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课件网) 高考物理一轮总复习 2022 基础巩固篇 34 机械振动 一 内容索引 01 02 03 素养导读 备考定向 必备知识 预案自诊 关键能力 学案突破 素养导读 备考定向 【核心素养】 【试题情境】 生活实践类 学习探索类 共振筛、摆钟、地震波、多普勒彩超等 简谐运动的特征、单摆的周期与摆长的定量关系、用单摆测量重力加速度的大小、受迫振动的特点、共振的条件及其应用、波的特征、波的图像、波速与波长和频率的关系、波的干涉与衍射现象、多普勒效应 【考向预测】 高考中本章内容的题型既有选择题、填空题,又有计算题。考查的具体内容主要包括以下几个方面:①简谐运动;②振动图像和波形图像以及波的传播规律;③机械波的波长、波速和频率(周期)的关系;④单摆 必备知识 预案自诊 【知识梳理】 正弦函数 正弦曲线 一、简谐运动 1.概念 质点的位移与时间的关系遵从 的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条 。? 2.平衡位置① 物体在振动过程中 为零的位置。? 3.回复力 (1)定义:使物体返回到 的力。? (2)方向:时刻指向 。? (3)来源:属于 力,可以是某一个力,也可以是几个力的 或某个力的 。? 回复力 平衡位置 平衡位置 效果 合力 分力 4.简谐运动的两种模型 模 型 弹簧振子 单 摆 简谐运 动条件 (1)弹簧质量可忽略 (2)无摩擦等阻力 (3)在弹簧弹性限度内 (1)摆线为不可伸缩的轻细线 (2)无空气阻力等阻力 (3)最大摆角小于10° 回复力 弹簧的 提供? 摆球 沿与摆线垂直(即切向)方向的分力②? ②注:单摆振动时在平衡位置回复力为零,但摆球所受合力不为零。 弹力 重力 平衡位置 弹簧处于 处? 最低点 周期 与振幅无关 能量转化 弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒 重力势能与动能的相互转化,机械能守恒 原长 5.描述简谐运动的物理量 物理量 定 义 意 义 振幅 振动质点离开平衡位置的 ? 描述振动的 和能量? 周期 振动物体完成一次 所需时间 ? 描述振动的 ,两者互为倒数: 频率 振动物体 内完成全振动的次数? 相位 ωt+φ 描述质点在各个时刻所处 的不同状态 最大距离 强弱 全振动 快慢 单位时间 二、简谐运动的公式和图像 1.简谐运动的表达式 (1)动力学表达式:F= ,其中“-”表示回复力与位移的方向相反。? (2)运动学表达式:x= ,其中A代表振幅,ω=2πf表示简谐运动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫作 。? -kx Asin(ωt+φ) 初相位 2.简谐运动的图像 (1)从 开始计时,函数表达式为x=Asin ωt,图像如图甲所示。? (2)从 开始计时,函数表达式为x=Acos ωt,图像如图乙所示。? 平衡位置 最大位移处 1.受迫振动 系统在 作用下的振动。做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于 的周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率) 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 时, 振幅达到最大,这就是共振现象。 共振曲线如图所示。? 驱动力 驱动力 无 相等 【考点自诊】 1.判断下列说法的正误。 (1)简谐运动的回复力可以是恒力。( ) (2)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。( ) (3)做简谐运动的质点先后通过同一点,回复力、速度、加速度、位移都是相同的。( ) (4)简谐运动的周期与振幅成正比。( ) (5)物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关。( ) × × × × √ 2.如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC=5 cm。若振子从B到C的运动时间是1 s,则下列说法中正确的是( ) A.振子从B经O到C完成一次全振动 B.振动周期是1 s,振幅是10 cm C.经过两次全振动,振子通过的路程是20 cm D.从B开始经过3 s,振子通过的路程是30 cm 答案 D 解析 振子从 ... ...
