高二物理3-4知識(shí)梳理

　　考試是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段和方法，考前需要做好各方面的知識(shí)儲(chǔ)備。高二物理3-4知識(shí)點(diǎn)有哪些呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的高二物理3-4知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)大家有所幫助!

　　高二物理3-4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

　　第十一章 機(jī)械振動(dòng)

　　一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式和圖象

　　1、機(jī)械振動(dòng)：

　　物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側(cè)來(lái)回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的條件是：

　?、倩貜?fù)力不為零;

　?、谧枇苄?。使振動(dòng)物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力，回復(fù)力屬于效果力，在具體問(wèn)題中要注意分析什么力提供了回復(fù)力。

　　2、簡(jiǎn)諧振動(dòng)：

　　在機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)單的一種理想化的振動(dòng)。對(duì)簡(jiǎn)諧振動(dòng)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行定義或理解：

　?、傥矬w在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。

　　②物體的振動(dòng)參量，隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，

　　3、描述振動(dòng)的物理量

　　研究振動(dòng)除了要用到位移、速度、加速度、動(dòng)能、勢(shì)能等物理量以外，為適應(yīng)振動(dòng)特點(diǎn)還要引入一些新的物理量。

　?、盼灰苮：由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。

　?、普穹鵄：做機(jī)械振動(dòng)的物體離開(kāi)平衡位置的 最大距離叫做振幅，振幅是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱。振幅越大表示振動(dòng)的機(jī)械能越大，做簡(jiǎn)揩振動(dòng)物體的振幅大小不影響簡(jiǎn)揩振動(dòng)的周期和頻率。

　　⑶周期T：振動(dòng)物體完成一次余振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間叫做周期。所謂全振動(dòng)是指物體從某一位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，物體第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動(dòng)。

　　⑷頻率f：振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。

　　⑸角頻率ω：角頻率也叫角速度，即圓周運(yùn)動(dòng)物體單位時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)的弧度數(shù)。引入這個(gè)參量來(lái)描述振動(dòng)的原因是人們?cè)谘芯抠|(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)射影做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。因此處理復(fù)雜的簡(jiǎn)諧振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，可以將其轉(zhuǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影進(jìn)行處理，這種方法高考大綱不要求掌握。

　　周期、頻率、角頻率的關(guān)系是：

　?、氏辔唬罕硎菊駝?dòng)步調(diào)的物理量。

　　4、研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律的幾個(gè)思路：

　?、庞脛?dòng)力學(xué)方法研究，受力特征：回復(fù)力F =- kx;加速度，簡(jiǎn)諧振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)。在平衡位置時(shí)速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零，加速度最大。

　?、朴眠\(yùn)動(dòng)學(xué)方法研究：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度、加速度、位移都隨時(shí)間作正弦或余弦規(guī)律的變化，這種用正弦或余弦表示的公式法在高中階段不要求學(xué)生掌握。

　?、怯脠D象法研究：熟練掌握用位移時(shí)間圖象來(lái)研究簡(jiǎn)諧振動(dòng)有關(guān)特征是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。

　?、葟哪芰拷嵌冗M(jìn)行研究：簡(jiǎn)諧振動(dòng)過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒，振動(dòng)能量和振幅有關(guān)。

　　5、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

　　6、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象描述振動(dòng)的物理量

　　(1)直接描述量：

　?、僬穹鵄;②周期T;③任意時(shí)刻的位移t.

　　(2)間接描述量：

　　(3)從振動(dòng)圖象中的x分析有關(guān)物理量(v，a，F(xiàn))

　　簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下，物體的運(yùn)動(dòng)在空間上有往復(fù)性，即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速(或變減速)運(yùn)動(dòng);

　　在時(shí)間上有周期性，即每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，運(yùn)動(dòng)就要重復(fù)一次。我們能否利用振動(dòng)圖象來(lái)判斷質(zhì)點(diǎn)x，F(xiàn)，v，a的變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調(diào)不同，只有真正理解振動(dòng)圖象的物理意義，才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。

　　小結(jié)：①簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。②簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。③根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移。

　　二、單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系(實(shí)驗(yàn)、探究)

　　單擺周期公式：

　　上述公式是高考要考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。對(duì)周期公式的理解和應(yīng)用注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

　?、俸?jiǎn)諧振動(dòng)物體的周期和頻率是由振動(dòng)系統(tǒng)本身的條件決定的。

　?、趩螖[周期公式中的l是指擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離，一般也叫等效擺長(zhǎng)。

　　單擺周期公式中的g，由單擺所在的空間位置決定，還由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。所以g也叫等效重力加速度。由此可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面g值都不相同，因此應(yīng)求出單擺所在地的等效g¢值代入公式，即g不一定等于9.8m/s2。

　　單擺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同g值也不相同。例如單擺在向上加速發(fā)射的航天飛機(jī)內(nèi)，設(shè)加速度為a，此時(shí)擺球處于超重狀態(tài)，沿圓弧切線的回復(fù)力變大，擺球質(zhì)量不變，則重力加速度等效值g¢ =g+a。

　　再比如在軌道上運(yùn)行的航天飛機(jī)內(nèi)的單擺、擺球完全失重，回復(fù)力為零，則重力加速度等效值g¢ =0，周期無(wú)窮大，即單擺不擺動(dòng)了。

　　g還由單擺所處的物理環(huán)境決定。如帶小電球做成的單擺在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，回復(fù)力應(yīng)是重力和豎直的電場(chǎng)合力在圓弧切向方向的分力，所以也有-g¢的問(wèn)題。一般情況下g¢ 值等于擺球靜止在平衡位置時(shí)，擺線張力與擺球質(zhì)量的比值。

　　三、受迫振動(dòng)和共振

　　物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)的規(guī)律是：物體做受迫振動(dòng)的頻率等于策動(dòng)力的頻率，而跟物體固有頻率無(wú)關(guān)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。共振是受迫振動(dòng)的一種特殊情況。