振动和波的物理知识点详解

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振动和波的物理知识点详解

　　振动和波的物理知识点详解

　　振动和波(机械振动与机械振动的传播)

　　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(l/g)1/2 {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〔见第一册P175〕

　　5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕

　　6.波速v=s/t=λf=λ/T{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℃：332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(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〔见第二册P21〕｝

　　注：

　　(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身;

　　(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处;

　　(3)波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;

　　(4)干涉与衍射是波特有的;

　　(5)振动图象与波动图象;

　　(6)其它相关内容：超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。

　　高考物理知识点

　　一、运动的描述

　　1.物体模型用质点，忽略形状和大小;地球公转当质点，地球自转要大小。物体位置的变化，准确描述用位移，运动快慢S比t ，a用Δv与t 比。

　　2.运用一般公式法，平均速度是简法，中间时刻速度法，初速度零比例法，再加几何图像法，求解运动好方法。自由落体是实例，初速为零a等g.竖直上抛知初速，上升最高心有数，飞行时间上下回，整个过程匀减速。中心时刻的速度，平均速度相等数;求加速度有好方，ΔS等a T平方。

　　3.速度决定物体动，速度加速度方向中，同向加速反向减，垂直拐弯莫前冲。

　　二、力

　　1.解力学题堡垒坚，受力分析是关键;分析受力性质力，根据效果来处理。

　　2.分析受力要仔细，定量计算七种力;重力有无看提示，根据状态定弹力;先有弹力后摩擦，相对运动是依据;万有引力在万物，电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力，二者实质是统一;相互垂直力最大，平行无力要切记。

　　3.同一直线定方向，计算结果只是“量”，某量方向若未定，计算结果给指明;两力合力小和大，两个力成q角夹，平行四边形定法;合力大小随q变，只在最大最小间，多力合力合另边。

　　多力问题状态揭，正交分解来解决，三角函数能化解。

　　4.力学问题方法多，整体隔离和假设;整体只需看外力，求解内力隔离做;状态相同用整体，否则隔离用得多;即使状态不相同，整体牛二也可做;假设某力有或无，根据计算来定夺;极限法抓临界态，程序法按顺序做;正交分解选坐标，轴上矢量尽量多。

　　三、牛顿运动定律

　　1.F等ma，牛顿二定律，产生加速度，原因就是力。

　　合力与a同方向，速度变量定a向，a变小则u可大，只要a与u同向。

　　2.N、T等力是视重，mg乘积是实重; 超重失重视视重，其中不变是实重;加速上升是超重，减速下降也超重;失重由加降减升定，完全失重视重零

　　四、曲线运动、万有引力

　　1.运动轨迹为曲线，向心力存在是条件，曲线运动速度变，方向就是该点切线。

　　2.圆周运动向心力，供需关系在心里，径向合力提供足，需mu平方比R，mrw平方也需，供求平衡不心离。

　　3.万有引力因质量生，存在于世界万物中，皆因天体质量大，万有引力显神通。卫星绕着天体行，快慢运动的卫星，均由距离来决定，距离越近它越快，距离越远越慢行，同步卫星速度定，定点赤道上空行。

　　五、机械能与能量

　　1.确定状态找动能，分析过程找力功，正功负功加一起，动能增量与它同。

　　2.明确两态机械能，再看过程力做功，“重力”之外功为零，初态末态能量同。

　　3.确定状态找量能，再看过程力做功。有功就有能转变，初态末态能量同。

　　六、电场〖选修3--1〗

　　1.库仑定律电荷力，万有引力引场力，好像是孪生兄弟，kQq与r平方比。

　　2.电荷周围有电场，F比q定义场强。KQ比r2点电荷，U比d是匀强电场。

　　电场强度是矢量，正电荷受力定方向。描绘电场用场线，疏密表示弱和强。

　　场能性质是电势，场线方向电势降。场力做功是qU ，动能定理不能忘。

　　4.电场中有等势面，与它垂直画场线。方向由高指向低，面密线密是特点。

　　匀速直线运动物理知识点

　　1.平均速度V平=s/t(定义式)

　　2.有用推论Vt2-Vo2=2as

　　3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2

　　4.末速度Vt=Vo+at

　　5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2

　　6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

　　7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0｝

　　8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

　　9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

　　注

　　(1)平均速度是矢量;

　　(2)物体速度大，加速度不一定大;

　　(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;

　　(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

　　动量物理知识点

　　1.动量和冲量

　　(1)动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv。是矢量，方向与v的方向相同。两个动量相同必须是大小相等，方向一致。

　　(2)冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量，即I=Ft。冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定。

　　2.动量定理：物体所受合外力的'冲量等于它的动量的变化。表达式：Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

　　(1)上述公式是一矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向。高三物理一轮复习中也需要特别注意。

　　(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。

　　(3)动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统。对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力。系统内力的作用不改变整个系统的总动量。

　　(4)动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力。对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。

　　3.动量守恒定律：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。

　　表达式：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

　　(1)动量守恒定律成立的条件

　　①系统不受外力或系统所受外力的合力为零。

　　②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计。

　　③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。

　　(2)动量守恒的速度具有“四性”：①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。

　　4.爆炸与碰撞

　　(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理。

　　(2)在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加，在碰撞过程中，系统的总动能不可能增加，一般有所减少而转化为内能。

　　(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理。即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动。

　　5.反冲现象：反冲现象是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。显然，在反冲现象里，系统的动量是守恒的。

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