课件54张PPT。第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论2015高考导航第一节 机械振动 (实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度)一、简谐运动 1.概念：质点的位移与时间的关系遵从_____的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条_____的振动． 2.简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝_____，其中“－”表示回复力与_____的方向相反． (2)运动学表达式：x＝Asin(ω t＋φ)，其中A代表振幅，ω＝_____表示简谐运动的快慢，(ω t＋φ)代表简谐运动的_____，φ叫做初相．正弦函数正弦曲线－kx位移2πf相位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：振动物体所受的沿_____的合力．平衡位置平衡位置振动方向4.描述简谐运动的物理量最大距离强弱全振动单位时间快慢不同状态二、单摆 1. 定义：在细线的一端拴一个小球,另一 端固定在悬点上，如果细线的 _____和_____ 都不计，球的直径比_____短得多，这样的装置叫做单摆. 2. 视为简谐运动的条件：_____.伸缩质量线的长度θ＜5°三、受迫振动及共振 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_____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C1－2.如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是( ) A．振动周期为5 s，振幅为8 cm ) B．第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C．第3 s末振子的速度为正向的最大值 D．从第1 s末到第2 s振子在做加速运动C2－1.关于单摆运动的下列说法中，正确的是( ) A．单摆的回复力是摆线的拉力与摆球重力的合力 B．单摆的回复力是摆球重力沿运动轨迹切向的分力 C．单摆的周期与摆球质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关 D．在山脚下走时准确的摆钟移到高山上走时将变慢 BCD2－2.如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点的竖直线上的O′点钉一个钉子，使OO′＝f(L,2)，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于5°，则此摆的周期是（ ） D3．(2013·高考江苏卷)如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1 Hz，则把手转动的频率为( ) A．1 Hz B．3 Hz C．4 Hz D．5 HzA1．动力学特征 F＝－kx，“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数． 2．运动学特征 简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,为变加速运动,远离平衡位置时x、F、a、Ep均增大,v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反．简谐运动的五个特征3．运动的周期性特征 相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同．(2) 如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等． (3)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′. (4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO. 5．能量特征 振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒．ACD[审题指导] 当两时刻振子的位移相同，则两时刻的差可能为周期的整数倍，也可能不是周期的整数倍． [尝试解答] _____AD某质点的振动图象如图所示，通过图象可以确定以下各量： (1)确定振动物体在任意时刻的位移． (2)确定振动的振幅． (3)确定振动的周期和频率．振动图象上 一个完整的正 ... ...
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