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高二物理各单元知识点(5)

2019-11-20 18:01:45  来源:网络

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  ③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。

  3.从振动图象中的x分析有关物理量(v,a,F)

  简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下,物体的运动在空间上有往复性,即在平衡位置附近做往复的变加速(或变减速)运动;在时间上有周期性,即每经过一定时间,运动就要重复一次。我们能否利用振动图象来判断质点x,F,v,a的变化,它们变化的周期虽相等,但变化步调不同,只有真正理解振动图象的物理意义,才能进一步判断质点的运动情况。

  小结:1.简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,与运动轨迹不同。

  2.简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系。

  3.根据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。

  83.单摆的周期与摆长的关系(实验、探究)Ⅰ

  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。

  例如图1中,三根等长的绳L1、L2、L3共同系住一个密度均匀的小球m,球直径为d,L2、L3与天花板的夹角<30。若摆球在纸面内作小角度的左右摆动,则摆的圆弧的圆心在O1外,故等效摆长为,周期T1=2;若摆球做垂直纸面的小角度摆动,叫摆动圆弧的圆心在O处,故等效摆长为,周期T2=.

  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,即g不一定等于9.8m/s2。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。

  84.受迫振动和共振Ⅰ

  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。

  85.机械波横波和纵波横波的图象Ⅰ

  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。

  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。

  机械波的特点:

  (1)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。

  (2)波只是传播运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波迁移。

  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。

  86.波长、波速和频率(周期)的关系Ⅰ

  描述机械波的物理量

  (1)波长: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。

  (2)频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。

  (3)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:,

  87.波的反射和折射波的干涉和衍射Ⅰ

  1.惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源,而后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。

  2.根据惠更斯原理,只要知道某一时刻的波阵面,就可以确定下一时刻的波阵面。

  波的反射

  1.波遇到障碍物会返回来继续传播,这种现象叫做波的反射.

  2.反射规律

  反射定律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角。

  入射角(i)和反射角(i’):入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角.反射波的波线与平面法线的夹角i’叫做反射角.

  反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同.

  波遇到两种介质界面时,总存在反射

  波的折射

  1.波的折射:波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射.

  2.折射规律:

  (1).折射角(r):折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角.

  (2).折射定律:入射线、法线、折射线在同一平面内,入射线与折射线分居法线两侧.入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比:

 

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