高中物理振動和波公式總結

　　振動和波是高中物理教科書中的重要內容，在物理考試中常常出現。為了幫助同學掌握相關公式，下面小編給大家帶來高中物理振動和波公式，希望對你有幫助。

　　高中物理振動和波公式

　　1.簡諧振動F=-kx {F：回覆力，k：比例係數，x：位移，負號表示F的方向與x始終反向}

　　2.單擺週期T=2π***l/g***1/2 {l：擺長***m***，g：當地重力加速度值，成立條件：擺角θ<100;l>>r｝

　　3.受迫振動頻率特點：f=f驅動力

　　4.發生共振條件：f驅動力=f固，A=max，共振的防止和應用

　　5.機械波、橫波、縱波：波就是振動的傳播，通過介質傳播。在同種均勻介質中，振動的傳播是勻速直線運動，這種運動，用波速V表徵。對於勻速直線運動，波速V不變***大小不變，方向不變***，所以波速V是一個不變的量。介質分子並沒有隨著波的傳播而遷移，介質分子的永不停息的無規則的運動，是熱運動，其平均速度為零。

　　6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中，一個週期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定}

　　7.聲波的波速***在空氣中***0℃332m/s;20℃：344m/s;30℃：349m/s;***聲波是縱波***

　　8.波發生明顯衍射***波繞過障礙物或孔繼續傳播***條件：障礙物或孔的尺寸比波長小，或者相差不大

　　9.波的干涉條件：兩列波頻率相同***相差恆定、振幅相近、振動方向相同***

　　10.多普勒效應：由於波源與觀測者間的相互運動，導致波源發射頻率與接收頻率不同{相互接近，接收頻率增大，反之，減小｝

　　高中物理振動和波知識點

　　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，是標量，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.

　　***3***作簡諧運動的單擺的週期公式為：

　　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.

　　6.波長、波速和頻率及其關係

　　***1***波長：兩個相鄰的且在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離叫波長.振動在一個週期裡在介質中傳播的距離等於一個波長.

　　***2***波速：波的傳播速率.機械波的傳播速率由介質決定，與波源無關.

　　***3***頻率：波的頻率始終等於波源的振動頻率，與介質無關.

　　***4***三者關係：v=λf

　　7. ★波動影象：表示波的傳播方向上，介質中的各個質點在同一時刻相對平衡位置的位移.當波源作簡諧運動時，它在介質中形成簡諧波，其波動影象為正弦或餘弦曲線.

　　由波的影象可獲取的資訊

　　①從影象可以直接讀出振幅***注意單位***

　　②從影象可以直接讀出波長***注意單位***.

　　③可求任一點在該時刻相對平衡位置的位移***包括大小和方向***

　　④在波速方向已知***或已知波源方位***時可確定各質點在該時刻的振動方向.

　　⑤可以確定各質點振動的加速度方向***加速度總是指向平衡位置***

　　高中物理學習方法

　　聽得懂

　　高中生要積極主動地去聽講，把老師所說的每一句話都用心來聽，熟記高中物理概念定義，這是“知其然”，老師講解的過程就是“知其所以然”，聽懂，才會運用。

　　記牢固

　　尤其是基本的概念。定義、定律、結論等，不要把這些看成可記可不記的知識，輕視了，高中生對物理問題的理解、運用就會受阻，在物理解題過程中就會因概念不清而丟分，掌握三基本：基本概念清、基本規律熟、基本方法會，這些都是要記住的範疇。只有這樣，高中生學習物理才會得心應手，各種難題才會迎刃而解。

　　會運用

　　會運用才是提高成績的根本，就是對概念、公式等要掌握靈活，活學活用，不是死記硬背，不同的題型採用不同的解題方法，公式的運用也是做到靈活多變，以達到正確解題的目的。比如對於牛頓三大運動定律、什麼是動量、為什麼動量會守恆這些動力學的基本概念的理解，僅僅停留在字面上學起來就是枯燥的，甚至是難於理解的，而這些知識又影響著整個力學的學習過程，所以，在高中物理學習過程中，試著把這些概念化的內容融於各種題型中，將其內化成高中生的基本知識，另闢思路，學起來就容易得多了，學習效益會翻倍。

　　練得熟

　　高中物理知識是分板塊的，各內容間既相互聯絡，又相互區別，所以在物理學習過程中，練是很有必要的，俗話說，熟能生巧，練得多了，也就輕車熟路了，各知識點之間就能形成一定的類比，高中生就可以將前後知識融會貫通，由點及面的綜合運用了。

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