2019届高三二轮复习专题复习 专题十六 机械振动与机械波(2课时） 01考纲解读 考点 要求 考点解读及预测 简谐运动 简谐运动的表达 Ⅰ 波长、波速和频率的关系仅限于单一方向传播。 本专题考点比较多，但是要求不高，只需掌握基本方法，在高考中新题型少。 受迫振动和共振 Ⅰ 机械波 横波和纵波 横波的图象 波的干涉和衍射 多普勒效应 Ⅰ 02知识梳理 1.简谐运动 (1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。 (2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。 (3)回复力 ①定义：使物体返回到平衡位置的力。 ②方向：总是指向平衡位置。 ③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。 2.简谐运动的两种模型 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐运 动条件 (1)弹簧质量可忽略 (2)无摩擦等阻力 (3)在弹簧弹性限度内 (1)摆线为不可伸缩的轻细线 (2)无空气等阻力 (3)最大摆角小于10° 回复力 弹簧的弹力提供 摆球重力沿与摆线垂直(即切向)方向的分力 平衡位置 弹簧处于原长处 最低点 周期 与振幅无关 T＝2π 能量 转化 弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒 重力势能与动能的相互转化，机械能守恒 1.简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。 (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)表示简谐运动的相位，φ叫做初相。 2.简谐运动的图象 (1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图1甲所示。 (2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acos ωt，图象如图1乙所示。 受迫振动和共振 1.受迫振动 系统在驱动力作用下的振动。做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关。 2.共振 做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象。共振曲线如图2所示。 机械波 横波和纵波 1.机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源。 (2)有传播介质，如空气、水等。 2.传播特点 (1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。 (2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。 (3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零。 3.机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。 (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。 横波的图象 波速、波长和频率的关系 1.横波的图象 (1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。 (2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。 (3)图象： 2.波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ 在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。 (2)波速v 波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 (3)频率f 由波源决定，等于波源的振动频率。 (4)波长、波速和频率的关系：①v＝λf；②v＝。 波的干涉和衍射现象 多普勒效应 1.波的干涉和衍射 波的干涉 波的衍射 条件 两列波的频率必须相同 明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多 现象 形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样 波能够绕过障碍物或孔继续向前传播 2.多普勒效应 (1)条件：声源和观察者之间有相对运动。 (2)现象：观察者感到频率发生变化。 (3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。 03重点拓展 简谐运动的重要特征 受力特征 回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反 运动特征 靠近平衡位 ... ...
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