高考復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波

1、高中物理會(huì)考復(fù)習(xí),,第九章　機(jī)械振動(dòng),第十章　機(jī) 械 波,知識(shí)內(nèi)容,第一節(jié) 機(jī)械振動(dòng),物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就叫做機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱為振動(dòng)．,1．下列物體的運(yùn)動(dòng)中，屬于機(jī)械振動(dòng)的是A、風(fēng)中樹枝的擺動(dòng)；B．內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)活塞來回運(yùn)動(dòng)C．打樁機(jī)汽錘的下落運(yùn)動(dòng)；D．縫紉機(jī)針的上下運(yùn)動(dòng),課堂練習(xí),（ ABD ）,,知識(shí)內(nèi)容,第二節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義及回復(fù)力表達(dá)式,（1

2、）物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．,（2）回復(fù)力是按力的作用效果命名的力，在振動(dòng)中，總是指向平衡位置、其作用是使物體返回平衡位置的力，叫回復(fù)力．,（3）作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體所受的回復(fù)力F大小與物體偏離平衡位置的位移X成正比，方向相反，即F=－kx．K是回復(fù)力常數(shù)．,問題討論,1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度,(1)位移：從平衡位置指向振子所在位置的有向線段，是矢量．方向?yàn)閺钠胶馕恢弥赶蛘褡铀谖恢?/p>

3、．大小為平衡位置到該位置的距離．位移的表示方法是：以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以振動(dòng)所在的直線為坐標(biāo)軸，規(guī)定正方向，則某一時(shí)刻振子(偏離平衡位置)的位移用該時(shí)刻振子所在的位置坐標(biāo)來表示．,振子在兩“端點(diǎn)”位移最大,在平衡位置時(shí)位移為零。振子通過平衡位置，位移改變方向,(2)速度：在所建立的坐標(biāo)軸上，速度的正負(fù)號(hào)表示振子運(yùn)動(dòng)方向與坐標(biāo)軸的正方向相同或相反．速度和位移是彼此獨(dú)立的物理量．如振動(dòng)物體通過同一個(gè)位置，其位移矢量的方向是一定的，而其速度

4、方向卻有兩種可能：指向或背離平衡位置．,振子在兩“端點(diǎn)”速度為零，在平衡位置時(shí)速度最大，振子在兩“端點(diǎn)”速度改變方向．,(3)加速度：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的加速度 ,加速度的大小跟位移成正比且方向相反．振子在兩“端點(diǎn)”加速度最大，通過平衡位置時(shí)加速度為零，此時(shí)加速度改變方向．,,例題分析,[例1]有一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則( ) A．加速度最大時(shí)，速度最大 B．速度最大時(shí)，位移最大 C．位移最大時(shí)，回復(fù)力

5、最大 D．回復(fù)力最大時(shí)，加速度最大,解析：振子加速度最大時(shí)，處在最大位移處，此時(shí)振子的速度為零，由F=-KX知道，此時(shí)振子所受回復(fù)力最大，所以選項(xiàng)A錯(cuò)，C、D對(duì)．振子速度最大時(shí)，是經(jīng)過平衡位置時(shí)，此時(shí)位移為零，所以選項(xiàng)B錯(cuò)．故正確選項(xiàng)為C、D,(說明)分析振動(dòng)過程中各物理量如何變化時(shí)，一定要以位移為橋梁理清各物理量間的關(guān)系：位移增大時(shí)，回復(fù)力、加速度、勢(shì)能均增大，速度、動(dòng)量、動(dòng)能均減小；位移減小時(shí)，回復(fù)力、加速度、勢(shì)能均減小，

6、速度、動(dòng)量、動(dòng)能均增大．各矢量均在其值為零時(shí)改變方向，如速度、動(dòng)量均在最大位移處改變方向，位移、回復(fù)力、加速度均在平衡位置改變方向．,例題分析,,[例2]試證明豎直方向的彈簧振子的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．,解析：如圖所示，,設(shè)振子的平衡位置為O，向下方向?yàn)檎较?，此時(shí)彈簧的形變?yōu)閤0 ，根據(jù)胡克定律及平衡條件有mg－kx0=0 ①,當(dāng)振子向下偏離平衡位置為x時(shí)，回復(fù)力(即合外力)為F回=mg-k（x+x0） ②,將①代入②得：,可見

7、，重物振動(dòng)時(shí)的受力符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件．,說明：分析一個(gè)振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是判斷它的回復(fù)力是否滿足其大小與位移成正比，方向總與位移方向相反．思路為：確定物體靜止時(shí)的位置——即為平衡位置，考查振動(dòng)物體在任一點(diǎn)受到回復(fù)力的特點(diǎn)是否滿足,,課堂練習(xí),3．下列幾種說法中正確的是A．只要是機(jī)械振動(dòng)，就一定是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力一定是物體在振動(dòng)方向所受合力C．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體所受的回復(fù)力總是對(duì)物體做正功 D．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體所受的回復(fù)

8、力總是對(duì)物體做負(fù)功,（ B ）,4．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于A、勻速直線運(yùn)動(dòng)； B．勻變速直線運(yùn)動(dòng) C．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)； D．加速度改變的變速運(yùn)動(dòng),（ D ）,,5．如圖所示，一彈性球被水平拋出后，在兩個(gè)豎直的平面之間運(yùn)動(dòng)，小球落到地面之前的運(yùn)動(dòng)A、是機(jī)械振動(dòng)，但不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B．是機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C．既不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也不是機(jī)械振動(dòng) D．是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，但不是機(jī)械振動(dòng),（ CD ）

