第九章 ??振動

1、如果把一彈簧振子和一單擺拿到月球上去,它們的振動周期將如何改變?

? ? ? ? ? ? ? ? 振動周期不變，單擺的振動周期變大。【此題注意角頻率的公式，角頻率求T周期】

2、完全彈性小球在硬地面上的跳動是不是簡諧振動，為什么？

? ? ? ? ? ? ? ? ?不是，因為小球在地面上跳動的運動公式不能用簡單的正弦公式描述?！敬朋w考察，簡諧振動的條件】

3、簡述符合什么規(guī)律的運動是簡諧運動

? ???位移x和t滿足

? ? ?【與上一題一樣】

4、怎樣判定一個振動是否簡諧振動？寫出簡諧振動的運動學方程和動力學方程。

? ? 1）物體在回復力的作用下，平衡位置附近，做周期性的線性往復振動，其運動學方程加速度與位移成反比，且方向相反

? ?【總結：判斷簡諧振動是從兩個方面來看，從形式上：滿足下面式子

從運動過程來說，在回復力的作用下，在平衡位置附近做周期線性的往復運動，加速度滿足-w^2x】

5.簡諧運動的三要素是什么

? ? 振幅，周期，初相位【公式來記Acos（wt+fai）】

6.彈簧振子所做的簡諧振動的周期與什么物理量有關？

? ? ?由角頻率求周期，我們知道。只和k，m有關

7.、?一質(zhì)量未知的物體掛在一勁度系數(shù)未知的彈簧上，只要測得此物體所引起的彈簧的靜平衡伸長量，就可以知道此彈性系統(tǒng)的振動周期，為什么？

? ? ? 由于 簡諧運動的T與固定屬性有關，我們會想到 mg=kl來代替 w的式子。

8、?指出在彈簧振子中，物體處在下列位置時的位移、速度、加速度和所受的彈性力的數(shù)值和方向：(1) 正方向的端點；(2) 平衡位置且向負方向運動；(3) 平衡位置且向正方向運動；(4) 負方向的端點.

? ? ? ?

【總結： 位移，線的長度這些參數(shù)，加速度，力】

9、作簡諧運動的彈簧振子，當物體處于下列位置時，在速度、加速度、動能、彈簧勢能等物理量中，哪幾個達到最大值，哪幾個為零：(1) 通過平衡位置時；(2) 達到最大位移時.

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1）通過平衡位置，速度和動能達到最大，速度，勢能為0.

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2）達到最大位移處時，速度達到0.勢能最大。

10、彈簧振子作簡諧運動時，如果振幅增為原來的兩倍而頻率減小為原來的一半，問它的總能量怎樣改變?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1）我們知道簡諧振動中，

根據(jù)公式來改變，就很輕易得到。保持k不變，增大m減小頻率，總能量變?yōu)樵瓉淼?倍

彈簧振子的總能量由其勢能和動能之和組成。在簡諧振動中，勢能和動能的比例是固定的，因此總能量也是固定的。

當振幅增為原來的兩倍時，勢能的最大值也增為原來的兩倍。而頻率減小為原來的一半時，動能的最大值減小為原來的一半。由于總能量等于勢能和動能之和，所以總能量在這種情況下不發(fā)生改變。

?波動

1、什么是波動? 振動和波動有什么區(qū)別和聯(lián)系??

? ? ?波動一般指振動在介質(zhì)中的傳播（地震波：振動在底層里面?zhèn)鞑ィ?/span>振動通常指一個質(zhì)點在平衡位置附近往復地運動，波動是介質(zhì)中的無數(shù)個質(zhì)點振動的總體表現(xiàn)。

2、在同一介質(zhì)中，哪些量是不變的? (2) 當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)中，哪些量是不變的?

（1）頻率、周期、波速、波長

（2）頻率、周期

【總結：就周期不變】

這個式子，單獨一看就是時間麻。原點振動狀態(tài)傳播到x處所需要的時間。

由于t乘上角頻率叫做相位，相位有符號的啊。負號表示落后。

4、波形曲線與振動曲線有什么不同行? 試說明之.

波形曲線代表某一時間波的形狀，它是質(zhì)點的位移關于其空間位置的函數(shù)；振動曲線代表某一個質(zhì)點的振動過程，它是質(zhì)點的位移關于時間的函數(shù)。

5、波動的能量與哪些物理量有關? 比較波動的能量與簡諧運動的能量.

簡諧運動的能量：動能和勢能相互轉化，能量守恒。

波在傳播過程中，某介質(zhì)微元總能能量隨時間變化。

6. 平面簡諧波傳播過程中的能量特點是什么？在什么位置能量為最大？

? ? ?特點： 1.波從波源開始向外傳播。波的傳播方向與能量的傳播方向一致，

2.傳播時某一體元的能量不守恒，量值按正弦或余弦函數(shù)形式變化，介質(zhì)中某一體元的波動動能和勢能相同，處于平衡位置處的質(zhì)點，速度最大，其動能最大，在平衡位置附近介質(zhì)發(fā)生的形變也最大，勢能也為最大。

7. 駐波是如何形成的？駐波的相位特點什么？

兩列相干波在同一直線相反方向傳播疊加而。

相位特點：相鄰波節(jié)相位相同，波節(jié)兩邊的相位差有??

8. 行波和駐波的能量特點有什么差異？

行波：波能量不斷從波源向外傳播，波的傳播方向與能量傳播的方向一致。

駐波：介質(zhì)中各質(zhì)點分別在各自的平衡位置附近作簡諧運動．能量(動能和勢能)在波節(jié)和波腹之間來回傳遞，無能量傳播。

9. 惠更斯原理（Huygens–Fresnel principle）的內(nèi)容是什么？利用惠更斯原理可以定性解釋哪些物理現(xiàn)象？

介質(zhì)中任一波陣面上的各點，都可以看做發(fā)射子波的波源，其后任一時刻，這些子波的包絡面就是該時刻的波振面。利用惠更斯原理可以定性解釋波的干涉、衍射反射和折射現(xiàn)象。

10. 什么叫波的干涉現(xiàn)象?獲得相干光的方法有哪幾種?

當頻率相同、振動方向平行、相位相同或相位差恒定的兩列波相遇時，使某些地方振動始終加強，而使另一些地方振動始終減弱的現(xiàn)象，叫做波的干涉現(xiàn)象。

獲得相干光的方法有兩種：振幅分割法和波陣面分割法。

11. 什么是波速?什么是振動速度?有何不同?平面簡諧波和簡諧振動的波速各由什么公式計算?

? ?波速是指在介質(zhì)中的傳播速度， 波速的大小

波速與介質(zhì)的特性及波的種類有關。振動的速度是指平衡位置附近位移隨時間的變化率：

振動速度為

與振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)、振幅以及初相有關。