大學(xué)物理第十二章講解課件

1、新學(xué)期加油！通 知購(gòu)買作業(yè)（5元/本） 時(shí)間：9月6號(hào)下午(第一周周五) 13：00-16:00 地點(diǎn)：6220(最好以自然班去買)答 疑時(shí)間：217周 周二14：30-16：30地點(diǎn)：6220采取平時(shí)+期中+期末的分階段考試1、平時(shí) 20%（作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)）2、期中考試 30%3、期末考試 50%（前半期內(nèi)容20分，后半期內(nèi)容80分）期末成績(jī)?cè)u(píng)定上期總結(jié)5班卷面平均分總?cè)藬?shù)總評(píng)不及格人數(shù)計(jì)162.62294計(jì)265.25282計(jì)366.48292計(jì)471283全班66.6713611總評(píng)平均分72.18，最高分96 最低分35卷面平均分總?cè)藬?shù)總評(píng)不及格人數(shù)車173.91280車277.9728

2、1車368.4252車474.18271全班75.21395總評(píng)平均分77.17，最高分96 最低分4917班12班卷面平均分總?cè)藬?shù)不及格人數(shù)電171.06278 1電273.23224 0電364.912310 5電474.55247 0全班69.5136 12最高分100 最低分31卷面平均分總?cè)藬?shù)不及格人數(shù)交169.97299 0交269.82289 2交366.082610 3交465.312610 1全班68.35132 8最高分105 最低分18 22班上期總結(jié)本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容及特點(diǎn)實(shí)物與場(chǎng)的共同運(yùn)動(dòng)形式和性質(zhì) 單粒子 多粒子體系 實(shí)物運(yùn)動(dòng)規(guī)律基本粒子相互作用和場(chǎng)量子現(xiàn)象 與量子規(guī)律

3、振動(dòng) 與波動(dòng)多粒子體系的 熱運(yùn) 動(dòng) 物理概念、物理思想深化 更加貼近物理前沿和高新科技 對(duì)自學(xué)能力的要求提高第四篇 振動(dòng)和波動(dòng)共同特征：運(yùn)動(dòng)在時(shí)間、空間上的周期性振動(dòng): 任何物理量在某一定值附近隨時(shí)間周期性變化波動(dòng): 振動(dòng)在空間的傳播第12章 振 動(dòng) 結(jié)構(gòu)框圖簡(jiǎn)諧振動(dòng)擺動(dòng)*混沌振動(dòng)的 合成*頻譜分析*電磁振蕩阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振學(xué)時(shí)：6集中彈性集中慣性回復(fù)力和物體慣性交互作用形成簡(jiǎn)諧振動(dòng)F = -kx (平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)）輕彈簧 k + 剛體 m (平動(dòng)質(zhì)點(diǎn)）理想模型： 彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)：無阻尼彈簧振子的振動(dòng)12.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)一. 運(yùn)動(dòng)方程F = - k x準(zhǔn)彈性力系統(tǒng)本身決定的常數(shù)離系統(tǒng)平

4、衡位置的位移自學(xué) P.4 例1擴(kuò)展:不僅適用于彈簧系統(tǒng)F、k、x 的物理意義?oxx0 x 核心內(nèi)容： k簡(jiǎn)諧振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程特征量能量振動(dòng)的合成判據(jù)1當(dāng)物體所受回復(fù)力與位移成正比且反向時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng).2. 運(yùn)動(dòng)方程令得*線性微分方程判據(jù)2任何物理量對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)與其本身成正比且反向時(shí),該物理量按簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律變化.求解得運(yùn)動(dòng)方程: (可為正弦或余弦形式)為積分常數(shù)任何一個(gè)物理量如果是時(shí)間的余弦(或正弦)函數(shù)，該物理量就是按簡(jiǎn)諧振動(dòng)規(guī)律變化。 判據(jù)33.均隨時(shí)間周期性變化由得是由系統(tǒng)本身決定的常數(shù)，與初始條件無關(guān)固有角頻率由諧振動(dòng)周期性特征看 的物理意義: - 描述諧振運(yùn)動(dòng)的快慢二、簡(jiǎn)諧

