向传播的简谐横波,周期为周期为0.50s。某一时刻,离开平衡位置。某一时刻,离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为的位移都相等的各质元依次为
33、P1,P2,P3,。已知。已知P1和和P2之间的距离为之间的距离为20cm,P2和和P3之间的距离为之间的距离为80cm则则P1的振动的振动传到传到P2所需的时间为所需的时间为 A0.50s B0.13s C0.10s D0.20s2021/8/8 星期日36例例7在均匀介质中有一个振源在均匀介质中有一个振源S,它以,它以50Hz的频率上下振动,该振动以的频率上下振动,该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻始时刻 S 的速度方向向下,试画出在的速度方向向下,试画出在t=0.03s 时刻的波形。时刻的波形。Sv v2021/8/8 星期日37
34、 例例8如图所示是一列简谐横波在如图所示是一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图,时刻的波形图,已知这列波沿已知这列波沿x轴正方向传播,波速为轴正方向传播,波速为20m/s。P是是离原点为离原点为2m的一个介质质点,则在的一个介质质点,则在t=0.17s时刻,时刻,质点质点P的:的:速度和加速度都沿速度和加速度都沿-y方向;方向;速度沿速度沿+y方向,加速度沿方向,加速度沿-y方向;方向;速度和加速度都正在速度和加速度都正在增大;增大;速度正在增大,加速度正在减小。以上四速度正在增大,加速度正在减小。以上四种判断中正确的是种判断中正确的是 A只有只有 B只有只有 C只有只有 D只有只有 2021
35、/8/8 星期日38例例9一列简谐横波沿一列简谐横波沿x轴负方向传播,图轴负方向传播,图1是是t=1s时的波形图,图时的波形图,图2是波中某振动质是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则图一时间起点),则图2可能是图可能是图1中哪个质中哪个质元的振动图线?元的振动图线?Ax=0处的质元处的质元 Bx=1m处的质元处的质元 Cx=2m处的质元处的质元 Dx=3m处的质元处的质元2021/8/8 星期日39三多普勒效应三多普勒效应 当当波源与观察者之间有相对运动波源与观察者之间有相对运动时,观察者时,观察者感觉到感觉到的频率发生了变化,
36、这种现象叫多普勒效的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。应。波源与观察者波源与观察者相互接近时,观察者接收到的相互接近时,观察者接收到的频率增大频率增大;波源与观察者波源与观察者相互远离时,接收到的频率减小相互远离时,接收到的频率减小。多普勒效应是所有波共有的特征多普勒效应是所有波共有的特征。2021/8/8 星期日40例例10如图所示,小球如图所示,小球P一边贴着水面每秒一边贴着水面每秒振动振动5次,一边沿次,一边沿x轴正方向匀速移动,轴正方向匀速移动,0点是它的初始位置。图示为恰经点是它的初始位置。图示为恰经10个周期个周期时观察到的水面波。则此水面波的传播速时观察到的水面波。则此水面波
37、的传播速度值及小球度值及小球P匀速移动的速度值分别是匀速移动的速度值分别是 A0.05m/s,0.025m/s B0.15m/s,0.125m/s C0.2m/s,0.1m/s D0.1m/s,0.05m/s2021/8/8 星期日41四声波四声波1声波是纵波声波是纵波。声波的。声波的传播需要介质传播需要介质2空气中的声速可认为是空气中的声速可认为是340m/s3人耳可以听到的声波的频率范围是人耳可以听到的声波的频率范围是20Hz 20000Hz,4人耳只能区分开相差人耳只能区分开相差0.1s以上的两个声音。以上的两个声音。2021/8/8 星期日42例例11声波属于机械波。下列有关声波的描述
38、中声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是正确的是A同一列声波在各种介质中的波长是相同的同一列声波在各种介质中的波长是相同的B声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快C“隔墙有耳隔墙有耳”与声波的衍射现象有关与声波的衍射现象有关D人能辨别不同乐器同时发生的声音,证明声波人能辨别不同乐器同时发生的声音,证明声波很难发生干涉很难发生干涉2021/8/8 星期日43例例12一人看到闪电一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气后又听到雷声。已知空气中的声速约为中的声速约为330m/s340m/s,光速为,光速为3108m/s,于是他用,于是他用12.3除
39、以除以3很快估算出闪电很快估算出闪电发生位置到他的距离为发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物。根据你所学的物理知识可以判断理知识可以判断 A这种估算方法是错误的,不可采用这种估算方法是错误的,不可采用 B这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离位置与观察者间的距离C这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大差很大D即使声速增大即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正倍以上,本题的估算结果依然正确确2021/8/8 星期日442021/8/8 星期日459、静夜四无邻,荒居旧业贫。
40、2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、雨中黄叶树,灯下白头人。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 4:15:40 AM11、以我独沈久,愧君相见频。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、故人江海别,几度隔山川。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、乍见翻疑梦,相悲各问年。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/20
41、2214、他乡生白发,旧国见青山。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、比不了得就不比,得不到的就不要。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、行动出成果,工作出财富。2022/12/262022/12/2626 December 202217、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、没有失败,只有暂时停止成功!。2022/12/262022/12/26Monday,Decemb
42、er 26,202210、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 4:15:40 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、世间成事,不求其绝对圆满,留一份不足,可得无限完美。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、不知香积寺,数里入云峰。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/2
43、6/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、楚塞三湘接,荆门九派通。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。2022/12/262022/12/2626 December 202217、空山新雨后,天气晚来秋。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、杨柳散和风,青山澹吾虑。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,20
44、2210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 4:15:40 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放
45、在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、业余生活要有意义,不要越轨。2022/12/262022/12/2626 December 202217、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日46