9、,知識(shí)內(nèi)容,2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率,（1）振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動(dòng)的振幅．,（2）振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間叫做振動(dòng)的周期．周期用T表示，單位s．,（3）單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)。叫做振動(dòng)的頻率．頻率用f表示，單位Hz．,（4）周期和頻率的關(guān)系是f=1／T．,（5）對(duì)于同一個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)的振幅可以改變，周期和頻率卻是不變的，是由振動(dòng)物體與系統(tǒng)的性質(zhì)決定的，與振幅的大小無關(guān)，故稱為固有周期和固有頻率．,

10、問題討論,1．固有周期和固有頻率,“固有”的含義是“振動(dòng)系統(tǒng)本身所具有，由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)所決定”，跟外部因素?zé)o關(guān)．對(duì)一彈簧振子，當(dāng)它自由振動(dòng)時(shí)，周期只取決于振子的質(zhì)量和彈簧的勁度系數(shù)，而與振動(dòng)的振幅無關(guān)．而振幅的大小，除跟彈簧振子有關(guān)之外，還跟使它起振時(shí)外力對(duì)振子做功的多少有關(guān)．因此，振幅就不是“固有”的．,2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)過程中各物理量關(guān)于平衡位置對(duì)稱，以水平彈簧振子為例，物體通過關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)

11、，加速度大小相等、速率相等、動(dòng)能、勢(shì)能相等．對(duì)稱性還表現(xiàn)在過程量的相等上，如從某點(diǎn)到達(dá)最大位置和從最大位置再回到這一點(diǎn)所需要的時(shí)間相等．質(zhì)點(diǎn)從某點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)到達(dá)平衡位置的時(shí)間，和它從平衡位置再運(yùn)動(dòng)到這一點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)所用的時(shí)間相等．,問題討論,3．求振動(dòng)物體路程的方法,求振動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)通過路程的依據(jù)是:,(1)振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)的路程一定為四個(gè)振幅．,(2)振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)的路程一定為兩個(gè)振幅．,(3)振動(dòng)物體在T／4內(nèi)的

12、路程可能等于一個(gè)振幅，可能大于一個(gè)振幅，還可能小于一個(gè)振幅．只有當(dāng)T／4的初時(shí)刻，振動(dòng)物體在平衡位置或最大位移處，T／4內(nèi)的路程才等于一個(gè)振幅．,計(jì)算路程的方法是：先判斷所求的時(shí)間內(nèi)有幾個(gè)周期，再依據(jù)上述規(guī)律求路程．,例題分析,[例1]:彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．B、C相距20cm．某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)．經(jīng)過0.5 s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)．求：(1)振動(dòng)的周期和頻率；(2)振子在5 s內(nèi)通過的路程及位移大小；

13、(3)振子在B點(diǎn)的加速度大小跟它距O點(diǎn)4cm處P點(diǎn)的加速度大小的比值．,[解析](1)設(shè)振幅為A，由題意BC＝2A＝20 cm，所以A＝10 cm．振子從B到C所用時(shí)間t＝0.5s．為周期T的一半，所以T＝1.0s；f＝1/T＝1.0Hz,(2)振子在1個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A。故在t＝5s＝5T內(nèi)通過的路程s＝t/T×4A＝400cm．5 s內(nèi)振子振動(dòng)了5個(gè)周期，5s末振子仍處在B點(diǎn)，所以它偏離平衡位置的位移大小為10cm．

14、,(3)振子加速度 ．a(chǎn)∝x,所以aB：aP＝xB：xp＝10：4＝5：2．,課堂練習(xí),6．一個(gè)彈簧振子，其振動(dòng)周期為0．4 s，振幅2 cm．當(dāng)振幅變?yōu)? cm時(shí)（彈簧振子仍作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)），其周期為 S，頻率為 Hz．,0.4,2.5,7．如圖所示，彈簧振子在BC間作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)力為平衡位置，BC間距離是10cm，從B到C運(yùn)動(dòng)時(shí)間是1s，則A．從O→C→O振子完成一個(gè)全振動(dòng) B．

15、振動(dòng)周期是1s，振幅是10cmC．經(jīng)過兩次全振動(dòng)，通過的路程是20 cmD．從B開始經(jīng)過5 s，振子通過的路程是50 cm,(D),課堂練習(xí),8．一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它從最大位移處經(jīng)0.3s第一次到達(dá)某點(diǎn)M處，再經(jīng)0.2s第二次到達(dá)M點(diǎn)，則其振動(dòng)頻率為A、0.4Hz； B．0.8Hz； C．2.5Hz ；D．1.25Hz,（ D ）,9．甲、乙兩個(gè)物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，甲振動(dòng)20次時(shí)，乙振動(dòng)了40次，則甲、乙振動(dòng)周期之比是

16、 ；若甲的振幅增大了2倍而乙的振幅不變，則甲、乙周期之比為 ．,10．一個(gè)彈簧振子的振幅為A，振子在t時(shí)間內(nèi)經(jīng)過若干個(gè)全振動(dòng)所通過的路程是S，由此振子的頻率是 ，若該振子在t時(shí)間內(nèi)經(jīng)過若干個(gè)全振動(dòng)所通過的路程是2S，則振子的振幅為 ．,2:1,2:1,s/4At,2A,知識(shí)內(nèi)容,3．振動(dòng)中各物理量的變化,回復(fù)力和加速度均跟位移成正比，勢(shì)能也

17、隨位移的增大而增大；速率、動(dòng)能、動(dòng)量的大小隨位移的增大而減小，隨位移的減小而增大．回復(fù)力和加速度的方向總跟位移方向相反．而速度、動(dòng)量的方向可能跟位移方向相同，也可能相反．,※、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中位移、回復(fù)力、速度、加速度的變化規(guī)律,振子的運(yùn)動(dòng),A－O,O－,—O,O—A,,對(duì)平衡位置的位移x方向怎樣？大小如何變化？,回復(fù)力F的方向怎樣？大小如何變化？,加速度a的方向怎樣？大小如何變化？,速度v的方向怎樣？大小如何變化？,方向水平向右大小不斷減

