高中物理振動(dòng)和波公式總結(jié)
振動(dòng)和波是高中物理教科書中的重要內(nèi)容，在物理考試中常常出現(xiàn)。為了幫助同學(xué)掌握相關(guān)公式，下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)高中物理振動(dòng)和波公式，希望對(duì)你有幫助。
高中物理振動(dòng)和波公式
1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F=-kx {F：回復(fù)力，k：比例系數(shù)，x：位移，負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l：擺長(zhǎng)(m)，g：當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担闪l件：擺角θ<100;l>>r｝
3.受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn)：f=f驅(qū)動(dòng)力
4.發(fā)生共振條件：f驅(qū)動(dòng)力=f固，A=max，共振的防止和應(yīng)用
5.機(jī)械波、橫波、縱波：波就是振動(dòng)的傳播，通過(guò)介質(zhì)傳播。在同種均勻介質(zhì)中，振動(dòng)的傳播是勻速直線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)，用波速V表征。對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，波速V不變(大小不變，方向不變)，所以波速V是一個(gè)不變的量。介質(zhì)分子并沒(méi)有隨著波的傳播而遷移，介質(zhì)分子的永不停息的無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，是熱運(yùn)動(dòng)，其平均速度為零。
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過(guò)程中，一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);波速大小由介質(zhì)本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃332m/s;20℃：344m/s;30℃：349m/s;(聲波是縱波)
8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過(guò)障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者相差不大
9.波的干涉條件：兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同)
10.多普勒效應(yīng)：由于波源與觀測(cè)者間的相互運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近，接收頻率增大，反之，減小｝
高中物理振動(dòng)和波知識(shí)點(diǎn)
1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(1)定義：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征：回復(fù)力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置.
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，在平衡位置時(shí)，速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零，加速度最大.
(3)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量
?、傥灰苮：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段，是矢量，其最大值等于振幅.
?、谡穹鵄：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱.
?、壑芷赥和頻率f：表示振動(dòng)快慢的物理量，二者互為倒數(shù)關(guān)系，即T=1/f.
(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
?、僖饬x：表示振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，注意振動(dòng)圖像不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.
?、谔攸c(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦(或余弦)曲線.
③應(yīng)用：可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x，判定回復(fù)力、加速度方向，判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況.
2.彈簧振子：周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量，與其放置的環(huán)境和放置的方式無(wú)任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T，不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小，它的周期就都是T.
3.單擺：擺線的質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng)，擺球的直徑比擺線的長(zhǎng)度小得多，擺球可視為質(zhì)點(diǎn).單擺是一種理想化模型.
(1)單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是：最大擺角α<5°.
(2)單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力.
(3)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺的周期公式為：
?、僭谡穹苄〉臈l件下，單擺的振動(dòng)周期跟振幅無(wú)關(guān).
②單擺的振動(dòng)周期跟擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只與擺長(zhǎng)L和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭有關(guān).
③擺長(zhǎng)L是指懸點(diǎn)到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長(zhǎng)L應(yīng)理解為等效擺長(zhǎng)，重力加速度應(yīng)理解為等效重力加速度(一般情況下，等效重力加速度g'等于擺球靜止在平衡位置時(shí)擺線的張力與擺球質(zhì)量的比值).
4.受迫振動(dòng)
(1)受迫振動(dòng)：振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng).
(2)受迫振動(dòng)的特點(diǎn)：受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān).
(3)共振：當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振.
共振的條件：驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率. .
5.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波.
(1)機(jī)械波產(chǎn)生的條件：①波源;②介質(zhì)
(2)機(jī)械波的分類
?、贆M波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波.橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷).
②縱波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.
[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波.
(3)機(jī)械波的特點(diǎn)
?、贆C(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移.
?、诮橘|(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同.
③離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng).
6.波長(zhǎng)、波速和頻率及其關(guān)系
(1)波長(zhǎng)：兩個(gè)相鄰的且在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).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).
(2)波速：波的傳播速率.機(jī)械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān).
(3)頻率：波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率，與介質(zhì)無(wú)關(guān).
(4)三者關(guān)系：v=λf
7. ★波動(dòng)圖像：表示波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移.當(dāng)波源作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，它在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧波，其波動(dòng)圖像為正弦或余弦曲線.
由波的圖像可獲取的信息
①?gòu)膱D像可以直接讀出振幅(注意單位)
?、趶膱D像可以直接讀出波長(zhǎng)(注意單位).
?、劭汕笕我稽c(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向)
④在波速方向已知(或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.
?、菘梢源_定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向(加速度總是指向平衡位置)
高中物理學(xué)習(xí)方法
聽(tīng)得懂
高中生要積極主動(dòng)地去聽(tīng)講，把老師所說(shuō)的每一句話都用心來(lái)聽(tīng)，熟記高中物理概念定義，這是“知其然”，老師講解的過(guò)程就是“知其所以然”，聽(tīng)懂，才會(huì)運(yùn)用。
記牢固
尤其是基本的概念。定義、定律、結(jié)論等，不要把這些看成可記可不記的知識(shí)，輕視了，高中生對(duì)物理問(wèn)題的理解、運(yùn)用就會(huì)受阻，在物理解題過(guò)程中就會(huì)因概念不清而丟分，掌握三基本：基本概念清、基本規(guī)律熟、基本方法會(huì)，這些都是要記住的范疇。只有這樣，高中生學(xué)習(xí)物理才會(huì)得心應(yīng)手，各種難題才會(huì)迎刃而解。
會(huì)運(yùn)用
會(huì)運(yùn)用才是提高成績(jī)的根本，就是對(duì)概念、公式等要掌握靈活，活學(xué)活用，不是死記硬背，不同的題型采用不同的解題方法，公式的運(yùn)用也是做到靈活多變，以達(dá)到正確解題的目的。比如對(duì)于牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律、什么是動(dòng)量、為什么動(dòng)量會(huì)守恒這些動(dòng)力學(xué)的基本概念的理解，僅僅停留在字面上學(xué)起來(lái)就是枯燥的，甚至是難于理解的，而這些知識(shí)又影響著整個(gè)力學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程，所以，在高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，試著把這些概念化的內(nèi)容融于各種題型中，將其內(nèi)化成高中生的基本知識(shí)，另辟思路，學(xué)起來(lái)就容易得多了，學(xué)習(xí)效益會(huì)翻倍。
練得熟
高中物理知識(shí)是分板塊的，各內(nèi)容間既相互聯(lián)系，又相互區(qū)別，所以在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，練是很有必要的，俗話說(shuō)，熟能生巧，練得多了，也就輕車熟路了，各知識(shí)點(diǎn)之間就能形成一定的類比，高中生就可以將前后知識(shí)融會(huì)貫通，由點(diǎn)及面的綜合運(yùn)用了。
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