高中物理-4知识点总结.doc

二、单摆的周期与摆长的关系(实验、探究) 单摆周期公式: 上述公式是高考要考查的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个问题:①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。②单摆周期公式中的l是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离,一般也叫等效摆长。单摆周期公式中的g,由单摆所在的空间位置决定,还由单摆系统的运动状态决定。所以g也叫等效重力加速度。由可知,地球表面不同位置、不同高度,不同星球表面g值都不相同,因此应求出单摆所在地的等效g¢值代入公式,。单摆系统运动状态不同g值也不相同。例如单摆在向上加速发射的航天飞机内,设加速度为a,此时摆球处于超重状态,沿圆弧切线的回复力变大,摆球质量不变,则重力加速度等效值g¢=g+a。再比如在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重,回复力为零,则重力加速度等效值g¢=0,周期无穷大,即单摆不摆动了。g还由单摆所处的物理环境决定。如带小电球做成的单摆在竖直方向的匀强电场中,回复力应是重力和竖直的电场合力在圆弧切向方向的分力,所以也有-g¢的问题。一般情况下g¢值等于摆球静止在平衡位置时,摆线张力与摆球质量的比值。共振曲线,当驱动力的频率等于系统的固有频率时,振动的振幅最大三、受迫振动和共振 物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动的规律是:物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,而跟物体固有频率无关。当策动力的频率跟物体固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。共振是受迫振动的一种特殊情况。四、机械波横波和纵波横波的图象1、机械波:机械振动在介质中的传播过程叫机械波,机械波产生的条件有两个:一是要有做机械振动的物体作为波源,二是要有能够传播机械振动的介质。2、横波和纵波:质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和液体不能传播横波,声波在空气中是纵波,声波的频率从20到2万赫兹。3、机械波的特点:⑴每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。⑵波只是传播运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波迁移。4、横波的图象:用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。简谐波的图象是正弦曲线,也叫正弦波。简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线,但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移,振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。五、描述机械波的物理量——波长、波速和频率(周期)的关系 ⑴波长λ:两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。 ⑵频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。 ⑶波速v:单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。波速与波长和频率的关系:,v=、波的干涉和衍射 衍射:波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。 干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频