18、小,水平向左不斷增大,水平向左不斷減小,水平向右不斷增大,方向水平向左大小不斷減小,水平向右不斷增大,水平向右不斷減小,水平向左不斷增大,方向水平向左大小不斷減小,水平向右不斷增大,水平向右不斷減小,水平向左不斷增大,方向水平向左大小不斷增大,水平向左不斷減小,水平向右不斷增大,水平向右不斷減小,例題分析,[例2]一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．周期為T[ ] A．若t時(shí)刻和(t+△t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相

19、等、方向相反，則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍 B．若t時(shí)刻和(t+△t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則△t一定等于T的整數(shù)倍 C.若△t＝T／2，則在t時(shí)刻和(t－△t)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等 D．若△t＝T，則在t時(shí)刻和(t－△t)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相同,例題分析,[解析],若△t＝T／2或△t＝nT－T/2,(n＝1,2,3....)，則在t 和(t＋△t)兩時(shí)刻振子必在關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩位置(包括平衡位置)，

20、這兩時(shí)刻．振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度等均大小相等，方向相反．但在這兩時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度并不一定相等(只有當(dāng)振子在t和(t－△t)兩時(shí)刻均在平衡位置時(shí)，彈簧長(zhǎng)度才相等)．,反過來．若在t和(t－△t)，兩時(shí)刻振子的位移(回復(fù)力、加速度)和速度(動(dòng)量)均大小相等．方向相反，則△t一定等于△t＝T／2的奇數(shù)倍．即△t＝(2n－1)T/2(n＝1，2,3…)．如果僅僅是振子的速度在t 和(t＋△t)，兩時(shí)刻大小相等方向相反，那么不能得出△t＝

21、(2n一1)T/2,更不能得出△t＝nT/2(n＝1，2，3…)．根據(jù)以上分析．A、C選項(xiàng)均錯(cuò)．,若t和(t＋△t)時(shí)刻，振子的位移(回復(fù)力、加速度)、速度(動(dòng)量)等均相同，則△t＝nT(n＝1,2,,3…),但僅僅根據(jù)兩時(shí)刻振子的位移相同，不能得出△t＝nT．所以B這項(xiàng)錯(cuò)．,若△t＝T，在t和(t＋△t)兩時(shí)刻，振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度等均大 小相等方向相同，D選項(xiàng)正確。,課堂練習(xí),11．一物體作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則此物體A．加速

22、度增大時(shí)，速度必減小 B．速度與加速度的方向始終相反C．通過平衡位置時(shí)速度和加速度均改變方向 D．遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)速度和加速度必方向相反,（ AD ）,12．一彈簧振子周期為2 s，當(dāng)它從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)了1.8 s時(shí)，其運(yùn)動(dòng)情況是 A、向右減速； B．向右加速； C．向左減速； D．向左加速；,（ B ）,13．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，在不同時(shí)刻通過同一確定位

23、置時(shí)，必定相同的物理量是A．加速度；B．位移；C．動(dòng)能；D．速度；,（ ABC ）,課堂練習(xí),14．如圖所示，豎直固定在地面上的輕彈簧原長(zhǎng)OA，一小球從空中自由下落壓縮該豎直彈簧，彈簧被壓縮到最低點(diǎn)時(shí)長(zhǎng)度為BO，那么A、球在A處時(shí)速度最大 B．球在AB中間某處時(shí)速度最大C．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，球在空中下落時(shí)加速度最大D、在整個(gè)下落過程中，球在 B點(diǎn)處時(shí)加速度最大,（ BD ）,知識(shí)內(nèi)容,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象,1、振動(dòng)圖

24、象及其物理意義,（1）在平面直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示時(shí)間t，用縱坐標(biāo)表示振動(dòng)物體對(duì)平衡位置的位移X，將表示各個(gè)時(shí)刻物體位移的坐標(biāo)點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，就得到簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象是一條余弦（或正弦）曲線．,（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以直觀地表示物體的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)圖象可以了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期、任意時(shí)刻的位移大小和方向，比較不同時(shí)刻速度、加速度的大小和方向．,問題討論,1．關(guān)于振動(dòng)圖像的討論,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像不是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡

25、．軌跡是質(zhì)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的那一段線段或那一段圓?。粓D像是以t軸橫坐標(biāo)數(shù)值表示各個(gè)時(shí)刻，以x軸上縱坐標(biāo)的數(shù)值表示質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移，即位移隨時(shí)間分布的情況——振動(dòng)圖像．,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性，體現(xiàn)在振動(dòng)圖像上是曲線的重復(fù)性． 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜的非勻變速運(yùn)動(dòng)．但運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)具有簡(jiǎn)單的周期性、重復(fù)性、對(duì)稱性．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像隨時(shí)間的增加將逐漸延伸，過去時(shí)刻的圖形將永遠(yuǎn)不變，任一時(shí)刻圖線上過該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值代表該時(shí)刻振子的速度大小。正負(fù)表示速度的方向

26、，正時(shí)沿x正向，負(fù)時(shí)沿x負(fù)向．,例題分析,例1 勁度系數(shù)為20N／cm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖像如圖所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻A. 振子所受的彈力大小為0.5N，方向指向x軸的負(fù)方向B．振子的速度方向指向x軸的正方向C. 在0～4s內(nèi)振子作了1.75次全振動(dòng)D。在0～4s內(nèi)振子通過的路程為0.35cm，位移為0,解析：,由圖可知A在t軸上方，位移x＝0.25cm，所以彈力F＝－kx＝－5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，

