高考物理 重点难点例析 专题17 简谐运动和机械波.docx

高考物理 重点难点例析 专题17 简谐运动和机械波
重点难点
1．简谐运动特点
①研究简谐运动，通常以平衡位置为坐标原点．
②对称性：在振动轨迹上关于平衡位置对称的两点，位移、回复力、加速度等大反向；速度等大，方向可能相同，也可能相反；动能、速率等大；振动质点从平衡位置开始第一次通过这两点所用的时间相等．
③周期性：简谐运动是周期性运动，其位移、速度、加速度、回复力、动能和势能都随时间作周期性变化．
2．振动图象
振动图象反映的是一个质点的位移随时间的变化规律，由图象可直接读出振幅、周期和任意时刻的运动方向．
由于振动的周期性和非线性，在从任意时刻开始计时的一个周期内或半周期内，质点运动的路程都相等(分别为4A 和2A )，但从不同时刻开始计时的四分之一周期内，质点运动的路程是不一定相等的．
3．单摆
①单摆周期与高度关系
设地球质量为M 时，半径为R ，地球表面的重力加速度为g 0．离地面高h 处重力加速度为


g ，单摆的质量为m ，忽略地球自转的影响，则有
022
,()GM GM
g g R R h =
=+因此可得单摆在高为h 处的周期T 与地面处周期T 0的关系为
R
h R g g T T +=
=00
或 0
20g L
R h
R R h R T T +=+=π ②单摆周期与不同行星的关系
把单摆分别置于质量为M 1、M 2，半径为R 1、R 2的两行星表面上，其周期分别为T 1和T 2，重力加速度分别为g 1、g 2，忽略行星自转影响，则有
2
2
122111,R GM g R GM g ==
， 21


21221)(M M R R g g ?= 4．波动过程具有时间和空间的周期性
介质在传播振动的过程中，介质中每一个质点相对于平衡位置的位移随时间作周期性变化，这体现了时间的周期性；另一方面，每一时刻，介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性．如相距波长整数倍的两个质点振动状态相同，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相同；相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反，即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反．
5．有关波的图象的计算
重点难点
1．简谐运动特点
①研究简谐运动，通常以平衡位置为坐标原点．
②对称性：在振动轨迹上关于平衡位置对称的两点，位移、回复力、加速度等大反向；速度等大，方向可能相同，也可能相反；动能、速率等大；振动质点从平衡位置开始第一次通过这两点所用的时间相等．
③周期性：简谐运动是周期性运动，其