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高三物理《振動和波》知識點(diǎn)
在現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)生活中,是不是經(jīng)常追著老師要知識點(diǎn)?知識點(diǎn)在教育實(shí)踐中,是指對某一個知識的泛稱。那么,都有哪些知識點(diǎn)呢?下面是小編精心整理的高三物理《振動和波》知識點(diǎn),僅供參考,歡迎大家閱讀。
高三物理《振動和波》知識點(diǎn)
1、簡諧振動F=—kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負(fù)號表示F的方向與x始終反向}
2、單擺周期T=2(l/g)1/2 (l:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎,成立條件:擺角100;lr)
3、受迫振動頻率特點(diǎn):f=f驅(qū)動力
4、發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用〔見第一冊P175〕
5、機(jī)械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6、波速v=s/t=f=/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}
7、聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8、波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9、波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)
10、多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運(yùn)動,導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小
注:
。1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;
(2)加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
。6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉(zhuǎn)化。
機(jī)械波知識點(diǎn)歸納
一、機(jī)械波的形成和傳播
1、機(jī)械波
。1)定義:機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波
。2)產(chǎn)生條件:振源和介質(zhì)
名師提醒:
。1)介質(zhì)是能夠傳播機(jī)械振動的物質(zhì),其狀態(tài)可以是固、液、氣中的任意一種
。2)波的傳播方向?yàn)檎駝觽鞑サ姆较?/p>
2、機(jī)械波的形成:
介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用力,當(dāng)振源質(zhì)點(diǎn)振動時,它就會帶動相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動,這樣會使各個質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)振源質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動從而振動起來,這樣振源的機(jī)械振動就在介質(zhì)中由近及遠(yuǎn)地傳播開來;但是在振動過程中,各個質(zhì)點(diǎn)的振動步調(diào)并不一致,后面質(zhì)點(diǎn)的振動總是要比前面質(zhì)點(diǎn)的振動情況滯后一段時間。這樣,在同一時刻,介質(zhì)中的各個質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是不同的,從而形成凸凹相間(疏密相間)的波形。
3、機(jī)械波的傳播特點(diǎn)
(1)機(jī)械波傳播的是振動形式和能量。質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動,并不隨波定向遷移。
。2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同,而且各質(zhì)點(diǎn)開始振動的方向與振源開始振動的方向相同,即各質(zhì)點(diǎn)的振動方式與振源的振動方式完全一致。即各質(zhì)點(diǎn)的起振方向相同。
。3)離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動、
。4)一個周期內(nèi),質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動,通過的路程為4A,位移為零。
名師提醒:波傳播的是振動形式和能量而質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移
二、橫波與縱波:區(qū)分兩者應(yīng)從振動方向與波的傳播方向的關(guān)系進(jìn)行
。1)橫波:質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向相互垂直的波叫橫波。橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。抖動繩子一端而在繩子上所形成的波就是橫波,水表面的波可以近似看做橫波。
(2)縱波:質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波?v波有密部和疏部。聲波是最常見的縱波,地震所產(chǎn)生的波既有橫波又有縱波。
名師提醒:繩波是橫波、聲波是縱波、地震波既有橫波也有縱波
三、簡諧波:
不管是橫波還是縱波,如果傳播的振動是簡諧運(yùn)動,這種波就是簡諧波
四、波長
1、定義:沿波的傳播方向,任意兩個相鄰的同相振動的質(zhì)點(diǎn)之間的距離(包含一個“完整的波”),叫做波長,常用表示
名師提醒:“同相振動”的含義是“任何時刻相位都是相同的”或者說“任何時刻振動情況總是相同的”
2、關(guān)于波長的幾種說法
(1)兩個相鄰的、在振動過程中相對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)之間的距離等于波長
(2)在橫波中,兩個相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長;在縱波中,兩個相鄰的密部(疏部)中心之間的距離等于波長
。3)波長反映了波在空間上的周期性
五、振幅
1、定義:在波動中,各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大距離,即其振動的振幅,也稱為波的振幅,一般用A表示
2、物理意義:波的振幅大小是波所傳播的能量的直接量度
六、頻率
1、定義:波在傳播過程中,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的頻率都相同,這個頻率被稱為波的頻率,用f表示
2、頻率與周期的關(guān)系:
七、波速
1、定義:波在介質(zhì)中傳播的速度;它等于波在介質(zhì)中傳播的距離與所用時間的比值
2、公式:
3、波長、波速、周期(頻率)之間的關(guān)系
《振動和波》的一些重要知識點(diǎn):
1、波動和振動:波動和振動是物理學(xué)中的基本概念,都是物體運(yùn)動的一種表現(xiàn)形式。振動是物體沿著某個方向做往復(fù)運(yùn)動,波動是物體在空間中沿著某個方向傳播。
2、聲波:聲波是一種機(jī)械波,它由物體的振動引起,能夠傳播在介質(zhì)中,如空氣、水、固體等。聲波具有傳播速度、波長、頻率等特性。
3、光波:光波也是一種機(jī)械波,它是由電磁場的振動引起的。光波可以傳播在真空中,具有波長、頻率、速度等特性。
4、電磁波:電磁波是由電場和磁場的交替變化引起的,它可以傳播在真空中,也可以在介質(zhì)中傳播。電磁波具有波長、頻率、速度等特性。
5、聲波和光波的區(qū)別:聲波和光波都是機(jī)械波和電磁波,但它們的傳播方式、介質(zhì)要求、波長和頻率等特性都不同。
6、共振現(xiàn)象:當(dāng)一個物體受到振動時,如果它的固有頻率與外部振動的頻率相同,那么這個物體就會出現(xiàn)共振現(xiàn)象,振幅會急劇增加,直到超過其承受能力而破壞。
7、共振的應(yīng)用:共振現(xiàn)象在生活中有很多應(yīng)用,比如聲波共振、共振傳感器、樂器等。
8、諧振:諧振是指物體在共振時振幅不變的情況。諧振常用于機(jī)械振動的分析和設(shè)計,如橋8梁、建筑等的振動控制。
9、彈性勢能和動能:彈性勢能是物體在受到外力作用時所具有的潛在能量,它隨著物體的形變而增加;動能是物體由于運(yùn)動而具有的能量,它隨著物體的速度增加而增加。
10、機(jī)械波的能量守恒定律:機(jī)械波的能量在傳播過程中不會被消耗或創(chuàng)造,只會被轉(zhuǎn)移或改變形式。機(jī)械波的能量守恒定律在機(jī)械振動、聲波、電磁波等領(lǐng)域都有應(yīng)用。
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