专题14 机械振动与机械波 电磁振荡与电磁波-高考物理一轮复习知识清单（全国通用）

这是一份专题14 机械振动与机械波 电磁振荡与电磁波-高考物理一轮复习知识清单（全国通用），共25页。

TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc23037" 知识点01 简谐运动及其描述 PAGEREF _Tc23037 \h 4
\l "_Tc16581" 一、定义 PAGEREF _Tc16581 \h 4
\l "_Tc23243" 二、平衡位置 PAGEREF _Tc23243 \h 4
\l "_Tc25292" 三、回复力 PAGEREF _Tc25292 \h 4
\l "_Tc17659" 四、简谐运动的特征 PAGEREF _Tc17659 \h 4
\l "_Tc31365" 五、描述简谐运动的物理量 PAGEREF _Tc31365 \h 4
\l "_Tc9619" 六、简谐运动的图像 PAGEREF _Tc9619 \h 5
\l "_Tc24986" 七、简谐运动的性质 PAGEREF _Tc24986 \h 5
\l "_Tc21857" 八、简谐运动的能量 PAGEREF _Tc21857 \h 6
\l "_Tc9253" 知识点02 简谐运动及其描述 PAGEREF _Tc9253 \h 6
\l "_Tc5244" 一、弹簧振子 PAGEREF _Tc5244 \h 6
\l "_Tc23746" 二、单摆 PAGEREF _Tc23746 \h 7
\l "_Tc27267" 知识点03 外力作用下的振动 PAGEREF _Tc27267 \h 7
\l "_Tc13880" 一、受迫振动 PAGEREF _Tc13880 \h 7
\l "_Tc14877" 二、共振 PAGEREF _Tc14877 \h 8
\l "_Tc26509" 知识点04 机械波及其描述 PAGEREF _Tc26509 \h 8
\l "_Tc10579" 一、定义 PAGEREF _Tc10579 \h 8
\l "_Tc25971" 二、产生的条件 PAGEREF _Tc25971 \h 8
\l "_Tc19880" 三、机械波的分类 PAGEREF _Tc19880 \h 9
\l "_Tc7289" 四、波长、波速和频率及其关系 PAGEREF _Tc7289 \h 9
\l "_Tc16937" 五、机械波的特点 PAGEREF _Tc16937 \h 10
\l "_Tc24929" 七、波动图像 PAGEREF _Tc24929 \h 10
\l "_Tc16074" 八、波的传播方向与质点振动方向的互判 PAGEREF _Tc16074 \h 12
\l "_Tc29068" 知识点05 机械波的传播 PAGEREF _Tc29068 \h 15
\l "_Tc17348" 一、波的衍射 PAGEREF _Tc17348 \h 15
\l "_Tc27480" 二、波的叠加 PAGEREF _Tc27480 \h 15
\l "_Tc16595" 三、波的干涉 PAGEREF _Tc16595 \h 17
\l "_Tc9960" 四、多普勒效应 PAGEREF _Tc9960 \h 19
\l "_Tc8076" 知识点06 电磁振荡 PAGEREF _Tc8076 \h 20
\l "_Tc22956" 一、电磁振荡 PAGEREF _Tc22956 \h 20
\l "_Tc4375" 二、LC回路中物理量的变化周期 PAGEREF _Tc4375 \h 21
\l "_Tc928" 三、LC振荡电路充、放电过程的判断方法 PAGEREF _Tc928 \h 21
\l "_Tc17177" 知识点07 电磁波 PAGEREF _Tc17177 \h 22
\l "_Tc23330" 一、麦克斯韦的电磁场理论 PAGEREF _Tc23330 \h 22
\l "_Tc31892" 二、电磁波 PAGEREF _Tc31892 \h 22
\l "_Tc21706" 三、电磁波与机械波的比较 PAGEREF _Tc21706 \h 22
\l "_Tc27385" 四、电磁波的发射与接收 PAGEREF _Tc27385 \h 23
\l "_Tc3752" 五、电磁波谱 PAGEREF _Tc3752 \h 23
知识点01 简谐运动及其描述
一、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.
二、平衡位置
物体在振动过程中回复力为零的位置．
三、回复力
1.定义：使物体在平衡位置附近做往复运动的力．
2.方向：总是指向平衡位置．
3.来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力．
四、简谐运动的特征
回复力，加速度，方向与位移方向相反，总指向平衡位置.
【技巧点拨】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.
五、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.
六、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.
从平衡位置开始计时，把开始运动的方向规定为正方向，函数表达式为，图象如图甲所示．从正的最大位移处开始计时，函数表达式为，图象如图乙所示
3.从图象可获取的信息
①振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)．
②某时刻振动质点离开平衡位置的位移．
③某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定．
④某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同．
⑤某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．
七、简谐运动的性质
1.周期性
①相隔的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称，位移等大反向(或都为零)，速度等大反向(或都为零)，加速度等大反向(或都为零)．
②相隔的两个时刻，弹簧振子在同一位置，位移、速度和加速度都相同．
2.对称性
关于平衡位置O对称的两点,速度的大小、动能、势能、相对平衡位置的位移大小相等,由对称点向平衡位置O运动时用时相等
八、简谐运动的能量
振幅越大,能量越大.在运动过程中,系统的动能和势能相互转化,机械能守恒
知识点02 简谐运动及其描述
一、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.
【实战演练】
(2022·浙江6月选考·11)如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x.套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则( )
A．小球做简谐运动 B．小球动能的变化周期为eq \f(T,2)
C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T D．小球的初速度为eq \f(v,2)时，其运动周期为2T
【答案】B
【解析】物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，可知小球在杆中点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动，故小球不是做简谐运动，A错误；假设杆中点为O，小球向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为A，小球向左压缩弹簧至最大压缩量时的位置为B，可知小球做周期为T的往复运动，过程为O→A→O→B→O，根据对称性可知小球从O→A→O与O→B→O，这两个过程小球的动能变化完全一致，两根弹簧的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为eq \f(T,2)，两根弹簧的总弹性势能的变化周期为eq \f(T,2)，B正确，C错误；小球的初速度为eq \f(v,2)时，可知小球在匀速运动阶段的时间变为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式T0＝2πeq \r(\f(m,k))，可知与弹簧接触过程所用时间与速度无关，即与弹簧接触过程时间保持不变，故小球的初速度为eq \f(v,2)时，其运动周期应小于2T，D错误．
二、单摆
1、模型：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.
2、单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α