【干货满满】史上最全知识清单

关注B站up主：Lo-diamond-heart，查收更多学习资料！！这次为大家整理了史上最全高中物理选修3-4知识清单-振动和波、光学篇，关注B站up主：Lo-diamond-heart，查收更多学习资料（喜欢请三连哦！！）  

知识点一、简谐运动 单摆、单摆的周期公式

1.简谐运动 

(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振 动。

(2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。

(3)回复力

①定义：使物体返回到平衡位置的力。

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。 (4)简谐运动的特征

①动力学特征：F 回＝－kx。

②运动学特征：x、v、a 均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意 v、a 的变化 趋势反)。

③能量特征：系统的机械能守恒，振幅 A 不变。

2.简谐运动的两种模型

知识点二、简谐运动的公式和图象 

1.简谐运动的表达式 

(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。 

(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中 A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快

慢。 

2.简谐运动的图象 

(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为 x＝Asin ωt，图象如图 1 甲所示。 

(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为 x＝Acos ωt，图象如图 1 乙所示。

知识点三、受迫振动和共振 

1.受迫振动 

系统在驱动力作用下的振动。做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)

等于驱动力的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)无关。 

2.共振 

做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二

者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象。共振曲线如图 2 所示。 

知识点四、机械波 横波和纵波 

1.机械波的形成条件 

(1)有发生机械振动的波源。 

(2)有传播介质，如空气、水等。 

2.传播特点 

(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐

运动，并不随波迁移。 

(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。

(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 4A，位移为零。 

3.机械波的分类 

(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹

部)。 

(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。 

知识点五、横波的图象 波速、波长和频率的关系 

1.横波的图象 

(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。 

(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。

(3)图象：

2.波长、波速、频率及其关系 

(1)波长 λ 

在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。 

(2)波速 v： 

波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。 

(3)频率 f： 

由波源决定，等于波源的振动频率。 

(4)波长、波速和频率的关系： 

①v＝λf；②v＝λ/T。 

知识点六、波的干涉和衍射现象 多普勒效应 

1.波的干涉和衍射 

2.多普勒效应 

(1)条件：声源和观察者之间有相对运动。 

(2)现象：观察者感到频率发生变化。 

(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。 

知识点七、光的折射定律 折射率 

1.折射现象 

光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图 1 所示。

2.折射定律 

(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别

位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 

(2)表达式：sin θ1/sin θ2＝n12，式中 n12 是比例常数。 

3.折射率 

(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介

质时偏折大，反之偏折小。 

(2)定义式：n＝sin θ1/sin θ2，不能说 n 与 sin θ1 成正比，与 sin θ2 成反比。折射率由介

质本身的光学性质和光的频率决定。 

(3)计算公式：n＝c/v，因 v