大学物理振动波动复习资料.ppt

二掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析.基本概念：
简谐振动、振幅、频率、相位、简谐振动方程、旋转矢量、振动能量、同方向同频率谐振动的合成2、描述谐振动的物理量相位的意义:表征任意时刻（t）物体振动状态.物体经一周期的振动，相位改变.2）对于两个同频率的简谐运动，相位差表示它们间步调上的差异（解决振动合成问题）.（5）常数A和的确定几种常见的简谐振动4、谐振动的能量两个同方向同频率简谐运动合成后仍为同频率的简谐运动﹡（3）无阻尼电磁振荡的能量例图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为例：x为何值时谐振子系统的动能等于势能?例一简谐运动的运动曲线如图所示，求振动周期和振动方程.0解法二例质量为的物体，以振幅作简谐运动，其最大加速度为，求：时，例：质量为的小球与轻弹簧组成的系统，
若按的规律振动，式中
t以秒计，x以米计。
(1)求振动的角频率、周期、振幅、初相以及速度与
加速度的最大值；
(2)求速度、加速度表达式；
(3)求振动的动能、势能及总能量？(2)例：已知两谐振动的表达式为x1=0.05cos(10t+3/4)m，x2=0.06cos(10t+/4)m，求：
(1)合振动的振幅和初相位；
(2)如有第三个谐振动x3=0.07cos(10t+)m，则当为何值时，才能使x1+x3的振幅为最大？又当为何值时，才能使x2+x3的振幅最小？方法二，用旋转矢量方法求(2)两振动同相时,合振动振幅最大一理解描述简谐波的各物理量的意义及各量间的关系.三了解惠更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.振动和波动的关系：概念：
机械波、横波、纵波、振幅、频率、波长、波速、波函数、波的能量、衍射、干涉、驻波、多普勒效应3、波长波的周期和频率波速周期T4、波线波面波前5、波函数及其物理意义（2）波函数的物理含义令方程表示在不同时刻各质点的位移，即不同时刻的波形，体现了波的传播.（3）已知振动方程写波动方程6、平面简谐波的能量能量密度：单位体积介质中的波动能量能流密度(波的强度)I:7、波的干涉频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，称为波的干涉现象.(3)干涉加强和减弱的条件若，则上述条件变为8、驻波46（2）、驻波方程驻波方程当相邻波腹（节）间距(2)相位分布结论一波节两侧各点振动相位相反+平面电磁波的特性电磁波的能量平面电磁波能流密度
平均值例在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动例一简谐波沿轴正向传播，已知振幅、频率和速度分别为，设时的波形曲线如图，求1）处质点振动方程；2）该波的波函数.例一简谐波沿轴正向传播，已知点振动曲线如图，求1）点振动方程、2）波函数。1一弹簧振子，弹簧的劲度系数为0.32N/m，重物的质量为0.02kg，则这个系统的固有频率为________，相应的振动周期为_________．2：13一质点作周期为T的简谐运动，质点由平衡位置正方向运动到最大位移一半处所需的最短时间为（）
(A）T/2（B）T/4
(C)T/8（D）T/124一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的（）
(A）7/16(B）9/16(C）11/16
(D）13/16(E）15/165当质点以频率作简谐振动时，它的动能的变化率为7一质点作简谐振动，速度的最大值
，振幅A=2cm．若令速度具有正最大值的那一时刻为t=0，求振动表达式．9一质点作简谐运动，其振动方程为
试用旋转矢量法求出质点由初始状态运动到x=-0.12m，v<0的状态所经过的最短时间．10已知某简谐运动的运动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间的单位为秒，求此简谐运动的方程．(1)的确定11用余弦函数描述一谐振子的运动，若其速度-时间关系曲线如图所示，求运动的初相位．由矢量图得13系统作简谐运动，周期T，以余弦函数表达运动时，初相位为零．在范围内，系统在t=_________时动能和势能相等．7214一质点同时参与两个同方向的简谐运动，其运动方程分别为：1一个质点作简谐运动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x轴正方向运动，代表此简谐运动的旋转矢量为（）在时刻，2如图,一平面简谐波从无限远处向右传播，波速，波线上一点P的振动
方程为，点Q位于P左端0.5m处，分别以P、Q为坐标原点，写出波动方程.解(1)以点P为坐标原点建立坐标如图波动方程为3已知波动方程，求波长、周期和波速.解法二（由各物理量的定义解之）4一平面简谐机械波在弹性介质中传播,下述各结论哪个正确？6如图,A、B两点相距30cm