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1、實用標準機械振動和機械波一、知識結構二、重點知識回顧1機械振動（一）機械振動物體（質點）在某一中心位置兩側所做的往復運動就叫做機械振動，物體能夠圍繞著平衡位置做往復運動，必然受到使它能夠回到平衡位置的力即回復力?；貜土κ且孕Ч牧Γ梢允且粋€力或一個力的分力，也可以是幾個力的合力。產生振動的必要條件是：a、物體離開平衡位置后要受到回復力作用。b、阻力足夠小。?（二）簡諧振動1.定義：物體在跟位移成正比，并且總是指向平衡位置的回復力作用下的振動叫簡諧振動。簡諧振動是最簡單，最基本的振動。研究簡諧振動物
2、體的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）為原點的坐標系，把物體的位移定義為物體偏離開坐標原點的位移。因此簡諧振動也可說是物體在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回復力作用下的振動，即F=－kx，其中“－”號表示力方向跟位移方向相反。2.簡諧振動的條件：物體必須受到大小跟離開平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回復力作用。3.簡諧振動是一種機械運動，有關機械運動的概念和規(guī)律都適用，簡諧振動的特點在于它是一種周期性運動，它的位移、回復力、速度、加速度以及動能和勢能（重力勢能和彈性勢能）都隨時間做周期性變
3、化。?文檔實用標準（三）描述振動的物理量，簡諧振動是一種周期性運動，描述系統的整體的振動情況常引入下面幾個物理量。1.振幅：振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，常用字母“A”表示，它是標量，為正值，振幅是表示振動強弱的物理量，振幅的大小表示了振動系統總機械能的大小，簡諧振動在振動過程中，動能和勢能相互轉化而總機械能守恒。2.周期和頻率，周期是振子完成一次全振動的時間，頻率是一秒鐘內振子完成全振動的次數。振動的周期T跟頻率f之間是倒數關系，即T=1/f。振動的周期和頻率都是描述振動快慢的物理量，簡諧振動的
4、周期和頻率是由振動物體本身性質決定的，與振幅無關，所以又叫固有周期和固有頻率。?（四）單擺：擺角小于5°的單擺是典型的簡諧振動。細線的一端固定在懸點，另一端拴一個小球，忽略線的伸縮和質量，球的直徑遠小于懸線長度的裝置叫單擺。單擺做簡諧振動的條件是：最大擺角小于5°，單擺的回復力F是重力在圓弧切線方向的分力。單擺的周期公式是T=。由公式可知單擺做簡諧振動的固有周期與振幅，擺球質量無關，只與L和g有關，其中L是擺長，是懸點到擺球球心的距離。g是單擺所在處的重力加速度，在有加速度的系統中（如懸掛在升降機中的單擺
5、）其g應為等效加速度。?（五）振動圖象。簡諧振動的圖象是振子振動的位移隨時間變化的函數圖象。所建坐標系中橫軸表示時間，縱軸表示位移。圖象是正弦或余弦函數圖象，它直觀地反映出簡諧振動的位移隨時間作周期性變化的規(guī)律。要把質點的振動過程和振動圖象聯系起來，從圖象可以得到振子在不同時刻或不同位置時位移、速度、加速度，回復力等的變化情況。（六）機械振動的應用——受迫振動和共振現象的分析（1）物體在周期性的外力（策動力）作用下的振動叫做受迫振動，受迫振動的頻率在振動穩(wěn)定后總是等于外界策動力的頻率，與物體的固有頻率無關
6、。（2）在受迫振動中，策動力的頻率與物體的固有頻率相等時，振幅最大，這種現象叫共振，聲音的共振現象叫做共鳴。2機械波中的應用問題1.理解機械波的形成及其概念。（1）機械波產生的必要條件是：<1>有振動的波源；<2>有傳播振動的媒質。（2）機械波的特點：后一質點重復前一質點的運動，各質點的周期、頻率及起振方向都與波源相同。（3）機械波運動的特點：機械波是一種運動形式的傳播，振動的能量被傳遞，但參與振動的質點仍在原平衡位置附近振動并沒有隨波遷移。（4）描述機械波的物理量關系：注：各質點的振動與波源相同，波的頻
7、率和周期就是振源的頻率和周期，與傳播波的介質無關，波速取決于質點被帶動的“難易”，由媒質的性質決定。2.會用圖像法分析機械振動和機械波。振動圖像，例：波的圖像，例：振動圖像與波的圖像橫坐標表示質點的振動時間橫坐標表示介質中各質點的平衡位置文檔實用標準的區(qū)別表征單個質點振動的位移隨時間變化的規(guī)律表征大量質點在同一時刻相對于平衡位置的位移相鄰的兩個振動狀態(tài)始終相同的質點間的距離表示振動質點的振動周期。例：相鄰的兩個振動始終同向的質點間的距離表示波長。例：振動圖像隨時間而延伸，而以前的形狀保持不變，例：波動圖像
8、一般隨時間的延續(xù)而改變（）時的波形圖保持不變，例：方法1方法2質點振動方向與平移波形法：如圖所示，一列橫波向右傳播，判斷M點的振動方向。設想在極短時間內波向右平移，則下一刻波形如虛線上M正下方向的M’點，由此知M點應向下振動。反之，已知M向下振動，波形應該右移，故波是向右傳播的。質點振動比較法：波向右傳播，右邊M點的振動落后于左邊的P點，故M點重復P點的振動，P點在M點的下方，應“追隨”P點的運動，故M點向下振動，即“波向右傳
