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　　機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波

　　一、機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫機(jī)械振動(dòng)。

　　1、平衡位置：機(jī)械振動(dòng)的中心位置;

　　2、機(jī)械振動(dòng)的位移：以平衡位置為起點(diǎn)振動(dòng)物體所在位置為終點(diǎn)的有向線段;

　　3、回復(fù)力：使振動(dòng)物體回到平衡位置的力;

　　(1)回復(fù)力的方向始終指向平衡位置;

　　(2)回復(fù)力不是一重特殊性質(zhì)的力，而是物體所受外力的合力;

　　4、機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)：

　　(1)往復(fù)性; (2)周期性;

　　二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：物體所受回復(fù)力的大小與位移成正比，且方向始終指向平衡位置的運(yùn)動(dòng);

　　(1)回復(fù)力的大小與位移成正比;

　　(2)回復(fù)力的方向與位移的方向相反;

　　(3)公式：F=-Kx;

　　如：音叉、擺鐘、單擺、彈簧振子;

　　三、全振動(dòng)：振動(dòng)物體如：從0出發(fā)，經(jīng)A,再到O，再到A/,較后又回到0的周期性的過(guò)程叫全振動(dòng)。

　　例1：從A至o,從o至A/,是一次全振動(dòng)嗎?

　　例2：振動(dòng)物體從A/,出發(fā)，試說(shuō)出它的一次全振動(dòng)過(guò)程;

　　四、振幅：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的較大距離。

　　1、振幅用A表示;

　　2、較大回復(fù)力F大=KA;

　　3、物體完成一次全振動(dòng)的路程為4A;

　　4、振幅是表示物體振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量;振幅越大，振動(dòng)越強(qiáng)，能量越大;

　　五、周期：振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所用的時(shí)間;

　　1、T=t/n (t表示所用的總時(shí)間，n表示完成全振動(dòng)的次數(shù))

　　2、振動(dòng)物體從平衡位置到較遠(yuǎn)點(diǎn)，從較遠(yuǎn)點(diǎn)到平衡為置所用的時(shí)間相等，等于T/4;

　　六、頻率：振動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù);

　　1、f=n/t;

　　2、f=1/T;

　　3、固有頻率：由物體自身性質(zhì)決定的頻率;

　　七、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像：表示作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體位移和時(shí)間關(guān)系的圖像。

　　1、若從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，其圖像為正弦曲線;

　　2、若從較遠(yuǎn)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，其圖像為余弦曲線;

　　3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的作用：

　　(1)確定簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期、頻率、振幅;

　　(2)確定任一時(shí)刻振動(dòng)物體的位移;

　　(3)比較不同時(shí)刻振動(dòng)物體的速度、動(dòng)能、勢(shì)能的大�。弘x平衡位置躍進(jìn)動(dòng)能越大、速度越大，勢(shì)能越小;

　　(4)判斷某一時(shí)刻振動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向：質(zhì)點(diǎn)必然向相鄰的后一時(shí)刻所在位置運(yùn)動(dòng)

　　4、作受迫振動(dòng)的物體的振動(dòng)頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率與其固有頻率無(wú)關(guān);物體發(fā)生共振的條件：物體的固有頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率;

　　八、單擺:用一輕質(zhì)細(xì)繩一端固定一小球，另一端固定在懸點(diǎn)的裝置。

　　1、當(dāng)單擺的擺角很小(小于5度)時(shí)，所作的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);

　　2、單擺的周期公式：T=2π(l/g)1/2

　　3、單擺在擺動(dòng)過(guò)程中的能量關(guān)系：在平衡位置動(dòng)能較大、重力勢(shì)能較小;在較遠(yuǎn)點(diǎn)動(dòng)能為零，重力勢(shì)能較大;

　　九、機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成了機(jī)械波。

　　1、產(chǎn)生機(jī)械波的條件：

　　(1)有波源; (2)有介質(zhì);

　　2、機(jī)械波的實(shí)質(zhì)：機(jī)械波只是機(jī)械振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式的傳播，介質(zhì)本身不會(huì)沿播的傳播方向移動(dòng);

　　3、波在傳播時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)所作的運(yùn)動(dòng)形式：在波的傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置兩側(cè)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并不隨波的前進(jìn)而前移。

　　4、波的作用：

　　(1)傳播能量; (2)傳播信息;

　　5、機(jī)械波的種類(lèi)：

　　(1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和播的傳播方向垂直，這樣的波叫橫波。

　　如：水波、繩波、人浪等等;

　　(A)波峰：凸起的較高點(diǎn)叫波峰;

　　(B)波谷：凹下的較低點(diǎn)叫波谷;

　　(2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的波叫縱波;

　　(A)疏部：質(zhì)點(diǎn)分布較稀疏的部分叫疏部;

　　(B)密部：質(zhì)點(diǎn)分布較密集的部分叫密部;

　　(C)聲波是縱波;

　　6、機(jī)械波的圖像：建立一直角坐標(biāo)系，橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的位置，縱軸表示各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，聯(lián)接各點(diǎn)(x,y)所成的曲線就是機(jī)械波的圖像; 機(jī)械波的圖像是正弦曲線;

　　7、波長(zhǎng)：兩個(gè)相鄰的，在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng);

　　(1)波長(zhǎng)用 λ 表示;

　　(2)兩個(gè)相鄰的波峰或波谷間的距離等于波長(zhǎng);

　　8、介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率(周期)等于波源的振動(dòng)頻率(周期)，這個(gè)頻率就叫波動(dòng)頻率(周期);在一個(gè)周期內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng);

　　9、波速、波在介質(zhì)中的傳播速度叫波速;

　　(1)波速等于單位時(shí)間內(nèi)波峰或波谷(密部或疏部)向前移動(dòng)的距離;

　　(2)波在介質(zhì)中是勻速傳波的(波速恒定不變);

　　10、波長(zhǎng)、波速、頻率間的關(guān)系;V=λf

　　11、機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān);

　　12、在波形圖中質(zhì)點(diǎn)向相鄰的前一質(zhì)點(diǎn)所在位置運(yùn)動(dòng);

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