高中物理總復習機械振動和機械波(編輯修改稿)
2024-12-17 06:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 振動的振幅越大，兩者相差越大受迫振動的振幅越小。 當驅(qū)動力的頻率跟物體的固有頻率相等時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。 要求會用共振解釋現(xiàn)象，知道什么情況下要利用共振，什么情況下要防止共振。 ⑴利用共振的有：共振篩、轉(zhuǎn)速計、微波爐、打夯機、跳板跳水、打秋千?? ⑵防止共振的有：機床底座、航海、軍隊過橋、高層 建筑、火車車廂?? 例 5. 把一個篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個電動偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個驅(qū)動力，這就做成了一個共振篩。不開電動機讓這個篩子自由振動時，完成 20次全振動用 15s；在某電壓下，電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是 88r/min。已知增大電動偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是 解：篩子的固有頻率為 f 固 =4/3Hz，而當時的驅(qū)動力頻率為 f 驅(qū) =88/60Hz，即 f 固 f 驅(qū) 。為了達到振幅增大，應該減小這兩個頻率差，所以應該增大固有頻率或減小驅(qū)動力頻率。本題應選AD。 四、機械波 機械波可分為橫波和縱波兩種。 ⑴質(zhì)點振動方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上波、水面波等。 ⑵質(zhì)點振動方向和波的傳播方向平行的叫縱波，如：彈簧上的疏密波、聲波等。 ⑴ 在同一種均勻介質(zhì)中機械波的傳播是勻速的。波速、波長和頻率之間滿足公式： v=λ ?f。 ⑵介質(zhì)質(zhì)點的運動是在各自的平衡位置附近的簡諧運動 ，是變加速運動，介質(zhì)質(zhì)點并不隨波遷移。 ⑶機械波轉(zhuǎn)播的是振動形式、能量和信息。 ⑷機械波的頻率由波源決定，而傳播速度由介質(zhì)決定。 、折射、干涉、衍射 20202020 年度第一階段高考總復習 40 一切波都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射。特別是干涉、衍射，是波特有的性質(zhì)。 ⑴干涉。產(chǎn)生干涉的必要條件是：兩列波源的頻率必須相同。 需要說明的是：以上是發(fā)生干涉的必要條件，而不是充分條件。要發(fā)生干涉還要求兩列波的振動方向相同（要上下振動就都是上下振動，要左右振動就都是左右振動），還要求相差恒定。我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差為零的， 也就是同向的。如果兩個波源是振動是反向的，那么在干涉區(qū)域內(nèi)振動加強和減弱的位置就正好顛倒過來了。 干涉區(qū)域內(nèi)某點是振動最強點還是振動最弱點的充要條件： ①最強：該點到兩個波源的路程之差是波長的整數(shù)倍，即 δ =nλ ②最弱：該點到兩個波源的路程之差是半波長的奇數(shù)倍，即 ? ?122 ?? n?? 根據(jù)以上分析，在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動加強點始終加強；振動減弱點始終減弱。 至于“波峰和波峰疊加得到振動加強點”，“波谷和波谷疊加也得到振動加強點”，“波峰和波 谷疊加得到振動減弱點”這些都只是充分條件，不是必要條件。 例 6. 如圖所示， S S2是兩個相干波源，它們振動同步且振 幅相同。實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的 波峰和波谷。關于圖中所標的 a、 b、 c、 d四點，下列說法 中正確的有 a質(zhì)點振動最弱， b、 c質(zhì)點振動最強， d質(zhì)點振 動既不是最強也不是最弱 a質(zhì)點振動最弱， b、 c、
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