第十一章 机械振动（一）—2020-2021学年人教版高中物理选修3-4单元综合 导学案Word版含答案

选修3-4 第十一章机械振动复习导学案 知识点一、机械振动 物体或物体的一部分在_____位置附近的_____运动称为机械振动，简称_____，这个位置称为 。 知识点诠释： ①答案：一个；往复；振动；平衡位置。　 ②例如：钟摆的摆动，水中浮标的上下浮动，扁担的颤动，树梢在微风中摇摆，发声体的振动。解题时需要注意“确定一个位置，往复运动是关键”。 知识点二、弹簧振子 （1）组成：由_____和_____组成的系统叫弹簧振子，它是一个理想化的模型（为什么？）。 （2）平衡位置：振子_____时的位置。 知识点诠释： ①答案：（1）弹簧；小球；（2）原来静止。　 ②如图，把一个有孔的小球装在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的杆上。“轻弹簧”代表弹簧质量可以不计，所以弹簧振子这个系统只需要考虑振子即小球的质量；“光滑”代表小球运动时，与杆之间的摩擦忽略不计。图中O点为弹簧原长位置，此位置小球所受合外力为0，在不施加其他作用的情况下，也是小球原来静止的位置，所以O点就是平衡位置，小球可以在弹簧作用下在O点附近往复运动。 知识点三、弹簧振子的位移－时间图像 （1）坐标系的建立：选取小球 为坐标原点，以横轴表示_____，以纵轴表示小球离开平衡位置的_____。 （2）在坐标系中标出各时刻小球球心的位置，用曲线把各点连接起来，就是小球在平衡位置附近往复运动的位移－时间图像，这个x－t图像即弹簧振子的振动图像。 （3）物理意义：表示振动物体的_____随_____的变化规律。 知识点诠释： ①答案：（1）平衡位置；时间t；位移x；（3）位移x；时间t。　 ②如图， ③例题：如图，根据弹簧振子的位移－时间图像判断正误： 在弹簧振子中弹簧处于原长时的状态为平衡状态； 正确 如图所示正弦曲线为质点的运动轨迹； 错误 如图，3s内的位移为x1大小为 ； 错误 如图，3s内的位移为x2 大小为10cm； 正确 如图，1.5s时的速度方向为曲线上该点的切线方向； 错误 0.5s和1.5s时的位移相同，速度也相同； 错误 0.5s和3.5s时的位移相反，速度相反； 错误 知识点四、简谐运动（从运动角度） 质点的位移与时间的关系遵从_____规律，即它的振动图像（x－t图像）是一条_____曲线，这样的振动叫做 。简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是_____。 知识点诠释： ①答案：正弦函数；正弦；简谐运动；简谐运动。 ②正弦函数的一般形式是y=Asin(ωx +φ)，它的图像叫做正弦曲线，例如y=sin x、y=sin （x+π4）的图像都是正弦曲线。y=cos x的图像也是正弦曲线，因为它可以写成y=sin （x+π2）。 知识点五、描述简谐运动的物理量 （1）位移x：由_____指向_____的有向线段表示振动位移，是矢量。 （2）振幅A：振子离开平衡位置的_____，是标量，表示振动的强弱。 （3）周期T和频率f：做简谐运动的物体完成_____所需要的时间叫周期，而频率则等于单位时间内完成_____；它们是表示振动快慢的物理量。二者互为倒数关系。 （4）相位： 叫做简谐运动的相位，它表示质点在各个时刻所处的 状态。 知识点诠释： ①答案：（1）平衡位置；振动质点所在位置；（2）最大距离；（3）一次全振动；全振动的次数；（4）ωx +φ；不同。　 ②如图，振子位移x随时间不断变化，最大为10cm即为振幅，周期为4s，频率为0.25hz，相位在不同时刻不同，如t＝0，ωx +φ＝0；t＝1s，ωx +φ＝π2；t＝2s，ωx +φ＝π。ω是一个与频率成正比的量，叫做简谐运动的圆频率，它也表示简谐运动振动的快慢，ω＝2πT＝2πf；φ表示t＝0时的相位，叫做初相位或者初相。 ③易混知识： 1．振幅与位移 （1）什么是振幅，什么是位移，振幅是描述什么的，位移又是用来描述什么的？ （2）振幅是矢量还是标量，如果是矢量那么方向如何？位移是矢量还是标 ... ...