优盘里东西物理振动波复习.pptx

1（下一页）机械振动和机械波内容提要1.简谐振动的特征与规律A.动力学特征：B.运动学特征：C.规律：

2（下一页）2.描写振动的基本物理量及其关系⑴振幅：A⑵圆频率、频率和周期：⑶初相位：由系统决定圆频率：由初始条件确定A和：！！简谐振动可以用旋转矢量表示

3（下一页）3、简谐振动的能量A.动能：B.势能：C.特点：机械能守恒4.简谐振动的合成A.同方向同频率：

4（下一页）6.描写波动的物理量及其关系周期：T由波源决定波速：u由介质决定波长：7.波的能量能量密度：平均能量密度：能流密度：5.平面简谐波波动方程（沿X轴正向传播的右行波）：

5（下一页）8.波的干涉与驻波相干条件：同振动方向，同频率，位相差恒定。加强条件：位相差：减弱条件：当两相干波源为同相波源时，相干强弱条件写为：相长干涉相消干涉

6（下一页）驻波：两列振幅相同、相向传播的相干波叠加形成驻波。波腹与波节相间，相邻两波节（或波腹）间距为半波损失：（由波疏介质入射到波密介质）入射波在界面处反射时位相发生突变的现象。

7（下一页）重点：1.掌握旋转矢量法，能够熟练的应用旋转矢量法解决具体问题。2.掌握简谐振动的基本特征，能建立一维简谐振动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一维简谐振的运动方程，并理解其物理意义。3.理解机械波产生的条件。掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义。理解波形图线。4.了解惠斯原理和波的叠加原理。理解波的相干条件，能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。

8（下一页）注意：已知初始条件，由旋转矢量法确定初相角。

9（下一页）例1、如图m=2×10-2kg,弹簧的静止形变为?l=9.8cmt=0时x0=-9.8cm,v0=0?⑴证明振动为谐振动并写出振动的微分方程；(2)取开始振动时为计时零点，写出振动方程。XOmx解：⑴确定平衡位置mg=k?l取为原点k=mg/?l令向下有位移x,则f=mg-k(?l+x)=-kx?作谐振动则振动微分方程为：

10（下一页）（2）设振动方程为：由x0=Acos?=-0.0980?cos?0,取?=?振动方程为：x=9.8?10-2cos(10t+?)m由初始条件得注意：做14—19

11下册P37T14-3一远洋货轮，质量为m,浮在水面时其水平截面积为S。设在水面附近货轮的水平截面积近似相等，水的密度为ρ，且不计水的粘滞阻力，证明货轮在水中作振幅较小的竖直运动是简谐运动，并求运动周期。分析：要证明货轮作简谐运动，需要分析货轮在平衡位置附近上下运动时，它所受的合外力F与位移x间的关系，如果满足F=－kx，则货轮作简谐运动。通过F=即可求得振动周期－kx(下一页)

12另解：设轮船平衡时吃水深度为AC0XX建立坐标如图，则当轮船吃水深度为X（指轮船质心的位置）时有故为简谐振动，且A

13（下一页）例2、如图，一平面简谐波沿ox轴传播，波动表达式为?⑴P处质点的振动方程；(2)该质点的速度表达式与加速度表达式。P0xL解：(1)P质点的振动方程为：（2）该质点的速度表达式与加速度表达式

14（下一页）例3、波源作简谐运动，周期为1.0×10-2s，以它经平衡位置向正方向运动为时间起点，若此振动以u=400ms-1的速度沿直线传播。求：?⑴距波源为8.0m处的质点P的运动方程和初相；(2)距波源为9.0m和10.0m处两点的相位差。解：(1)角频率ω=2π/T=200πs-1、波速u=400ms-1和初相φ=3π/2，波动方程为：质点P的运动方程为：

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1606年振动与波动试题

17一，选择题（每题三分）l2lOXYPCu1,如图，一平面简谐波以波速u沿x轴正方向传播，O为坐标原点。已知P点的振动方程为y=Acost,则（A）O点的振动方程为y=Acos(t-l/u).