手机指标公式高中物理振动和波公式总结

高中物理振动和波公式总结
高中物理振动和波公式
1.简谐振动F=-kx {F：回复力，k：比例系数，x：位移，
负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(lg)12 {l：摆长(m)，g：当地重
力加速度值， 成立条件：摆角θ<100;l>>r｝
3.受迫振动频率特点：f=f驱动力
4.发生共振条件：f驱动力=f固，A=max，共振的防止
和应用
5.机械波、横波 、纵波：波就是振动的传播，通过介质
传播。在同种均匀介质中，振动的传播是匀速直线运动，这
种运动，用波速V表征。对于匀速直线运动，波速V不变(大
小不变，方向不变)，所以波速V是一个 不变的量。介质分
子并没有随着波的传播而迁移，介质分子的永不停息的无规
则的运动，是热运 动，其平均速度为零。
6.波速v=st=λf=λT{波传播过 程中，
一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空 气中)0℃332ms;20℃：
344ms;30℃：349ms;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件：
障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大
9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相
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近、振动方向相同)
10.多普勒效应：由于波源与观测者间的相互运动，导
致 波源发射频率与接收频率不同{相互接近，接收频率增大，
反之，减小｝
高中物理振动和波知识点
1.简谐运动
(1)定义：物体在跟偏离平衡位置的位移 大小成正比，
并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐
运动.
(2)简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kxm，
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)描述简谐运动的物理量
①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线
段，是矢量，其最大值等于振幅.
②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，
表示振动的强弱.
③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为
倒数关系，即T=1f.
(4)简谐运动的图像
①意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振
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动图像不是质点的运动轨迹.
②特点：简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.
③应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位
移x，判定回复力、加速度方向，判 定某段时间内位移、回
复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.
2.弹簧振子：周 期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振
子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某
一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、
月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放 置还是竖直放置;振
幅是大还是小，它的周期就都是T.
3.单摆：摆线的质量不计且不 可伸长，摆球的直径比摆
线的长度小得多，摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.
(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角
α<5°.
(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡
位置的分力.
(3)作简谐运动的单摆的周期公式为：
①在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关.
②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当
地的重力加速度g有关.
③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单
摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理 解为等效
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重力加速度(一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球
静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).
4.受迫振动
(1)受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动
叫受迫振动.
(2)受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频
率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关.
(3)共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，
振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振.
共振的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率. .
5.机械波：机械振动在介质中的传播形成机械波.
(1)机械波产生的条件：①波源;②介质
(2)机械波的分类
①横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.
横波有凸部(波峰)和凹部(波谷).
②纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的
波叫纵波.纵波有密部和疏部.
[注意]气体、液体、固体都能传播纵波，但气体、液体
不能传播横波.
(3)机械波的特点
①机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平
衡位置附近振动，并不随波迁移.
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②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周
期和频率相同.
③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动.
6.波长、波速和频率及其关系
(1)波长：两个相邻的且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 周期里在介
质中传播的距离等于一个波长.
(2)波速：波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定，
与波源无关.
(3)频率：波的频率始终等于波源的振动频率，与介质
无关.
(4)三者关系：v=λf
7. ★波动图像：表示波的传播方向上，介质中的各 个
质点在同一时刻相对平衡位置的位移.当波源作简谐运动时，
它在介质中形成简谐波，其波动 图像为正弦或余弦曲线.
由波的图像可获取的信息
①从图像可以直接读出振幅(注意单位)
②从图像可以直接读出波长(注意单位).
③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小
和方向)
④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点
在该时刻的振动方向.
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⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向
平衡位置)
高中物理学习方法
听得懂
高中生要积极主动地去听讲，把老师所说的每一句话都< br>用心来听，熟记高中物理概念定义，这是“知其然”，老师
讲解的过程就是“知其所以然”，听懂 ，才会运用。
记牢固
尤其是基本的概念。定义、定律、结论等，不要把这些
看成可记可不记的知识，轻视了，高中生对物理问题的理解、
运用就会受阻，在物理解题过程中就会因 概念不清而丢分，
掌握三基本：基本概念清、基本规律熟、基本方法会，这些
都是要记住的范畴 。只有这样，高中生学习物理才会得心应
手，各种难题才会迎刃而解。
会运用
会运用才是提高成绩的根本，就是对概念、公式等要掌
握灵活，活学活用，不是死记硬背，不同的题型采 用不同的
解题方法，公式的运用也是做到灵活多变，以达到正确解题
的目的。比如对于牛顿三大 运动定律、什么是动量、为什么
动量会守恒这些动力学的基本概念的理解，仅仅停留在字面
上学 起来就是枯燥的，甚至是难于理解的，而这些知识又影
响着整个力学的学习过程，所以，在高中物理学习 过程中，
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试着把这些概念化的内容融于各种题型中，将其内化成高中
生的 基本知识，另辟思路，学起来就容易得多了，学习效益
会翻倍。
练得熟
高 中物理知识是分板块的，各内容间既相互联系，又相
互区别，所以在物理学习过程中，练是很有必要的， 俗话说，
熟能生巧，练得多了，也就轻车熟路了，各知识点之间就能
形成一定的类比，高中生就 可以将前后知识融会贯通，由点
及面的综合运用了。
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