知识与技巧的梳理11 机械振动和机械波光本专题在高考中的出题方向,一是以图象为主,考查简谐运动的特点和波传播的空间关系,题型为选择题、填空题或计算题;二是以常规模型或实际生活材料为背景,考查折射率、全反射等基本规律的应用,题型为选择题或计算题
高频考点:波动图象的分析及应用;振动图象与波动图象的综合分析;波的多解问题;光的折射及折射率的计算;光的折射与全反射的综合
一.机械振动1
回复力:使物体回到平衡位置的力
它是按力效果的命名的
位移 x:振动中位移是指振动物体相对于平衡位置的位移
振幅 A:振动物体离开平衡位置的最大距离
周期 T:振动物体完成一次全振动所需要的时间
频率 f:单位时间内完成全振动的次数,单位是赫兹
受迫振动:物体在周期性策动力的作用下的振动
物体作受迫振动的频率等于策动力的频率,跟物体的固有频率无关
共振:当策动力频率等于物体的固有频率时发生共振,共振时振幅最大
简谐运动:(1)受力特征:回复力 F=-kx(2)运动特征:加速度 a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置,简谐运动是一种变加速度运动
在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大
(3)规律 *在平衡位置达到最大值的量有速度、动能
*在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能
*能过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能 可能有不同的运动方向
*经过半个周期,物体运动到对称点,速度大小相等,方向相反
*一个周期内能过的路程为 4 倍振幅,半个周期内 2 倍振幅,在 1/4 周期内通过的不一定等于一个振幅
(4)两种实例*单摆摆角小于5°的范围,T= 回复力为重力的切向分力,平衡位置合力不为零
应用:计时器;测重力加速度 g=*弹簧振子二.机械波白光红光紫光d1.v=λf =λ/T (v由介质决定,f由振源