第一單元機械振動

第一單元機械振動第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四機械振動阻尼振動簡諧運動受迫振動彈簧振子單擺特征周期性運動變加速運動機械能守恒表征振幅、周期、頻率描述方法圖象法周期公式（測g值）共振機械波形成與傳播特點及類型描繪方法傳播規(guī)律波的圖象波的公式波的疊加、干涉、衍射多普勒效應(yīng)振動在介質(zhì)中傳播一、知識結(jié)構(gòu)第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四1、機械振動：產(chǎn)生條件：2、回復(fù)力:物體（或物體的某一部分）在某一中心位置（平衡位置）兩側(cè)所做的往復(fù)運動，叫做機械振動。受回復(fù)力，阻力足夠小.考點、要點、疑點一、簡諧運動：如何使物體做機械振動？

作用：當物體離開平衡位置時，使其回到平衡位置。方向：總是指向平衡位置。實質(zhì)：效果力-----振動方向上的合力來源：某一個力，或某個力的分力，或幾個力的合力路徑：可以是直線或曲線。第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四①②③④⑤⑥考點、要點、疑點找出下圖中各物體振動的中心位置，并指出回復(fù)力由什么力提供？第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四3、表述機械振動的物理量：考點、要點、疑點①周期（T）：完成一次全振動所經(jīng)歷的時間。意義：表示振動的強弱，反映系統(tǒng)能量的大小。與位移的關(guān)系：等于振動物體的最大位移的絕對值。②頻率（f）：一秒鐘內(nèi)完成全振動的次數(shù)。單位:赫茲(Hz)。意義：表征振動快慢的物理量。③振幅（A）：振動物體離開平衡位置的最大距離。問：如何描述機械振動的強弱？④偏離平衡位置的位移（x）：由平衡位置指向質(zhì)點所在位置的有向線段，矢量。⑤速度、加速度、動量、動能、勢能等也可用來描述簡諧運動.第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四4、簡諧運動1、定義：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。2、動力學(xué)特征：F=－kx3、運動學(xué)特征：ａ＝－kx/ｍ；大小、方向都變化①②③④⑤⑥是簡諧運動嗎？考點、要點、疑點4、簡諧運動的周期：垂直屏幕拉開一段距離釋放，情況又怎樣？第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四5、簡諧運動的位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v、動能Ek、勢能Ep的變化特點:(1)凡離開平衡位置的過程，v、Ek均減小，x、F、a、Ep均增大；凡向平衡位置移動時，v、Ek均增大，x、F、a、Ep均減小.(2)平衡位置兩側(cè)的對稱點上，x、F、a、v、Ek、Ep的大小均相同.考點、要點、疑點第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四例2、對做簡諧運動的物體，下列說法中正確的是（）A、若位移為負值，則速度和加速度一定為正值。B、通過平衡位置時，速度為零，加速度最大。C、每次通過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同。D、每通過同一位置時,其速度不一定相同，但加速度一定相同。典型例題：表述簡諧運動的物理量例1、作簡諧運動的物體，每經(jīng)過同一位置時，相同的物理量有（）；作簡諧運動的物體，在返回平衡位置過程中，變小的物理有（）A、回復(fù)力B、速度C、加速度D、位移E、動能F、勢能G、機械能第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四例3、（96年全國）如果表中給出的是作簡諧運動的物體的位移x或速度v與時刻的對應(yīng)關(guān)系，T是振動周期，則下列選項中正確的是（）負向最大零正向最大零負向最大丁正向最大零負向最大零正向最大丙零正向最大零負向最大零乙零負向最大零正向最大零甲T3T/4T/2T/40

時刻

物理量A、若甲表示位移x，則丙表示相應(yīng)的速度vB、若丁表示位移x，則甲表示相應(yīng)的速度vC、若丙表示位移x，則甲表示相應(yīng)的速度vD、若乙表示位移x，則丙表示相應(yīng)的速度v典型例題：表述簡諧運動的物理量第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四例4、一質(zhì)點在平衡位置O點附近作簡諧振動，它離開O點經(jīng)2.5s第一次通過M點，再經(jīng)過1s第二次通過M點，再經(jīng)過

s第三次通過M點，質(zhì)點的振動周期為

s。··MO2.5s1s1s··MO2.5sts例5：如圖所示，質(zhì)量為m的小球放在勁度為k的輕彈簧上，使小球上下振動而又始終未脫離彈簧。⑴最大振幅A是多大？⑵這個振幅下彈簧對小球的最大彈力FM是多大？典型例題：表述簡諧運動的物理量第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四例6、一彈簧振子作簡諧運動，周期為T，則下列說法中正確的是：（）A、若t時刻和(t+△t)時刻振子運動位移的大小相等、方向相同，則△t一定等于T的整數(shù)倍；B、若t時刻和(t+△t)時刻振子運動速度的大小相等、方向相反，則△t一定等于T/2的整數(shù)倍；C、若△t=T，則在t時刻和(t+△t)時刻振子運動的加速度一定相等；D、若△t=T/2，則在t時刻和(t+△t)時刻彈簧的長度一定相等。典型例題：表述簡諧運動的物理量Ｃ第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四例7、一個單擺，周期是T。(1)如擺球質(zhì)量增到2倍，周期為多少？(2)如擺的振幅增到2倍(擺角仍小于5°)，周期為多少？(3)如擺長增到2倍，周期為多少？(4)如將單擺從赤道移到兩極，周期如何變化？(5)將此單擺由海平面移至高山上，周期如何變化？(6)假定把鐘擺看作單擺，將此單擺從地球表面移至月球表面，這座擺鐘是走快了，還是走慢了？如要走時準確，應(yīng)怎樣改變擺長？(8)若該單擺是秒擺，移到距地面高度為地球半徑的地方，周期為多少？⑼如圖，擺長為L的單擺，在懸點O的正下方A點固定一釘子，A點距O的距離為L/3，試求這個單擺完成一個全振動的時間？⑽如圖所示是一個雙線擺，它由兩根等長的細線懸掛一個小球構(gòu)成，并掛于水平支架上，若兩線各長為L，夾角為α，當小擺球在垂直紙面的平面內(nèi)發(fā)生微小振動時，它的周期是多少？⑾如圖所示，BOC為一光滑圓弧形軌道，其半徑為R（R遠大于BOC?。Ｈ魪腂點無初速度釋放一小球，則它第一次運動到O所用時間為多少？⑿若擺球帶上+q的電量，并將單擺放在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，它的周期是多少？若將電場變?yōu)榇鸥袘?yīng)強度為B、方向垂直擺面的勻強磁場，周期是多少？⒀最后一圖中的小球的周期是多少？典型例題：表述簡諧運動的物理量L第十二頁，共十三頁，編輯于