27、選項(xiàng)A不正確；,由圖可知過A點(diǎn)作圖線的切線，該切線與x軸的正方向的夾角小于90°,切線斜率為正值,即振子的速度方向指向x軸的正方向，選項(xiàng)B正確．,由圖可看出，t＝0、t＝4s時(shí)刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在0～4s內(nèi)完成兩次全振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．,由于t＝0時(shí)刻和t＝4s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在0～4s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為0.5cm，在0～4s內(nèi)振子完成了2次全振動(dòng)，所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為2

28、×4×0.50cm＝4cm，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．,（ B ）,課堂練習(xí),15．如圖所示是某彈簧振子作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間圖象．在（4＋Δt）s和（4－Δt）s（Δt＜2s）兩時(shí)刻．振子的A、速度相同； B、位移相同 C．加速度相同； D．動(dòng)能相同,16、圖為彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖線,由圖可知A、在t=0時(shí)，振子的位移是零，速度為零，加速度也為零B．在 t＝1s時(shí)，振子的位移最大，速度最大，加速度也

29、最大C．在t=2s時(shí)，振子的位移為零，速度為零，加速度也為零D．彈簧振子的振幅是5cm,頻率是0.25 Hz,（ D ）,（ AD ）,課堂練習(xí),18．用沙擺演示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，當(dāng)沙擺下面的木板．被勻速地拉出過程中，擺動(dòng)著的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲線顯示出擺的位移隨時(shí)間變化關(guān)系，板上直線 OO/表示時(shí)間軸，使兩個(gè)擺在各自的木板上形成曲線．圖中板N1、N2移動(dòng)的速度vl、v2的關(guān)系為v1=v2，則兩曲線代表的振動(dòng)周期T1

30、、T2關(guān)系為A．T1＝T2 B．T1＝2T2 C．T1＝4T2 D．4T1＝T2,（ A ）,知識(shí)內(nèi)容,三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的實(shí)例——單擺,1．單擺,（1）單擺是一種理想化模型．在細(xì)線的一端掛一小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的伸縮及質(zhì)量可以忽略，球的直徑比線長(zhǎng)小得多，這樣的裝置就叫做單擺．,（2）當(dāng)擺角很小，θ＜100時(shí)，單擺的振動(dòng)可以看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．,2．單擺周期公式及其應(yīng)用,（1）單擺的振動(dòng)周期

31、跟擺長(zhǎng)的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比．周期公式為T＝2π,（2）利用擺的等時(shí)性，可以用作計(jì)時(shí)，根據(jù)周期公式，通過改變擺長(zhǎng)來調(diào)節(jié)周期，還可以根據(jù)周期公式，利用單擺測(cè)定各地的重力加速度．,問題討論,1.單擺振動(dòng)的回復(fù)力是擺球所受的合外力嗎?,單擺振動(dòng)的回復(fù)力是重力在切線方向的分力，或者說是擺球所受合外力在切線方向的分力．?dāng)[球所受的合外力在法線方向(擺線方向)的分力作為擺球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．所以并不是合外力完全用來提供回復(fù)力的．

32、,2.單擺的擺長(zhǎng)：,因?yàn)閷?shí)際的單擺擺球不可能是質(zhì)點(diǎn)，所以擺長(zhǎng)是指從懸點(diǎn)到擺球重心的長(zhǎng)度．等效擺長(zhǎng)：擺長(zhǎng)L是指擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離．,例題分析,[例1]將秒擺的周期變?yōu)?秒，下列哪些措施是可行的： A、將擺球的質(zhì)量減少一半 B、將擺球的質(zhì)量減少到原來的1/4 C、將振幅減少一半 D、將擺長(zhǎng)減少一半 E、將擺長(zhǎng)減少到原來的1/4,根據(jù)單擺的等時(shí)性規(guī)律，A、B、C、D均錯(cuò)誤。根

33、據(jù)單擺的周期公式，周期減小原來的1/2，則擺長(zhǎng)應(yīng)減小原來的1/4。所以選項(xiàng)E正確。,注意：秒擺的周期是兩秒 。單擺的等時(shí)性指周期與振幅無關(guān)，另外，周期也與擺球質(zhì)量無關(guān)。,例題分析,[例題2]擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，（取作t=0），當(dāng)振動(dòng)至,,時(shí)，擺球具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動(dòng)圖象是圖中的（   ）,解析：從t=0時(shí)經(jīng)過,,時(shí)間，這段時(shí)間為3T/4,經(jīng)過3T/4擺球具有負(fù)向最大速度，說明擺球在

34、平衡位置，在給出的四個(gè)圖象中，經(jīng)過3T/4具有最大速度的有C、D兩圖，而具有負(fù)向最大速度的只有D。所以選項(xiàng)D正確。,課堂練習(xí),18．為使單擺周期變小，可采用的辦法是A、減小擺角； B．增大擺球質(zhì)量；C．減小擺長(zhǎng)； D．增大擺長(zhǎng)19．首先發(fā)現(xiàn)單擺等時(shí)性和得出單擺周期公式的科學(xué)家分別是A、牛頓，惠更斯； B、赫茲，阿基米德 C．伽俐略，牛頓； D．伽俐略，惠更斯20．甲、乙兩個(gè)單擺在同一地點(diǎn)

35、同時(shí)開始振動(dòng)，在甲擺完成15次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)乙擺恰好完成了1O次全振動(dòng)，則甲、乙兩擺擺長(zhǎng)之比為A、2：3； B、3：2 ； C．4：9； D．9：4,（ C ）,（ D ）,（ C ）,課堂練習(xí),21．在北京調(diào)準(zhǔn)的擺鐘被帶往下列各地后，對(duì)走時(shí)不準(zhǔn)情況的判斷及校準(zhǔn)措施均正確的是A、帶往高山上走時(shí)變慢，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長(zhǎng) B．帶往北極走時(shí)變快，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長(zhǎng)C．帶往赤道走時(shí)變快，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺

36、長(zhǎng) D．帶往月球走時(shí)變快，重新校準(zhǔn)應(yīng)縮短擺長(zhǎng)22．地面上的秒擺，擺長(zhǎng)為1m，當(dāng)擺長(zhǎng)變?yōu)?.81m時(shí)，振動(dòng)的周期為 s；已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的1／6，秒擺移到月球上，振動(dòng)的周期將變?yōu)?,（ B ）,1.8,課堂練習(xí),23．如圖所示單擺，其擺線OA與豎直方向偏開一個(gè)很小的角度．在放開擺球A讓它向下擺動(dòng)的同時(shí)，另一小球B從O點(diǎn)由靜止開始下落，A球擺到它的最低點(diǎn)時(shí)恰與B球相碰．求B球下落時(shí)受到

37、空氣阻力與B球重力之比．（取g= 10m/s2，π2=10）,24．如圖所示，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺，在其懸點(diǎn)下h處釘一長(zhǎng)釘，該單擺的周期T＝,解:A球下擺時(shí)間t=T/4= ,與B球下落時(shí)間,相等,故g/=4g/5,故fB/GB=1/5,,課堂練習(xí),26．有一個(gè)擺鐘，在地面上（重力加速度為g）計(jì)時(shí)是準(zhǔn)確的，如果拿到高山上，它每天慢1s，高山上的重力加速度是 ．,25．一個(gè)單擺在甲地時(shí)，在時(shí)

38、間t內(nèi)完成m次全振動(dòng)，移至乙地時(shí)，經(jīng)過相同時(shí)間完成n次全振動(dòng)，則甲、乙兩地重力加速度大小之比g甲：g乙等于A．m：n； B． m2：n2 ； C、n：m ； D. n2： m2,（ B ）,解:設(shè)每天時(shí)間為t,則: 故,即g/=(1—1/86400)2g,(1-1/86400)2g,知識(shí)內(nèi)容,3．單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中回復(fù)力、位移、速度、加速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。,由于單擺小振幅的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧

39、運(yùn)動(dòng)，在振動(dòng)過程中回復(fù)力大小與位移成正比，方向總是與位移方向相反；在向著平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在離開平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，作加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；振動(dòng)中擺球的動(dòng)能與勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總量守恒．,課堂練習(xí),27．若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度減小為原來的1/2，則單擺振動(dòng)的A、頻率不變，振幅不變；B．頻率不變，振幅改變C．頻率改變，振幅改變；D．頻率改變，振幅不變28．在單擺振動(dòng)

40、過程中，當(dāng)擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是A．速度最小，勢(shì)能最大，繩中拉力最大 B．速度最大，勢(shì)能最小，繩中拉力最小C．速度最小，勢(shì)能最大，繩中拉力最小 D．速度最大，勢(shì)能最小，繩中拉力最大。,29．圖為兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖象，兩個(gè)擺球的質(zhì)量相等，從圖象可知它們的A、振幅不相等B、動(dòng)能的最大值不相等C．?dāng)[長(zhǎng)相等D、兩擺球總是同時(shí)改變速度方向,（C）,（ ABC ）,（ B ）,知識(shí)

41、內(nèi)容,四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量,1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量,作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在振動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化，在平衡位置時(shí)動(dòng)能最大，勢(shì)能最??；在位移最大處時(shí)，動(dòng)能為零，勢(shì)能最大；在任意時(shí)刻，勢(shì)能與動(dòng)能的總和即振動(dòng)物體的總機(jī)械能守恒，這個(gè)能量的大小與振動(dòng)的振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)的能量就越大．,2、阻尼振動(dòng),振動(dòng)系統(tǒng)受到阻尼作用，系統(tǒng)的機(jī)械能隨著時(shí)間逐漸減小，振動(dòng)的振幅也逐漸減小，這樣的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)。,問題討論,1.振動(dòng)能量與振幅的關(guān)系,把原先靜止

42、的單擺或彈簧振子拉離平衡位置，需要外力對(duì)物體做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為物體初始的勢(shì)能儲(chǔ)存起來．外力做的功越多，物體獲得的勢(shì)能越大，它開始振動(dòng)時(shí)的振幅越大．將物體釋放后，若只有重力或彈簧彈力做功，則振動(dòng)物體在振動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能不變，因此，振幅保持不變．在實(shí)際情況中．因阻尼因素不可避免地存在，振動(dòng)物體因振動(dòng)能——總機(jī)械能的逐漸減少，做的是振幅越來越小的阻尼振動(dòng)．可見，對(duì)于一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，振幅的大小反映了振動(dòng)能的多少．,例

43、題分析,例1.試證明：在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，通過關(guān)于平衡位置對(duì)稱的兩點(diǎn)時(shí)，振子的速率相等．,證明：因?yàn)檫@兩點(diǎn)關(guān)于平衡位置對(duì)稱，即它們與平衡位置距離相等，所以振子在這兩點(diǎn)的彈性勢(shì)能相同．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，振子在任一位置時(shí)的總機(jī)械能——?jiǎng)幽芘c勢(shì)能之和保持不變，所以這兩點(diǎn)振子的動(dòng)能相等，故振子的速率相等．,例2.一單擺在空氣中振動(dòng)，振幅逐漸減小，下列說法正確的是: A．振動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為其他形式的能 B．后一時(shí)刻的

