选修3-4 第十二章 机械振动 机械波-高中物理基础知识【口袋图书】系列备考手册

无词歌（打一物理名词）———光谱 ★选修３－４ 　　第十二章　机械振动　机械波 １机械振动 机械振动 物体在平衡位置附近所做的往复运动 简谐运动 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 回复力 Ｆ＝ｋｘ；加速度ａ＝－ｋｍｘ；位移ｓ＝Ａｓｉｎωｔ＋φ 描述 简谐 运动 的物 理量 振幅 振动物体离开平衡位置的最大距离 周期 完成一次全振动所用的时间 频率 振动物体在１ｓ内完成全振动的次数 相位 在物理学上为描述周期性运动在各个时 刻所处的不同状态而引入的量．ｘ＝Ａｓｉｎ （ωｔ＋φ），ω＝２πＴ，φ表示初相位，（ωｔ＋φ） 为相位 ９６ 第十二章　机械振动　机械波  万里笔端抒情怀（打一物理名词）———遥感，流明 阻尼振动 在阻力作用下振幅逐渐减小的振动 受迫振动 物体在周期性变化的驱动力作用下的振动 共　　振 当驱动力的频率 ｆ与系统的固有频率 ｆ０ 相等时，受迫振动的振幅最大，叫共振 单摆 周期公式：Ｔ＝２π ｌ槡ｇ（θ＜５°）其中 ｌ为 摆长，是由悬点到摆球重心的距离，ｇ为当 地的重力加速度 等时性：单摆振动的周期 Ｔ由摆长和当地 的重力加速度ｇ决定，与摆球质量与振幅 无关 弹簧 振子 周期公式Ｔ＝２π ｍ槡ｋ ２机械波 机械波 概念：机械振动在介质中的传播过程 特点：介质中有机械波传播时，介质本身 并不随波一起传播，传播的只是振动这种 运动形式 ０７ 高中物理备考手册·选修３－４  万里寄相思（打一物理名词）———遥感 横波 质点的振动方向跟波的传播方向垂直的 波．它有凸部（波峰）和凹部（波谷） 纵波 质点振动方向与波的传播方向在同一直 线上的波．它有密部和疏部 描述 机械 波的 物理 量　 波长 在波动中，振动相位总是相同的两个相邻 质点间的距离叫做波长．用λ表示 频率 波的频率始终等于波源的频率，机械波从 一种介质进入另一种介质，频率不变 波速 机械波在介质中的传播速度由介质本身 的性质决定，在不同的介质中，波速不同． 波速的求法：ｖ＝Δｘ／Δｔ；ｖ＝λ／Ｔ＝λｆ 波的折 射定律 ｎ１２＝ ｓｉｎθ１ ｓｉｎθ２ ＝ ｖ１ ｖ２ 波的衍射 波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续 传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小， 或者相差不大 波的叠加 几列波相遇时能够保持各自的运动状态， 继续传播，在它们重叠的区域里，介质的 质点同时参与这几列波引起的振动，质点 的位移等于这几列波单独传播时引起的 位移的矢量和 １７ 第十二章　机械振动　机械波  万事成蹉跎（打一物理名词）———真空度 波的干 涉条件 两列波频率相同，相位差恒定 多普勒 效应　 由于波源与观测者间的相对运动，导致波 源发射频率与接收频率不同（相互接近， 接收频率变高；反之，变低） 超 声 波 和 次 声 波 　　定义：人耳能听到的声波的频率范围 是有限的，大致在２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ之间，频 率低于 ２０Ｈｚ的声波叫次声波，高于 ２０ｋＨｚ的声波叫超声波． 应用：次声波波长比一般声波波长 大，更易发生衍射，传播距离更远，利用次 声波（建次声波波站）可以预报海啸、台 风、核爆炸等． 超声波波长小，不易发生衍射现象， 基本上沿直线传播，可以定向发射和接 收，超声波在水中传播距离比光波和无线 电波远得多，超声波的穿透能力很强，能 穿透几米厚的金属（比 γ射线的穿透能 力还强），水中测位仪———声呐、超声波探 伤仪和Ｂ超（超声波 Ｂ型显示切面成像 方法）等，就是利用超声波的直线传播特 性和强穿透性制成的． ２７ 高中物理备考手册·选修３－４  万事乾坤内（打一物理名词）———真空世界 ３振动图象与波图象的区别和联系 振动图象 波图象 研究 对象 某一振动质点（单一 物体） 沿波传播方向的所 有质点（连续介质） 研究 内容 质点在振动过程中 位移随时间的变化 规律 某一时刻在波的传 播方向上，连续介质 中各质点的空间分 布规律 图象 图象的 变化　 图形不变，图线向前 延伸，图中向前延伸 １／４个周期 波形整体向前推进， 图中向前推进 １／４ 个波长 物理 意义 同一振动质点在各 时刻的位移 某时刻介质中各质 点的位移 联系 纵轴均表示质点离开平衡位置的位移，且最 大位移为振幅，波的频率与振源频率相同 ３７ 第十二章　机械振动　机械波  $$