第三讲   机械振动和机械波

      【命题趋向】本部分知识考查频率最高的是简谐运动的图象，振动的对称性、周期性，共振现象条件的判断和结论应用；波的图象、频率、波长、波速的关系，质点振动方向与波传播方向的关系，波速公式 的运用以及结合波的图象进行分析推断，机械波的多解问题。机械波的干涉、衍射现象、多普勒效应及产生条件在高考中也有出现。考查振动和波动相联系的题目出现的几率较大。题型多以选择题形式出现，试题信息容量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律．特别是通过波的图象综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。这就要求考生平时要善于画图，结合图象解决相关问题。本章着重考查基础知识，而拓展性题目不很多，复习深度不宜过深。

【考点透视】

一　机械振动

1．简谐运动的特征

 (1) 受力特征：回复力大小与位移成正比，方向与位移方向相反。

 (2) 运动特征：加速度与位移的关系是 ，（方向指向平衡位置）。

2．简谐运动的图象

 (1) 意义：表示质点的位移随时间变化的规律。特点：简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。

 (2) 应用：可直观地读取振幅、周期及各时刻振动质点的位移。判定质点在某时刻的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能等及在某段时间内的变化。

3．单摆周期公式： 。 用单摆可测定当地的重力加速度。

4．受迫振动和共振：做受迫振动的物体，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关。当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这一现象叫共振。

二　机械波

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做波长。波传播振动的过程中同时也传递了能量，从现象上看，波形向传播方向移动。必须注意的是：介质中各质点并不随波迁移，都只在各自的平衡位置附近作振动，且后一质点的振动总是晚于前一质点的振动（后一质点的振动由质点带动而作受迫振动）。

振源振动一个周期，振动沿传播方向传播一个波长。机械波的周期和频率由振源决定，等于振源振动的周期和频率。机械波的传播速度由介质决定，与波的频率无关。波速公式： ，波的传播距离与时间的关系 ；注意理解波在传播方向的不确定的在时间上和空间上的周期性导致波的多解性。

发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多。

波的干涉的条件是频率相同的两列同性质的波。波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇的点振动加强，波峰与波谷相遇的点振动减弱。

由于波源和观察者之间的相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象叫做多普勒效应。波源和观察者相互靠近时，观察者感到频率将增大，波源和观察者相互远离时，观察者感到频率将减小。