44、動(dòng)能一定小于前一時(shí)刻的動(dòng)能 C．后一時(shí)刻的勢(shì)能一定小于前一時(shí)刻的勢(shì)能 D．后一時(shí)刻的機(jī)械能一定小于前一時(shí)刻的機(jī)械能,[解析]單擺振動(dòng)過程中，因不斷克服空氣阻力做功使振動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A和D對(duì)；雖然單擺總的機(jī)械能在逐漸減小，但在振動(dòng)過程中動(dòng)能和勢(shì)能仍不斷地相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能時(shí)，動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐漸增大，而勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能時(shí)，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，所以后一時(shí)刻的動(dòng)能(或勢(shì)能)不一定小于前一時(shí)刻的動(dòng)能(或勢(shì)能)

45、．故B、C不對(duì)．,課堂練習(xí),30．彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說法中錯(cuò)誤的是A、振子在平衡位置時(shí)，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小 B．振子在最大位移處時(shí)，勢(shì)能最大，動(dòng)能最小C．振子在向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于振幅減小，總機(jī)械能減小D．在任意時(shí)刻，振子的振幅不變，動(dòng)能與勢(shì)能之和不變,（ C ）,31．如圖所示是彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知，在時(shí)間t2到t3過程中回復(fù)力逐漸變 ，振子的動(dòng)能逐漸變 ，振子的彈性勢(shì)能逐漸變

46、 ，振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能 變,小,大,小,不,課堂練習(xí),32、下面幾種說法中正確的是A、自由振動(dòng)是阻尼振動(dòng) B、阻尼振動(dòng)是不受外力作用的振動(dòng)C、振幅越來越小的振動(dòng)是阻尼振動(dòng) D、等幅振動(dòng)也叫無阻尼振動(dòng)33、一列聲波從聲源發(fā)出，它在空氣中傳播時(shí)，在傳播的方向上將會(huì)發(fā)生的情況是A、聲波的頻率不斷減小 B、聲波的波長(zhǎng)不斷減小C、聲波的速度不斷減小

47、D、聲波的振幅不斷減小,（ CD ）,（ D ）,知識(shí)內(nèi)容,第三節(jié) 受迫振動(dòng),一、受迫振動(dòng),1．受迫振動(dòng)的概念,物體在周期性外力（驅(qū)動(dòng)力）作用下的振動(dòng)，叫做受迫振動(dòng)．,2．受迫振動(dòng)的頻率,物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，而跟物體的固有頻率無關(guān)．,二、共振,1．共振現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件,在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等的時(shí)候，振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振．,2．共振的應(yīng)用和防止,（1）共振現(xiàn)象有許多應(yīng)用，在

48、某些情況下，共振現(xiàn)象可能造成損害，,（2）在需要利用共振時(shí)，應(yīng)該使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于物體的固有頻率．在需要防止共振危害時(shí)，要設(shè)法使驅(qū)動(dòng)力頻率和固有頻率不相等．,問題討論,受迫振動(dòng)的特點(diǎn)及共振條件的解釋,1．受迫振動(dòng)的周期和頻率由驅(qū)動(dòng)力決定，與振動(dòng)物體的固有周期和頻率無關(guān)．受迫振動(dòng)的周期和頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的周期和頻率．,2．受迫振動(dòng)的振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率和固有頻率的差有關(guān)，驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率的差越大．受迫振動(dòng)的振幅減?。或?qū)動(dòng)力的頻率

49、與固有頻率之差越小，受迫振動(dòng)的振幅越大．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大．,3．對(duì)共振條件的理解：因?yàn)橹芷谛缘尿?qū)動(dòng)力跟振動(dòng)“合拍”時(shí)，每一次驅(qū)動(dòng)力都跟振動(dòng)物體的速度方向一致，驅(qū)動(dòng)力做的功都是正功，都用來增大振動(dòng)系統(tǒng)的能量。所以振幅越來越大，直到驅(qū)動(dòng)力做功供給振動(dòng)系統(tǒng)的能量等于克服摩擦阻力消耗的能量，振幅才不再增大，即達(dá)到最大振幅．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力不跟振動(dòng)“合拍”時(shí)，驅(qū)動(dòng)力做的功有一部分是負(fù)功，因而振動(dòng)系統(tǒng)從驅(qū)動(dòng)力得到的能量比“

50、合拍”時(shí)少，振幅也就比“合拍”時(shí)小,例題分析,[例1]一物體做受迫振動(dòng)，策動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率。當(dāng)策動(dòng)力的頻率逐漸增大時(shí)，該物體的振幅將：(A)逐漸增大; ( B)先逐漸減小后逐漸增大； (C)逐漸減??；  (D)先逐漸增大后逐漸減小,此題可由受迫振動(dòng)的共振曲線圖來判斷。 受迫振動(dòng)中物體振幅的大小和策動(dòng)力頻率與系統(tǒng)固有頻率之差有關(guān)。策動(dòng)力的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率，策動(dòng)力與固有頻率的

51、差值越小，作受迫振動(dòng)的振子的振幅就越大。當(dāng)外加策動(dòng)力頻率等于系統(tǒng),固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體發(fā)生共振，振幅最大。 由共振曲線可以看出，當(dāng)策動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率時(shí)，增大策動(dòng)力頻率，振幅增大，直到策動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體發(fā)生共振，振幅最大。在此之后若再增大策動(dòng)力頻率，則振動(dòng)物體的振幅減小。 所以本題的正確答案為D。,例題分析,[例2]如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有 a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位

52、置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開始振動(dòng)。下列說法中正確的有：（ ）(A)各擺的振動(dòng)周期與a擺相同(B)各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大(C)各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長(zhǎng)(D)各擺均做自由振動(dòng),解析：a擺做的是自由振動(dòng)，周期就等于a擺的固有周期，其余各擺均做受迫振動(dòng)，所以振動(dòng)周期均與a擺相同。 c擺與a擺的擺長(zhǎng)相同，所以c擺所受策動(dòng)力的頻率與其固有頻率相等，這樣c擺產(chǎn)生共振，故c擺的振幅最大。

