高考物理机械波知识点

篇1：高考物理机械波知识点

机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波(例如光波)可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。

机械振动产生机械波，机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不一定有机械波产生。

形成条件

波源

波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件，也是电磁波形成的必要条件。

波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。

介质

广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中，介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时，机械波不会产生，例如，真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中，波速是不同的。

下表给出了0℃时，声波在不同介质的传播速度，数据取自《普通高中课程标准实验教科书-物理(选修3-4)》()[1]。单位v/ms^-1

传播方式与特点

质点的运动

机械波在传播过程中，每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动，即，质点本身并不随着机械波的传播而前进，也就是说，机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如：人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动.

为了说明机械波在传播时质点运动的特点，现已绳波(右下图)为例进行介绍，其他形式的机械波同理[1]。

绳波是一种简单的横波，在日常生活中，我们拿起一根绳子的一端进行一次抖动，就可以看见一个波形在绳子上传播，如果连续不断地进行周期性上下抖动，就形成了绳波[1]。

把绳分成许多小部分，每一小部分都看成一个质点，相邻两个质点间，有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后，就会带动第二个质点振动，只是质点二的振动比前者落后。这样，前一个质点的振动带动后一个质点的振动，依次带动下去，振动也就发生区域向远处的传播，从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上红布条，我们还可以发现，红布条只是在上下振动，并没有随波前进[1]。

由此，我们可以发现，介质中的每个质点，在波传播时，都只做简谐振动(可以是上下，也可以是左右)，机械波可以看成是一种运动形式的传播，质点本身不会沿着波的传播方向移动。

对质点运动方向的判定有很多方法，比如对比前一个质点的运动;还可以用上坡下，下坡上进行判定，即沿着波的传播方向，向上远离平衡位置的质点向下运动，向下远离平衡位置的质点向上运动。

机械波传播的本质

在机械波传播的过程中，介质里本来相对静止的质点，随着机械波的传播而发生振动，这表明这些质点获得了能量，这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。所以，机械波传播的实质是能量的传播，这种能量可以很小，也可以很大，海洋的潮汐能甚至可以用来发电，这是维持机械波(水波)传播的能量转化成了电能。

机械波

机械振动在介质中的传播称为机械波。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波，例如光波，可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。

小编为大家整理的机械波知识点就到这里了，希望大家认真阅读，祝大家学业有成。

篇2：高考物理机械波知识点

初中是学物理的开始，打好地基才能盖高楼大厦;高中是盖好这座高楼大厦的重要过程。小编准备了高考物理机械振动和机械波知识点，希望你喜欢。

1.简谐运动

(1)定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。

(2)简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。

简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大。

(3)描述简谐运动的物理量

①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。

②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。

③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。

(4)简谐运动的图像

①意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

②特点：简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。

③应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

2.弹簧振子：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系。如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T。

3.单摆：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。单摆是一种理想化模型。

(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角5。

(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。

①在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关。

②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关。

③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下，等效重力加速度g等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。

4.受迫振动

(1)受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。

(2)受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。

(3)共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。

共振的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率。

5.机械波：机械振动在介质中的传播形成机械波。

(1)机械波产生的条件：①波源;②介质

(2)机械波的分类①横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波。横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。

②纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。纵波有密部和疏部。

[注意]气体、液体、固体都能传播纵波，但气体、液体不能传播横波。

(3)机械波的特点

①机械波传播的是振动形式和能量。质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。

②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。

高考物理机械振动和机械波知识点就为大家介绍到这里，希望对你有所帮助。

篇3：高考物理机械波知识点

机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处。以下是机械波知识点，请考生及时学习。

1、水波、声波、地震波都是机械波。

2、无线电波、光波都是电磁波。

3、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷。

4、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，质点分布最密的地方叫密部，质点分布最疏的地方叫疏部。

5、发生地震时，从震源传出的地震波具有横波，也有纵波。发声体振动时在空气中产生的声波是纵波。

6、介质：借以传播波的物质。

7、机械波：机械振动在介质中传播，形成机械波。介质中的物质并不随波一起迁移。

机械波形成条件：一要有振源;二要有介质。

8、波是传递能量的一种方式。

9、波不但传递能量，而且可以传递信息，我们用语言进行交流，是利用声波传递信息，广播、电视利用无线电波传递信息。

10、波的图象有时也称波形图或波形曲线。

11、在单位时间内某一波峰或波谷(疏部或密布)向前移动的距离等于波速，如果知道波的传播方向和波速，从某一时刻的波的图象可以知道任一时刻波的图象。例如：知道在某一时刻t时波形图象，使波的图象沿着波的传播方向移动一段距离时波的图象。

12、简谐波：波形曲线是正弦或余弦曲线的波。

13、简谐波是一种最基本最简单的波，其他的波可以看作是由若干个简谐波合成的。

14、波长：在波动中，对于平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。

15、波速：波的传播速度。波速等于波长除以周期，也等于波长和频率的乘积，即：波的周期(或频率)与各个质点振动的周期(或频率)相等，与波源的周期(或频率)相等。

16、机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中波速是不同的。声波还跟温度有关。

17、波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。

18、波衍射的条件：只有在缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。

19、声波的波长在1.7cm17m之间，可以跟一般障碍物尺寸相比，所以声波能绕过障碍物，使我们听到障碍物另一侧的声音。

20、光也是一种波，光波的波长约在的范围内，跟一般障碍物的尺寸相比非常小，所以在通常情况下看不到光的衍射。

21、一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。

22、波的叠加：几列波相遇时能够保持各自的运动状态继续传播，在他们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。