5、振動(dòng)的特征量1. 角頻率 : 周期頻率2. 振幅A ：表示振動(dòng)的范圍（強(qiáng)弱），由初始條件決定。解得由在 t = 0 時(shí)刻3. 相位t + 0, 初相0相位是描述振動(dòng)狀態(tài)的物理量例：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：(1) 有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 (3)可用以方便地比較同頻率諧振動(dòng)的步調(diào)。(2)每變化整數(shù)倍， 重復(fù)原來的值（回到原狀態(tài)），最能直觀、方便地反映出諧振動(dòng)的周期性特征。同相反相初相：描述t = 0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由初始條件確定。由 t = 0時(shí)或取值范圍：例1： 已知一質(zhì)點(diǎn)沿y軸作諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為 與其對(duì)應(yīng)的振動(dòng)曲線是: B 例2 由振動(dòng)曲線確定初相為四象限角 (2) 與標(biāo)準(zhǔn)余弦函數(shù)比較 (1) t0 xx0A

6、tt0 x(1)t0 x(2)At0 xA/2(3)t0 xA/2A(4)練習(xí) 教材 P.13 12.1.3 練習(xí) 教材 P.13 12.1.3 （2）或 （3） （4）( 1) 或答案：三、旋轉(zhuǎn)矢量法寫出質(zhì)點(diǎn) m 以角速率 沿半徑 A 的圓周勻速運(yùn)動(dòng)的參數(shù)方程思考：x、y 方向分運(yùn)動(dòng)均為簡(jiǎn)諧振動(dòng)xyomA建立旋轉(zhuǎn)矢量 與諧振動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(t +0 )xMOP M 點(diǎn)在 x 軸上投影P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律： 模振幅A角速度角頻率旋轉(zhuǎn)周期振動(dòng)周期T=2/ 上的投影在OxAr位移x =Acos(t+ 0)上的投影端點(diǎn)切向速度在OxAr速度v =- Asin(t+ 0)上的投影端點(diǎn)向心加速度在OxAr加速度

7、a =- 2Acos(t+ 0)旋轉(zhuǎn)矢量簡(jiǎn)諧振動(dòng)符號(hào)或表達(dá)式初相 0t=0時(shí)， 與Ox夾角相位t+ 0t時(shí)刻， 與Ox夾角旋轉(zhuǎn)矢量 與諧振動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系P(t +0 )xMO旋轉(zhuǎn)矢量法優(yōu)點(diǎn)：直觀地表達(dá)諧振動(dòng)的各特征量便于解題, 特別是確定初相位便于分析振動(dòng)合成由x、v 的符號(hào)確定 所在的象限：作x = -12cm處的旋轉(zhuǎn)矢量練習(xí)求：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 x = -12 cm處所需最短時(shí)間。已知一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅A = 24cm, 周期T = 3s。t = 0時(shí) 。24o解：作t = 0時(shí)刻的旋轉(zhuǎn)矢量12-12四、孤立諧振動(dòng)系統(tǒng)的能量孤立諧振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒水平放置的彈簧振子以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)不計(jì)振動(dòng)傳播帶來的能量損失 輻射阻尼不計(jì)摩擦產(chǎn)生的熱損耗 摩擦阻尼孤立E-t 曲線E - x 曲線A-AEpEEkxEotxT/2T諧振系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能對(duì)時(shí)間的平均值諧振系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能的平均值相等而且都等于總機(jī)械能的一半. 豎直懸掛的彈簧振子以彈簧原長(zhǎng)處為重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能零點(diǎn)以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)kmOxkx0EP=0mg-kx0=0 xk恰當(dāng)選擇零勢(shì)點(diǎn)，可去掉