53、此題正確答案為A、B。,課堂練習(xí),33．下面幾種說法中正確的是A、在外力作用下的振動(dòng)一定是受迫振動(dòng) B．拍皮球時(shí)，皮球的運(yùn)動(dòng)是一種受迫振動(dòng)C．受迫振動(dòng)一定是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) D．物體作受迫振動(dòng)時(shí)沒有固定的頻率34．有A、B兩個(gè)彈簧振子，A的固有頻率是f，B的固有頻率是5f，如果它們都在頻率為4f的驅(qū)動(dòng)力作用下作受迫振動(dòng)，下列說法正確的是A、振子A的振幅大，振動(dòng)頻率為f； B、振子B的振幅大

54、，振動(dòng)頻率為5fC．振子A的振幅大，振動(dòng)頻率為4f； D．振子B的振幅大，振動(dòng)頻率為4f,（ B ）,（ D ）,課堂練習(xí),35．物體作受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率小于物體的固有頻率，在驅(qū)動(dòng)力的頻率逐漸增大的過程中，物體的振幅將A、增大； B．減?。籆.先增大后減?。?D.先減小后增大；,（ C ）,36．在火車車廂內(nèi)有一個(gè)吊在長(zhǎng) 40 cm的線上的小球，由于火車在鐵軌接合處的振動(dòng)而發(fā)生搖動(dòng)．如果鐵軌

55、長(zhǎng)12.5m，那么當(dāng)火車的速度是 m/s時(shí)，球擺動(dòng)的振幅最大．,10,課堂練習(xí),37．下列現(xiàn)象中，屬于共振現(xiàn)象的是A、雜技演員蕩秋千越蕩越高；B、下雨前雷聲隆隆不絕C．在山谷說話有回聲； D．湖面上的樹葉隨波蕩漾38．把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪．它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就成為一個(gè)共振篩．篩子做自由振動(dòng)時(shí)，完成一次全振動(dòng)用15s．在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是90rad／min．

56、已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓，可以使其轉(zhuǎn)速提高；增大篩子的質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期．要使篩子的振幅增大，下列做法中正確的是A、降低輸入電壓； B．提高輸入電壓 C．增加篩子質(zhì)量； D．減小篩子質(zhì)量,（ A ）,（ AD ）,知識(shí)內(nèi)容,第四節(jié) 機(jī)械波,一、機(jī)械波的概念,1．機(jī)械波、橫波、縱波的概念,（1）機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程，叫做機(jī)械波,（2）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，這

57、種波叫做橫波．橫波也叫凹凸波．,（3）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上，這種波叫做縱波．縱波也叫疏密波．,2．波峰、波谷及密部、疏部的含義,（1）在橫波中，凸起部分的最高點(diǎn)叫做波峰，凹下部分的最低點(diǎn)叫做波谷．,（2）在縱波中，質(zhì)點(diǎn)分布比較密的部分叫做密部，質(zhì)點(diǎn)分布比較疏的部分叫做疏部．,知識(shí)內(nèi)容,3.機(jī)械波在介質(zhì)中的產(chǎn)生和傳播過程,當(dāng)彈性連續(xù)介質(zhì)中的某一點(diǎn)（波源）發(fā)生機(jī)械振動(dòng)時(shí)，這種振動(dòng)的形式及能量會(huì)沿著這些介質(zhì)傳播．因?yàn)榻橘|(zhì)是

58、由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的物質(zhì)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間有相互作用的力，波源的振動(dòng)帶動(dòng)它周圍的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)又去帶動(dòng)各自周圍的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，使波源的振動(dòng)形式及能量在介質(zhì)內(nèi)逐漸傳播開來，但介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)本身并未發(fā)生遷移,問題討論,波動(dòng)與振動(dòng)的區(qū)別：,根據(jù)波動(dòng)的定義，波的產(chǎn)生條件有兩個(gè)：第一，有起振的波源；第二，有傳播振動(dòng)的介質(zhì)。因此：振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的“個(gè)體行動(dòng)”，波動(dòng)是大量的、彼此相聯(lián)系的質(zhì)點(diǎn)將波源的振動(dòng)在空間傳播的“群體行為

59、”。,從波的產(chǎn)生過程還可以知道：有波動(dòng)就一定有振動(dòng)(因?yàn)椴▌?dòng)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是重復(fù)波源的振動(dòng))；有振動(dòng)卻不一定有波動(dòng)，還要看是否有傳播振動(dòng)的介質(zhì)。,例題分析,[例1]關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說法正確的是 A. 有機(jī)械波必有振動(dòng) B．有機(jī)械振動(dòng)必有波 C．離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)得慢 D. 波源停振時(shí)，介質(zhì)中的波動(dòng)立即停止,解析：正確的選項(xiàng)是A． 因各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是重復(fù)波源的振動(dòng)，不論距波源遠(yuǎn)近，振動(dòng)

60、快慢都一樣。沿介質(zhì)傳播行進(jìn)的波獨(dú)立于波源——即已經(jīng)形成的波跟波源無關(guān)，在波源停止振動(dòng)時(shí)波仍將繼續(xù)向外傳播而不會(huì)停止。,例題分析,例2. 關(guān)于機(jī)械波，下列說法正確的是 A．只要物體做機(jī)械振動(dòng)，就一定有機(jī)械波產(chǎn)生 B．振源開始時(shí)怎樣振動(dòng)，其他質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)就怎樣振動(dòng) C．相鄰的質(zhì)點(diǎn)要相互做功 D．機(jī)械波的傳播速度與振源振動(dòng)速度一樣,解析：產(chǎn)生機(jī)械波有兩個(gè)必要條件，一是機(jī)械振動(dòng)，二是傳播振動(dòng)的介質(zhì)．如果只有機(jī)械振動(dòng)而沒有介質(zhì)，也不會(huì)產(chǎn)生機(jī)

