期终物理复习_上_2013机械振动和波复习课幻灯片.pptVIP

第四、五章 振动和波复习课 一 基本要求 第四章 机械振动 二 掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析. 一 掌握描述简谐运动的各个物理量 （特别是相位）的物理意义及各量间的关系. 三 掌握简谐运动的基本特征，能建立一维简谐运动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动方程，并理解其物理意义. 一 基本要求 四 理解同方向、同频率简谐运动的合成规律，了解拍和相互垂直简谐运动合成的特点. 五 了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条件及规律. 一 基本要求 第五章 机械波 一 掌握描述简谐波的各物理量及各量间的关系； 二 理解机械波产生的条件. 掌握由已知质点的简谐运动方程得出平面简谐波的波函数的方法. 理解波函数的物理意义. 了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念. 三 了解惠更斯原理和波的叠加原理. 理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件； 四 理解驻波及其形成，了解驻波和行波的区别； 五 了解机械波的多普勒效应及其产生的原因. 在波源或观察者沿二者连线运动的情况下，能计算多普勒频移. 基本内容 第四章 机械振动 一、简谐振动方程 1、简谐振动动力学特征方程 2、简谐振动运动学特征方程 3、简谐振动的运动方程 如果物体的运动规律满足上述三个方程中的任意一个，即可判定该物体的运动为简谐振动。 基本内容 二、描述简谐振动的物理量： 1、周期T，频率 ν 和角频率 ω： T， ν 和 ω仅取决于振动系统本身的性质，因此称为固有周期、固有频率和固有角频率。它们之间关系为 （1）对于弹簧振子，有 基本内容 （2）对于单摆，有 2、振幅 A 和初位相? ： A 和 ? 除与系统性质 ω 有关外，完全由初始条件( x0， υ 0)确定。 （1）振幅 A （2）初位相? 基本内容 若物体初速 υ 0 仅知方向而不知数值时，可以采用另一种解析法或旋转矢量法来确定初位相 ? 。 三、简谐振动的速度、加速度和能量： 1、简谐振动的速度： 注意，速度的位相比位移的位相超前 基本内容 2、简谐振动的加速度： 注意，加速度的位相比速度的位相超前 ，比位移的位相超前 π 。 基本内容 3、简谐振动的能量： 基本内容 该法可以简洁、直观地分析振动情况及振动的合成等问题，并能直接看出位相的超前或落后，要求熟练掌握。 四、旋转矢量投影法： 1、同方向、同频率两简谐振动的合成：同方向、同频率两简谐振动的合成仍然是简谐振动，其角频率与原来分振动的角频率相同，其振幅和初位相分别为 五、简谐振动的合成： 基本内容 基本内容 *2、同方向、频率稍有差异的两简谐振动的合成：合振动为拍振动；振幅变化的频率称为拍频率，大小为 *3、相互垂直、频率相同的两简谐振动的合成：合振动质点运动的轨迹通常为椭圆，特殊情况下为直线和圆。 基本内容 第五章 机械波 1、条件：波源和媒质 2、位相传播：波传播的是振动的位相，沿波的传播方向，各质点振动的位相依次落后。 一、机械波的产生与传播： 二、波速、波长和周期： 1、波速 u ：单位时间内，一定振动位相传播的距离，其值决定于媒质的性质。 基本内容 2、波长 λ ：波传播方向上位相差为 2π 的两点间的距离，表示波的空间周期性。 3、周期 T ：波中各质点完成一次完全振动所需的时间。表示波的时间周期性。 4、频率 ν ：单位时间内通过波线上某一点的“完整波”的数目。 基本内容 三、平面简谐波：波源为简谐振动，媒质为均匀的、各向同性的、无限大整个空间 1、波动方程（波函数）： 2、能量密度： 基本内容 3、平均能量密度 4、平均能流密度（波强度） 四、惠更斯原理 波所传播到的空间各点都可以看作是发射子波的波源，任一时刻这些子波的包络就是新的波面。 五、波的干涉： 波的叠加原理：几列波在媒质中任一点相遇时，相遇点振动的位移等于各列波单独存在时该点振动位移的矢量和。 基本内容 波的相干条件 六、驻波： 两列振幅相同的相干波，在同一直线上沿相反方向传播时，形成驻波。有波节和波腹，相邻两波节或波腹之间的距离为λ / 2。没有位相和能量的传播。 基本内容 七、多普勒效应： 当观察者和波源相向运动时 当观察者和波源相背运动时，上式 取负值。