高中物理關于機械振動與機械波的知識點總結！
1. 簡諧運動
1.定義：物體在與離開平衡位置的位移成比例的恢復力作用下，始終指向平衡位置的振動叫做簡諧運動，又稱簡單諧振動。
2、簡諧運動的特點：恢復力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向與位移方向相反，且始終指向平衡位置。
簡諧運動是變加速度的運動，在平衡位置時速度最大，加速度為零；在最大位移時速度為零，加速度最大。
3.描述簡諧運動的物理量 （1）位移x：從平衡位置到振動質點位置的有向線段，是一個矢量，其最大值等于振幅。 （2）振幅A：振動物體移離平衡位置的最大距離。 ，是一個標量，表示振動的強弱。
（3）周期T和頻率f：表示振動快慢的物理量。二者互為反比，即T=1/f。 4.簡諧運動圖像 （1）意義：表示振動物體的位移隨時間變化的規律，注意振動圖像不是質點的運動軌跡。 （2）特點：簡諧運動的圖像是一條正弦（或余弦）曲線
（3）應用：可以直觀地讀出每一時刻的振幅A、周期T、位移x，確定恢復力和加速度方向，確定位移、恢復力、加速度、速度、動能、勢能等在一段時間內的變化情況。
2、彈簧振子定義：周期和頻率只取決于彈簧剛度系數和振子的質量，與放置環境和放置方法無關。例如，做簡諧運動的彈簧振子的周期為T，無論它放在地球上、月球上還是人造衛星中；無論它放的位置是水平的、傾斜的還是垂直的；無論振幅是大還是小，它的周期總是T。忽略不計，不作拉伸，擺球的直徑比擺線的長度小得多，擺球可以看作一個點質量，單擺是一個理想化的模型。2、單擺的振動可以看作簡諧運動的條件是：最大擺角α
4.單擺做簡諧運動的周期公式為：T=2π
（1）當振幅很小時，單擺的振動周期與振幅無關。
（2）單擺的振動周期與擺球的質量無關，只與擺長L和當地重力加速度g有關。
（3）擺長L是指懸掛點到擺球重心的距離。在一些修正的單擺中，擺長L應理解為等效擺長，重力加速度應理解為等效重力加速度（一般來說，等效重力加速度g'等于擺球靜止在平衡位置時，擺線張力與擺球質量之比）。
四、受迫振動 1.受迫振動：振動系統在周期性驅動力作用下進行的振動稱為受迫振動。
2、受迫振動的特點：受迫振動穩定時，系統振動的頻率等于驅動力的頻率，與系統的固有頻率無關。3、共振：當驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率時，振動物體的振幅最大，這種現象叫共振。共振發生的條件：驅動力的頻率等于振動系統的固有頻率。
5.機械波 1.定義：機械振動在介質中傳播，形成機械波。 2.機械波產生的條件： （1）波源 （2）介質 3.機械波的分類： （1）橫波：質點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波。橫波有凸起的部分（波峰），也有凹陷的部分（波谷）。 （2）縱波：質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波。縱波有密集的部分和疏密的部分。
注：氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體和液體不能傳播橫波。4、機械波的特點：
（1）機械波傳遞振動形式和能量。粒子只在各自的平衡位置附近振動，不隨波遷移。（2）介質中每個粒子的振動周期和頻率與波源的振動周期和頻率相同。3）靠近波源的粒子帶動遠離波源的粒子依次振動。
6.波長、波速和頻率及其關系
1、波長：振動時，兩個相鄰粒子相對于平衡位置的位移始終相等，它們之間的距離叫波長。振動在介質中傳播一個周期的距離等于一個波長。
2、波速：波和機械波的傳播速率由介質決定，與波源無關。
3、頻率：波的頻率永遠等于波源的振動頻率，與介質無關。
4.三者之間的關系：v=入口f
七、波像 1.定義：表示介質中各質點在波傳播方向上相對于同一時刻平衡位置的位移。當波源做簡諧運動時，在介質中形成簡諧波，其波像為正弦或余弦曲線。 （1）從波像中可得到的信息： ①可從圖像中直接讀出振幅（注意單位） ②可從圖像中直接讀出波長（注意單位）
③ 能計算出時刻任一點相對于平衡位置的位移（包括大小和方向）。
④當已知波速方向（或已知波源位置）時貝語網校，便可確定此刻各質點的振動方向。 ⑤可確定各質點振動的加速度方向（加速度永遠指向平衡位置） （2）波像與振動像對比：
8、波問題的多解性 波傳播在時間、空間和方向上的周期性是波問題有多種解的主要原因，無窮多個解的級數轉化成有限個或唯一解。 9、波的衍射 波在傳播過程中偏離直線傳播、繞過障礙物的現象。衍射總是存在的高中物理振動和波，只有明顯與不明顯的差別。發生現象的條件是障礙物（或小孔）的尺寸小于波的波長或可以與波長相近。 10、波的疊加 當幾束波相遇時，各束波都能保持自己的狀態，互相不干擾地繼續傳播，但在重疊區內，任何一個質點的總位移都等于各束波引起的位移的矢量和。兩波相遇前、相遇中和相遇后，它們各自的運動狀態均不變。這就是波獨立性原理。
11.波的干涉 相同頻率的兩波疊加在一起時，有的地方振動加強高中物理振動和波，有的地方振動減弱，而且振動加強和減弱的區域相互隔開。這種現象叫波的干涉。條件：兩波頻率相同，振動穩定。
注：①干涉時，振動增強區或振動減弱區的空間位置不變，增強區中心的質點的振幅等于兩波振幅之和，減弱區中心的質點的振幅等于兩波振幅之差。
②兩波在空間相遇，互相干涉，兩波波峰交匯處為加強點，波峰與波谷交匯處為減弱點。加強點只是振幅較大的點，并不是任一時刻位移較大的點；減弱點只是振幅小，并不是任一時刻位移最小。如圖所示，設S1、S2為振動方向同步的相干波源，當PS1-PS2=nλ時，振動加強；當PS1-PS2=（2n+ 1）λ/2時，振動減弱。 12、聲波 1.空氣中的聲波是縱波，傳播速度為340m/s。 2.能引起人耳感覺的聲波頻率范圍為：20～。
3、超聲波：頻率高于的聲波。 ①超聲波的重要特性是：波長短，不易繞射，基本上能沿直線傳播，因而能量具有定向性和集中性；穿透能力強。 ②超聲波的用途：用聲納探測潛艇、魚群，探查金屬內部的缺陷；用超聲波碎石術治療膽結石、腎結石等；用“B超”探查人體內的病變。
13.多普勒效應
1.定義：由于波源與觀察者之間的相對運動，使觀察者感覺到頻率變化的現象。
2、特點：當波源與觀察者有相對運動時，當二者相距同一個年以內時，觀察者接收到的頻率增大；當二者相距較遠時，觀察者接收到的頻率減小。