61、械波，A錯(cuò)．每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都是由振源帶動(dòng)，由近及遠(yuǎn)地向外傳播，后面的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)前面的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，B正確．每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)下做受迫振動(dòng)，頻率都與振源的頻率相同，C正確．振源振動(dòng)的速度隨時(shí)間做周期性變化，而波動(dòng)的形式及波形在均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，其速率僅與介質(zhì)有關(guān)，與振源無關(guān)，D錯(cuò)． 答案：B、C．,課堂練習(xí),39．關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列幾種說法中正確的是A、有振動(dòng)就一定有波；B、波動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)的移動(dòng)過程C．波動(dòng)是能

62、量由近及遠(yuǎn)的傳遞過程；D．如果波源停止振動(dòng)，則波動(dòng)也會(huì)停止40．區(qū)分橫波與縱波的依據(jù)是A．質(zhì)點(diǎn)沿水平方向還是沿豎直方向振動(dòng) B．波沿水平方向還是沿豎直方向傳播C．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播的方向在一直線還是互相垂直 D．波傳播的距離遠(yuǎn)還是近41．有一個(gè)圓形的湖，湖水平靜，在湖中心用一物體不斷地拍擊水面，擊水頻率是4Hz，激起的水波的波長(zhǎng)是25 cm，湖半徑R=10m，在離圓心 8 m處有一

63、小木片浮于水B，問多少時(shí)間后小木片到達(dá)湖岸？,（ CD ）,（ C ）,【不會(huì)到達(dá)】,知識(shí)內(nèi)容,二、機(jī)械波的特征,1．波長(zhǎng)、波速的概念,（1）波長(zhǎng):兩個(gè)相鄰的、振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長(zhǎng)，通常用字母λ表示．,（2）波速:描述振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢程度的物理量，等于振動(dòng)傳播的距離與所用時(shí)間的比值．,2．公式V=λ／T（或V=λf）的物理意義,振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)，所以速

64、度等于波長(zhǎng)與周期的比值．或波速等于波長(zhǎng)與頻率的乘積．,3．公式V=λ／T（或V=λf）的應(yīng)用,（1）決定一列波頻率的是波源，決定波速的是傳播振動(dòng)的介質(zhì)，波長(zhǎng)則由公式V=λf決定．,（2）波速、波長(zhǎng)和頻率（周期）的關(guān)系對(duì)一切波都適用,問題討論,波長(zhǎng)、波速、頻率三個(gè)量各由什么因素決定?,波的傳播速度v=λf或v=λ/T，其中v、λ、f、T三個(gè)量相互關(guān)聯(lián)，從公式上看，似乎任意一個(gè)量改變都會(huì)影響其他兩個(gè)量．其實(shí)不然，那么他們都是受誰決定的呢?

65、 (1)周期和頻率，只取決于波源，而與v、λ無直接關(guān)系． (2)速度v決定于介質(zhì)的物理性質(zhì)，它與T、λ無直接關(guān)系．只要介質(zhì)不變，v就不變，而不決定于T、λ反之如果介質(zhì)變，v也一定變． (3)波長(zhǎng)λ則決定于v和T，只要v、T其中一個(gè)發(fā)生變化，其λ值必然發(fā)生變化，而保持v=λf的關(guān)系．,課堂練習(xí),42．下列關(guān)于波長(zhǎng)的說法中，正確的是A、一個(gè)周期內(nèi)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)走過的路程 B．橫波中相鄰的兩個(gè)波峰間的距離

66、C．一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)形式所傳播的距離 D．兩個(gè)振動(dòng)速度相同的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的距離43．有一振源振動(dòng)頻率為1000Hz．它產(chǎn)生的振動(dòng)在介質(zhì)中以500m／s的速度傳播，此波的波長(zhǎng)為 m．44．一列波在介質(zhì)Ⅰ中1s可傳播10 m，相應(yīng)的波源質(zhì)點(diǎn)剛好振動(dòng)100次，若此波進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ，波速變?yōu)?7.5 m／s，那么它在介質(zhì)Ⅱ中的頻率是 ，這列波在介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ中的波長(zhǎng)比為 ．,（ BC ）

67、,0.5,100,4:3,知識(shí)內(nèi)容,三、波的圖象,1．波的圖象的物理意義,在平面直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，用縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移，連接各點(diǎn)得到的曲線就是波的圖象．從圖象可以得出波的波長(zhǎng)、振幅以及各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移．若已知波的傳播方向，還可以推知該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．,問題討論,波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的區(qū)別：,(1)坐標(biāo)軸所表示的物理量:波動(dòng)圖像中的橫軸x表示介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的平衡位置，縱軸

68、y表示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)某個(gè)時(shí)刻的位移；振動(dòng)圖像的橫軸，表示一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間，縱軸x表示這個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)各個(gè)不同時(shí)刻的位移．,(2)從圖像的物理意義方面進(jìn)行區(qū)別:波動(dòng)圖像描述的是某一個(gè)時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移情況；振動(dòng)圖像描述的是一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移情況．,例題分析,[例題1]圖表示某時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖像，此時(shí)波中P點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，試確定這列波的傳播方向。,解析：任選與P點(diǎn)鄰近的質(zhì)點(diǎn)P′，由波的特點(diǎn)可知此時(shí)P′點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向