機械波知識點總結

機械振動在介質中的傳播稱為機械波（mechanical wave）。機械波與電磁波既有相似之處又有不同之處，機械波由機械振動產生，電磁波由電磁振盪產生；下面是小編為大家收集的機械波知識點總結，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

1、簡諧運動

（1）定義：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，並且總是指向平衡位置的回覆力的作用下的振動，叫做簡諧運動。

（2）簡諧運動的特徵：回覆力F=—kx，加速度a=—kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。

簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。

（3）描述簡諧運動的物理量

①位移x：由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段，是向量，其最大值等於振幅。

②振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離，是純量，表示振動的強弱。

③週期T和頻率f：表示振動快慢的物理量，二者互為倒數關係，即T=1/f。

（4）簡諧運動的影象

①意義：表示振動物體位移隨時間變化的規律，注意振動影象不是質點的運動軌跡。

②特點：簡諧運動的影象是正弦（或餘弦）曲線。

③應用：可直觀地讀取振幅A、週期T以及各時刻的位移x，判定回覆力、加速度方向，判定某段時間內位移、回覆力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況。

2、彈簧振子：

週期和頻率只取決於彈簧的勁度係數和振子的質量，與其放置的環境和放置的方式無任何關係。如某一彈簧振子做簡諧運動時的週期為T，不管把它放在地球上、月球上還是衛星中；是水平放置、傾斜放置還是豎直放置；振幅是大還是小，它的週期就都是T。

3、單擺：

擺線的質量不計且不可伸長，擺球的直徑比擺線的長度小得多，擺球可視為質點。單擺是一種理想化模型。

（1）單擺的振動可看作簡諧運動的條件是：最大擺角α<5°。

（2）單擺的回覆力是重力沿圓弧切線方向並且指向平衡位置的分力。

①在振幅很小的條件下，單擺的振動週期跟振幅無關。

②單擺的振動週期跟擺球的質量無關，只與擺長L和當地的重力加速度g有關。

③擺長L是指懸點到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長L應理解為等效擺長，重力加速度應理解為等效重力加速度（一般情況下，等效重力加速度g‘等於擺球靜止在平衡位置時擺線的張力與擺球質量的比值）。

4、受迫振動

（1）受迫振動：振動系統在週期性驅動力作用下的振動叫受迫振動。

（2）受迫振動的特點：受迫振動穩定時，系統振動的頻率等於驅動力的頻率，跟系統的固有頻率無關。

（3）共振：當驅動力的.頻率等於振動系統的固有頻率時，振動物體的振幅最大，這種現象叫做共振。

共振的條件：驅動力的頻率等於振動系統的固有頻率。

5、機械波：

機械振動在介質中的傳播形成機械波。

（1）機械波產生的條件：①波源；②介質

（2）機械波的分類①橫波：質點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波。橫波有凸部（波峰）和凹部（波谷）。

②縱波：質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波。縱波有密部和疏部。

[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波。

（3）機械波的特點

①機械波傳播的是振動形式和能量。質點只在各自的平衡位置附近振動，並不隨波遷移。

②介質中各質點的振動週期和頻率都與波源的振動週期和頻率相同。

③離波源近的質點帶動離波源遠的質點依次振動。