1、Harbin Engineering University孙秋华振动与波的教学要求1. 掌握谐振动的基本特性及描写谐振动的基本物理量以及它们的物理意义。熟练掌握利用旋转矢量的方法解决谐振动的问题。2.理解谐振动中的能量转换过程,了解振动能量与振幅的关系。3.了解阻尼振动,受迫振动及共振动现象。4.熟练掌握同方向同频率谐振动的合成。了解不同频率同方向振动的合成,利用垂直振动的合成求未知信号的频率。5.熟练掌握平面简谐波方程及方程中各物理量的意义。掌握波动中能量的传播和变化,会导出平均能流密度的公式,比较波动能量和振动能量之间的异同。6.熟练掌握干涉现象及相干波的条件。掌握形成驻波的条件及驻波的波
2、动方程,理解驻波与行波的区别。7.掌握 多普勒效应。Harbin Engineering University孙秋华一、基本概念1、振幅: 振动物体离开平衡位置的最大位移的绝对值 .2、周期: 振动物体完成一次完整振动所需要的时间 .3、频率: 单位时间内振动物体完成完整振动的次数 .4、相位: 表示谐振动状态的最重要的物理量 .5、波长:振动相位相同的两个相邻波阵面之间的距离是一个波长 .6、波速:单位时间某种一定的振动状态 (或振动相位 )所传播的距离 .7、平均能量密度: 能量密度的平均值 .Harbin Engineering University孙秋华8、平均能流密度: 能流密度的平
3、均值。二、基本规律1、简谐振动的动力学方程2、简谐振动的运动方程3、由初始条件确定Harbin Engineering University孙秋华4、简谐振动的能量5、同方向、同频率简谐振动的合成: Harbin Engineering University孙秋华6、一维简谐波的波动方程:7、波的干涉:频率相同、振动方向相同、初位相差恒定。Harbin Engineering University孙秋华8、驻波 :振幅相同、在同一直线上沿 相反 方向传播的两列相干波,时叠加而形成的一种特殊的干涉现象 .波腹波节9、多普勒效应:观察者 向 波源运动 + , 远离 .波源 向 观察者运动 , 远离
4、 + .Harbin Engineering University孙秋华振动与波振动波旋转矢量法波腹波节Harbin Engineering University孙秋华三、基本题型1、已知运动方程求相应物理量。2、会证明简谐振动的方法,并求出谐振动的周期。3、已知一些条件给出谐振动的运动方程。4、已知波动方程求相应物理量。5、已知一些条件给出波动方程。6、能解决波的干涉问题。7、能解决能量问题。Harbin Engineering University孙秋华二、典型例题1、一木板在水平面上作简谐振动 ,振幅是 12cm,在距平衡位 置 6cm处速度是 24cm/s。 如果一小物块置于振动木板上 ,由于静磨擦力的作用 ,小物块和木板一起运动 (振动频率不变 ),当木板运动到最大位移处时 ,物块正好开始在木板上滑动 ,问物块与木板之间的静摩擦系数 为多少 ? 1、已知简谐振动,求出物理量Harbin Engineering University孙秋华解: