11《机械振动》章末复习学习任务单 课题 机械振动章末复习 年级 高二 知识点来源 人教版高中物理选修3-4第十一章《机械振动》 学习目标 1. 简谐运动．2.简谐运动的公式和图象3.受迫振动和共振 学习重难点 1. 简谐运动的规律2. 简谐运动图象的理解和应用 3.单摆及其周期公式 4.受迫振动和共振 【基础知识】 一、简谐运动 1.简谐运动 (1)定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向 ，质点的运动就是简谐运动. (2)平衡位置：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：总是指向 . 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 . 2.简谐运动的两种模型 模型弹簧振子单摆示意图简谐 运动 条件①弹簧质量要忽略 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 ③最大摆角小于等于5°回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力平衡 位置弹簧处于原长处最低点周期与振幅无关T＝2π能量 转化弹性势能与动能的相互转化，系统的机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒 自测1 (多选)关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是( ) A.简谐运动是匀变速运动 B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量 C.简谐运动的回复力可以是恒力 D.弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大 E.单摆在任何情况下的运动都是简谐运动 二、简谐运动的公式和图象 1.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代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫做 . 2.图象 (1)从 开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图1甲所示. (2)从 处开始计时，函数表达式为x＝Acos ωt，图象如图乙所示. 图1 自测2 有一弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是( ) A.x＝8×10－3sin m B.x＝8×10－3sin m C.x＝8×10－1sin m D.x＝8×10－1sin m 三、受迫振动和共振 1.受迫振动 系统在 作用下的振动.做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于 的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率) . 2.共振 做受迫振动的物体，它的驱动力的频率与固有频率越接近，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2所示. 图2 自测3 (多选)如图3所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，振动达到稳定时，下列说法中正确的是( ) 图3 A.只有A、C的振动周期相等 B.C的振幅比B的振幅小 C.C的振幅比B的振幅大 D.A、B、C的振动周期相等 【研透命题点】 命题点一 简谐运动的规律 受力 特征回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反运动 特征衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小能量 特征振幅越大，能量越大.在运动过程中，动能和势能相互转化，系统的机械能守恒周期 性特征质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做周期性变化，其变化周期为对称 性特征关于平衡位置O对称的两点，加速度的大小、速度的大小、动能、势能相等，相对平衡位置的位移大小相等 例1 (多选)(2018·山西省重点中学协作体期末)下列关于简谐运动以及做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，以下说法正确的是( ) A.位移减小时，加速度减小，速度增大 B.位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程 D.速度和加速度第一次同时恢复为原来 ... ...
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