2016届高三物理一轮复习 机械振动 机械波ppt课件.ppt

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1、第十二章　机械振动　机械波[明考情·高效备考]第1单元　机械振动基础探究简谐运动【填一填】1．回复力(1)定义：使振动物体返回到的力．(2)方向：时刻指向．(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力．2．三个特征(1)受力特征：F＝－.平衡位置平衡位置kx3．描述简谐运动的物理量(1)振幅：振动物体离开平衡位置的距离．振幅大小反映了振动的强弱，振幅越大，能量．(2)周期和频率：做简谐运动的物体完成一次所需要的时间，叫做振动的周期．单位时间内完成的次数，叫做振动的频率．周期的单位是秒，频率的单位是赫兹．周期和频率

2、是描述振动的物理量，其大小由振动系统本身决定，与无关．(3)相位：做周期性运动的物体在各个时刻所处的不同状态叫做相位．(4)简谐运动的表达式：x＝．式中A代表简谐运动的振幅，ω＝2πf，用ω表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位．最大越大全振动全振动快慢Asin(ωt＋φ)振幅(5)简谐运动的图象①物理意义：表示振子的位移随时间变化的规律，为正弦(或余弦)曲线．②从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图甲所示．从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如

3、图乙所示．【想一想】做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的频率和振幅是否变化？简谐运动的两种模型【填一填】【想一想】某同学看到一只鸟落在树枝上的P处(如图所示),树枝在10s内上下振动了6次，鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次．将50g砝码换成了500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，试讨论鸟的质量大约是多少？提示：鸟在树枝上时，树枝振动的周期为T0＝1.7s，挂上50g砝码时，树枝振动的周期为

4、T1＝0.83s，挂上500g的砝码时，树枝振动的周期T2＝2.5s．由于T1＜T0＜T2，所以鸟的质量m应满足：50g＜m＜500g.受迫振动及共振【填一填】1．受迫振动(1)概念：物体在驱动力作用下的振动．(2)振动特征：受迫振动的频率等于的频率，与系统的无关．2．共振(1)概念：当驱动力的频率等于时，受迫振动的振幅最大的现象．(2)共振的条件：驱动力的频率等于．(3)共振的特征：共振时最大．(4)共振曲线(如图所示)．f＝f0时，A＝.f与f0差别越大，物体做受迫振动的振幅．周期性驱动力固有频率固有频率固

5、有频率振幅越小Am基础自测1．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中(　　)A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大C．振子的速度逐渐减小D．振子的加速度逐渐减小解析：在振子向平衡位置运动的过程中，振子的位移逐渐减小，因此，振子所受回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向相同，故速度逐渐增大．故选项D正确．答案：D2．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝10sin(t)cm，则下列关于质点运动的说法中正确的是(　　)A．质点做简谐运动的振幅为5cmB．

6、质点做简谐运动的周期为4sC．在t＝4s时质点的速度最大D．在t＝4s时质点的位移最大答案：C解析：弹簧振子做受迫振动，其振动周期与驱动力的周期(把手匀速转动的周期T2)相同，为T2.弹簧振子的固有周期为T1，把手的转速越大，转动的周期T2越小，当T2＝T1时，弹簧振子发生共振，振幅达到最大，因此选项D正确．答案：D4．如图所示，AC是一段半径为2m的光滑圆弧轨道，圆弧与水平面相切于A点，BC＝7cm.现将一个小球先后从曲面的顶端C和圆弧中点D由静止开始释放，到达底端时的速度分别为v1和v2，所用时间分别为t1

7、和t2，则(　　)A．v1＞v2，t1＝t2B．v1＜v2，t1＝t2C．v1＞v2，t1＞t2D．v1＝v2，t1＝t2解析：由机械能守恒定律可知：v1＞v2，小球的运动类似单摆，因此t1＝t2.答案：A【互动探究】1．做简谐运动的物体其回复力、加速度、速度、位移等物理量的变化规律是什么？2．简谐运动的“对称性”体现在哪几个方面？简谐运动的对称性【核心突破】1．瞬时量的对称性：做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系．另外速度的大小、动能具有对称性，速度的方向可能相同

8、或相反．2．过程量的对称性：振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，如tBC＝tCB；质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时时间相等，如tBC＝tB′C′，如图所示．【典例1】一弹簧振子做简谐运动，周期为T，则(　　)A．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的位移的大小相等、方向相同，则Δt一定等于T的整数倍B．若t时刻和(t＋Δt)时刻振子运动的速度的大小相等、方向相反，则Δt一定等