23、波的干涉：频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉，所形成的图样叫做干涉图样。

24、产生干涉的一个必要条件是：两列波的频率必须相同。

25、声波也能发生干涉，一切波都能发生干涉，干涉也是波特有的现象。

26、多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应。它是奥地利物理学家多普勒首先发现的。

27、产生多普勒效应时，并非波源的频率发生变化，而是观察者接受到的频率发生了变化。

28、波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数。

29、观察者接受到的频率等于单位时间内接受到的完全波的个数。

30、多普勒效应是波动过程共有的特征。

31、多普勒效应的应用：判断火车运行的方向和快慢;测量汽车的速度;判断天体相对于地球的运行速度等。

32、人耳能听到的声波频率范围：20Hz0Hz

33、次声波：频率低于20Hz的波。

34、超声波：频率高于0Hz的波。

35、地震、台风、核爆炸、火箭起飞都能产生次声波。

36、波长越短，衍射现象越不明显。

37、超声波波长比可闻声波波长短得多，它基本上是沿着直线传播的，可以定向发射。超声波在水中的传播距离要比光波和无线电波远得多，声呐就是根据超声波的这种特性制成的装置。

38、超声波的穿透能力很强，能透过几米厚的金属，利用超声波的穿透能力和反射情况，可以制成超声波探伤仪，用来探察金属内部的缺陷，也可对混泥土制品、陶瓷制品、塑料制品及水库大坝等进行探伤。

39、超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击，能很快的把各种金属零件、玻璃、陶瓷等制品的表面污垢清洗干净。利用超声波可以把普通水打碎成直径仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到房间的空气中，增大房间中空气的湿度，这就是超声加湿器的原理。

40、超声波可以用来制造各种乳胶。

41、超声波在诊断、医疗和卫生工作中，也有广泛的应用。

篇4：高考物理机械波知识点

物理是被很多人称之拦路虎的一门科目，同学们在掌握物理知识点方面还很欠缺，为此小编为大家整理了高考物理知识点：机械振动和机械波，具体详情如下：

高考物理知识点：机械振动和机械波

1.简谐运动

(1)定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。

(2)简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。

简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大。

(3)描述简谐运动的物理量

①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。

②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。

③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。

(4)简谐运动的图像

①意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

②特点：简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。

③应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

2.弹簧振子：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系。如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T。

3.单摆：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。单摆是一种理想化模型。

(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是：最大摆角5。

(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力。

①在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关。

②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关。

③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下，等效重力加速度g等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。

4.受迫振动

(1)受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动。

(2)受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关。

(3)共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振。

共振的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率。

5.机械波：机械振动在介质中的传播形成机械波。

(1)机械波产生的条件：①波源;②介质

(2)机械波的分类①横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波。横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)。

②纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。纵波有密部和疏部。

[注意]气体、液体、固体都能传播纵波，但气体、液体不能传播横波。

(3)机械波的特点

①机械波传播的是振动形式和能量。质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移。

②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。③离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。

6.波长、波速和频率及其关系

(1)波长：两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。

(2)波速：波的传播速率。机械波的传播速率由介质决定，与波源无关。

(3)频率：波的频率始终等于波源的振动频率，与介质无关。

(4)三者关系：v=f

7.★波动图像：表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移。当波源作简谐运动时，它在介质中形成简谐波，其波动图像为正弦或余弦曲线。

(1)由波的图像可获取的信息

①从图像可以直接读出振幅(注意单位)。②从图像可以直接读出波长(注意单位)。

③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)

④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向。⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)

(2)波动图像与振动图像的比较：

8.波动问题多解性

波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致波动问题多解性的主要原因。若题目假设一定的条件，可使无限系列解转化为有限或惟一解

9.波的衍射

波在传播过程中偏离直线传播，绕过障碍物的现象。衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异。波发生明显衍射现象的条件是：障碍物(或小孔)的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多。

10.波的叠加

几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和。两列波相遇前、相遇过程中、相遇后，各自的运动状态不发生任何变化，这是波的独立性原理。

11.波的干涉：

频率相同的两列波叠加，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象，叫波的干涉。产生干涉现象的条件：两列波的频率相同，振动情况稳定。

[注意]①干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差。

②两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小。如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=n时，振动加强;当PS1-PS2=(2n+1)/2时，振动减弱。

12.声波

(1)空气中的声波是纵波，传播速度为340m/s。(2)能够引起人耳感觉的声波频率范围是：20～0Hz。

(3)超声波：频率高于0Hz的声波。①超声波的重要性质有：波长短，不容易发生衍射，基本上能直线传播，因此可以使能量定向集中传播;穿透能力强。

②对超声波的利用：用声纳探测潜艇、鱼群，探察金属内部的缺陷;利用超声波碎石治疗胆结石、肾结石等;利用B超探察人体内病变。

13.多普勒效应：由于波源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象。其特点是：当波源与观察者有相对运动，两者相互接近时，观察者接收到的频率增大;两者相互远离时，观察者接收到的频率减小。