XX高中物理選修章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：簡諧運(yùn)動(dòng)【DOC范文整理】

1、XX 高中物理選修章知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：簡諧運(yùn)動(dòng)一.簡諧運(yùn)動(dòng)機(jī)械振動(dòng)：物體在某一中心位置兩側(cè)來回做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振 動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的條件是：回復(fù)力不為零。阻力很小。使 振動(dòng)物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力，回復(fù)力屬于效果 力，在具體問題中要注意分析什么力提供了回復(fù)力。簡諧振動(dòng)：在機(jī)械振動(dòng)中最簡單的一種理想化的振動(dòng)。對簡諧振動(dòng) 可以從兩個(gè)方面進(jìn)行定義或理解：物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回 復(fù)力作用下的振動(dòng)，叫做簡諧振動(dòng)。物體的振動(dòng)參量，隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化的振 動(dòng)，叫做簡諧振動(dòng)，在高中物理教材中是以彈簧振子和單擺 這兩個(gè)特例來認(rèn)識(shí)和掌握簡諧振動(dòng)規(guī)律的。描述振動(dòng)的物理量描述振動(dòng)

2、的物理量，研究振動(dòng)除了要用到位移、速度、 加速度、動(dòng)能、勢能等物理量以外，為適應(yīng)振動(dòng)特點(diǎn)還要引 入一些新的物理量。位移 x x :由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段 叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。振幅 A A:做機(jī)械振動(dòng)的物體離開平衡位置的最大距離叫 做振幅，振幅是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱。振幅越大表示振動(dòng) 的機(jī)械能越大，做簡揩振動(dòng)物體的振幅大小不影響簡揩振動(dòng) 的周期和頻率。周期 T T:振動(dòng)物體完成一次余振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間叫做周 期。所謂全振動(dòng)是指物體從某一位置開始計(jì)時(shí)，物體次以相 同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動(dòng)。頻率 f f :振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。

3、角頻率：角頻率也叫角速度，即圓周運(yùn)動(dòng)物體單位時(shí)間 轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)。引入這個(gè)參量來描述振動(dòng)的原因是人們在研 究質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)射影 做的是簡諧振動(dòng)。因此處理復(fù)雜的簡諧振動(dòng)問題時(shí)，可以將 其轉(zhuǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影進(jìn)行處理，這種方法高考大綱 不要求掌握。周期、頻率、角頻率的關(guān)系是：。相位：表示振動(dòng)步調(diào)的物理量。現(xiàn)行中學(xué)教材中只要求 知道同相和反相兩種情況。研究簡諧振動(dòng)規(guī)律的幾個(gè)思路：用動(dòng)力學(xué)方法研究，受力特征：回復(fù)力F=F= x x ;加速度，簡諧振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)。 在平衡位置時(shí)速度最大， 加速 度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法研究：簡諧振動(dòng)

4、的速度、加速度、位移都 隨時(shí)間作正弦或余弦規(guī)律的變化，這種用正弦或余弦表示的 公式法在高中階段不要求學(xué)生掌握。用圖象法研究：熟練掌握用位移時(shí)間圖象來研究簡諧振 動(dòng)有關(guān)特征是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。從能量角度進(jìn)行研究：簡諧振動(dòng)過程，系統(tǒng)動(dòng)能和勢能 相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能守恒，振動(dòng)能量和振幅有關(guān)。簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式振幅 A A，周期 T T，相位，初相簡諧運(yùn)動(dòng)圖象描述振動(dòng)的物理量.直接描述量：振幅 A A;周期 T T;任意時(shí)刻的位移 t t。.間接描述量：x-tx-t 圖線上一點(diǎn)的切線的斜率等于 V V。.從振動(dòng)圖象中的 x x 分析有關(guān)物理量簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下，物體的 運(yùn)動(dòng)在空間上

5、有往復(fù)性，即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速 運(yùn)動(dòng)；在時(shí)間上有周期性，即每經(jīng)過一定時(shí)間，運(yùn)動(dòng)就要重 復(fù)一次。我們能否利用振動(dòng)圖象來判斷質(zhì)點(diǎn)x x, F F, v v, a a 的變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調(diào)不同，只有真正 理解振動(dòng)圖象的物理意義，才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情 況。小結(jié)：1.1.簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線，與運(yùn)動(dòng)軌跡不同.簡諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。.根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一 時(shí)刻的位移。單擺單擺周期公式上述公式是高考要考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。對周期公式的 理解和應(yīng)用注意以下幾個(gè)問題：簡諧振動(dòng)物體的周期和頻 率是由振動(dòng)系統(tǒng)本身的條件決定的

6、。單擺周期公式中的L L是指擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離，一般也叫等效擺 長。例如圖 1 1 中，三根等長的繩 L1L1、L2L2、L3L3 共同系住一個(gè) 密度均勻的小球，球直徑為d d，L2L2、L3L3 與天花板的夾角3030。若擺球在紙面內(nèi)作小角度的左右擺動(dòng)，則擺的圓弧的圓心在 0101 夕卜，故等效擺長為，周期T T 仁 2 2 ;若擺球做垂直紙面的小角度擺動(dòng)，叫擺動(dòng)圓弧的圓心在o o 處，故等效擺長為，周期T2=.T2=.單擺周期公式中的 g g，由單擺所在的空間位置決定，還 由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。所以g g 也叫等效重力加速度。由可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面

7、g g 值都不相同，因此應(yīng)求出單擺所在地的等效g g 值代入公式，即g g 不一定等于 9.8/S29.8/S2。單擺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同 g g 值也不相同。例如單擺在向上加速發(fā)射的航天飛機(jī)內(nèi)，設(shè)加速度為a a,此時(shí)擺球處于超重狀態(tài)，沿圓弧切線的回復(fù)力變大，擺球質(zhì)量 不變，則重力加速度等效值g=g+ag=g+a。再比如在軌道上運(yùn)行的航天飛機(jī)內(nèi)的單擺、擺球完全失重，回復(fù)力為零，則重力加 速度等效值 g=0g=0，周期無窮大，即單擺不擺動(dòng)了。g g 還由單擺所處的物理環(huán)境決定。如帶小電球做成的單擺在豎直方向 的勻強(qiáng)電場中，回復(fù)力應(yīng)是重力和豎直的電場合力在圓弧切 向方向的分力，所以也有一 g g 的問題。一般情況下 g g 值等于 擺球靜止在平衡位置時(shí)，擺線張力與擺球質(zhì)量的比值。受迫振動(dòng)和共振I物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng) 的規(guī)律是：物體做受迫振動(dòng)的頻率等于策動(dòng)力的頻率，而跟 物體固有頻率無關(guān)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體固有頻率相等 時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。共振是受迫振 動(dòng)的一種特殊情況。機(jī)械波橫波和縱波橫波的圖象I機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程叫機(jī)械波，機(jī)械波產(chǎn)生的條件有兩個(gè)：一是要有做機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源，二是要有能夠傳 播機(jī)