高中物理关于机械振动与机械波的知识点总结！
1. 简谐运动
1.定义：物体在与离开平衡位置的位移成比例的恢复力作用下，始终指向平衡位置的振动叫做简谐运动，又称简单谐振动。
2、简谐运动的特点：恢复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，且始终指向平衡位置。
简谐运动是变加速度的运动，在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移时速度为零，加速度最大。
3.描述简谐运动的物理量 （1）位移x：从平衡位置到振动质点位置的有向线段，是一个矢量，其最大值等于振幅。 （2）振幅A：振动物体移离平衡位置的最大距离。 ，是一个标量，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。二者互为反比，即T=1/f。 4.简谐运动图像 （1）意义：表示振动物体的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：简谐运动的图像是一条正弦（或余弦）曲线
（3）应用：可以直观地读出每一时刻的振幅A、周期T、位移x，确定恢复力和加速度方向，确定位移、恢复力、加速度、速度、动能、势能等在一段时间内的变化情况。
2、弹簧振子定义：周期和频率只取决于弹簧刚度系数和振子的质量，与放置环境和放置方法无关。例如，做简谐运动的弹簧振子的周期为T，无论它放在地球上、月球上还是人造卫星中；无论它放的位置是水平的、倾斜的还是垂直的；无论振幅是大还是小，它的周期总是T。忽略不计，不作拉伸，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可以看作一个点质量，单摆是一个理想化的模型。2、单摆的振动可以看作简谐运动的条件是：最大摆角α
4.单摆做简谐运动的周期公式为：T=2π
（1）当振幅很小时，单摆的振动周期与振幅无关。
（2）单摆的振动周期与摆球的质量无关，只与摆长L和当地重力加速度g有关。
（3）摆长L是指悬挂点到摆球重心的距离。在一些修正的单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般来说，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时，摆线张力与摆球质量之比）。
四、受迫振动 1.受迫振动：振动系统在周期性驱动力作用下进行的振动称为受迫振动。
2、受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。3、共振：当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫共振。共振发生的条件：驱动力的频率等于振动系统的固有频率。
5.机械波 1.定义：机械振动在介质中传播，形成机械波。 2.机械波产生的条件： （1）波源 （2）介质 3.机械波的分类： （1）横波：质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波。横波有凸起的部分（波峰），也有凹陷的部分（波谷）。 （2）纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。纵波有密集的部分和疏密的部分。
注：气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波。4、机械波的特点：
（1）机械波传递振动形式和能量。粒子只在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移。（2）介质中每个粒子的振动周期和频率与波源的振动周期和频率相同。3）靠近波源的粒子带动远离波源的粒子依次振动。
6.波长、波速和频率及其关系
1、波长：振动时，两个相邻粒子相对于平衡位置的位移始终相等，它们之间的距离叫波长。振动在介质中传播一个周期的距离等于一个波长。
2、波速：波和机械波的传播速率由介质决定，与波源无关。
3、频率：波的频率永远等于波源的振动频率，与介质无关。
4.三者之间的关系：v=入口f
七、波像 1.定义：表示介质中各质点在波传播方向上相对于同一时刻平衡位置的位移。当波源做简谐运动时，在介质中形成简谐波，其波像为正弦或余弦曲线。 （1）从波像中可得到的信息： ①可从图像中直接读出振幅（注意单位） ②可从图像中直接读出波长（注意单位）
③ 能计算出时刻任一点相对于平衡位置的位移（包括大小和方向）。
④当已知波速方向（或已知波源位置）时贝语网校，便可确定此刻各质点的振动方向。 ⑤可确定各质点振动的加速度方向（加速度永远指向平衡位置） （2）波像与振动像对比：
8、波问题的多解性 波传播在时间、空间和方向上的周期性是波问题有多种解的主要原因，无穷多个解的级数转化成有限个或唯一解。 9、波的衍射 波在传播过程中偏离直线传播、绕过障碍物的现象。衍射总是存在的高中物理振动和波，只有明显与不明显的差别。发生现象的条件是障碍物（或小孔）的尺寸小于波的波长或可以与波长相近。 10、波的叠加 当几束波相遇时，各束波都能保持自己的状态，互相不干扰地继续传播，但在重叠区内，任何一个质点的总位移都等于各束波引起的位移的矢量和。两波相遇前、相遇中和相遇后，它们各自的运动状态均不变。这就是波独立性原理。
11.波的干涉 相同频率的两波叠加在一起时，有的地方振动加强高中物理振动和波，有的地方振动减弱，而且振动加强和减弱的区域相互隔开。这种现象叫波的干涉。条件：两波频率相同，振动稳定。
注：①干涉时，振动增强区或振动减弱区的空间位置不变，增强区中心的质点的振幅等于两波振幅之和，减弱区中心的质点的振幅等于两波振幅之差。
②两波在空间相遇，互相干涉，两波波峰交汇处为加强点，波峰与波谷交汇处为减弱点。加强点只是振幅较大的点，并不是任一时刻位移较大的点；减弱点只是振幅小，并不是任一时刻位移最小。如图所示，设S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=nλ时，振动加强；当PS1-PS2=（2n+ 1）λ/2时，振动减弱。 12、声波 1.空气中的声波是纵波，传播速度为340m/s。 2.能引起人耳感觉的声波频率范围为：20～。
3、超声波：频率高于的声波。 ①超声波的重要特性是：波长短，不易绕射，基本上能沿直线传播，因而能量具有定向性和集中性；穿透能力强。 ②超声波的用途：用声纳探测潜艇、鱼群，探查金属内部的缺陷；用超声波碎石术治疗胆结石、肾结石等；用“B超”探查人体内的病变。
13.多普勒效应
1.定义：由于波源与观察者之间的相对运动，使观察者感觉到频率变化的现象。
2、特点：当波源与观察者有相对运动时，当二者相距同一个年以内时，观察者接收到的频率增大；当二者相距较远时，观察者接收到的频率减小。