理化生全程复习广西专用广西专用2014年高考物理一轮复习71简谐运动及其图象 受迫振动课件 新人教版

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1、第1讲简谐运动及其图象受迫振动考点1简谐运动简谐运动的振幅、周期和频率1.简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成_______，并且总指向___________的回复力的作用下的振动.正比平衡位置2.描述简谐运动的物理量物理量定义意义位移由_________指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的_____相对于平衡位置的位移振幅物体离开平衡位置的__________描述振动的_______和_______平衡位置位置最大距离强弱能量物理量定义意义周期完成___________所需时间描述振动的______，两者互为倒数：频率

2、__________内完成全振动的次数一次全振动单位时间快慢简谐运动的五个特征1.受力特征（1）受回复力（2）确定物体简谐运动的基本方法是分析物体所受的回复力是否满足F=-kx.大小与位移成正比方向与位移方向相反2.运动特征（1）当v、a同向时，v一定增大，这时v与F同向，v与位移x反向.（2）当v、a反向时，v一定减小，这时v与F反向，v与位移x同向.（3）当物体向平衡位置运动时，v增大，a、F、x都减小.（4）当物体远离平衡位置运动时，v减小，a、F、x都增大.3.能量特征（1）简谐运动的能量和振幅有关，振幅越大，能量越大.（2）运

3、动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒.4.周期性特征（1）简谐运动的位移、回复力、加速度、速度、动量等矢量都随时间做周期性的变化，它们的变化周期等于简谐运动的周期.（2）物体的动能和势能也随时间周期性变化，其变化周期为5.对称性特征（1）如图所示，振子经过关于平衡位置O对称（OP=OP′）的两点P、P′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.（2）振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO=tOP′.（3）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.（4）振子在P、P′两处的

4、回复力大小相等，方向相反，回复加速度也是等大反向.（2012·石家庄模拟）若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是（）A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B.物体通过平衡位置时，所受合外力为零，回复力为零，处于平衡状态C.物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D.物体的位移增大时，动能增加，势能减少【解析】选C.物体每次通过某一位置时，速度可以有两个方向，加速度一定相同，A错C对.物体通过平衡位置时，F回=0，但F合不一定为零，B错.物体位移增大时，动能减小，势能增加，D错.考点2弹簧振子单摆单摆的周

5、期公式对简谐运动两个基本模型的认识1.竖直方向上的弹簧振子在竖直方向上振动的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力.合力与位移成正比，即F合=-kx，所以也是简谐运动.2.类单摆与等效摆长、等效加速度（1）类单摆：如图所示，小球在光滑圆弧上的往复滚动，和单摆完全等同.只要摆角足够小，且圆弧面的半径R远大于小球的半径r，这个振动就是简谐运动.这时周期公式中的l应该是圆弧半径R和小球半径r的差.即l=R-r.（2）等效摆长、等效加速度.①等效摆长l：如图在双线摆问题中，确定摆长的方法是：连接两悬线的悬点，然后过摆球的重心，作摆球重力的作用线

6、，则摆球的重力作用线与两悬点的连线的交点，即为等效单摆的悬点，从等效悬点到摆球重心的距离，即为等效摆长，也就是从摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离.由图知l=L·sinα.②单摆的等效重力加速度由单摆的运动状态决定.当单摆具有向上的加速度a时，单摆处于超重状态，等效重力加速度g′=g0+a（g0为当地的重力加速度），则周期为当单摆具有向下的加速度a时，单摆处于失重状态，等效重力加速度g′=g0-a（g0为当地的重力加速度）.则周期为③等效重力加速度g′还与单摆所处的运动平面有关.如图所示，单摆在倾角为α的斜面上做简谐运动，因为重力沿斜面向下

7、的分力为mgsinα，所以，等效重力加速度为gsinα.则该单摆的周期公式为如图所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长，今有两个小球（可视为质点），同时由静止释放，其中甲球离圆槽最低点O远些，它们第一次相遇地点在（）A.O点B.O点偏左C.O点偏右D.无法确定【解析】选A.甲、乙两球均做类单摆的简谐运动，甲球的振幅大于乙球的振幅，但周期与振幅无关，故两球第一次相遇地点一定在O处，A对.考点3振动图象受迫振动及共振1．振动图象简谐运动的______________图象.位移—时间2．图象意义表示振子的位移随时间变化的规律，其特征为___

8、__________曲线，如图所示.但是振动图象不是振动质点的运动轨迹.3.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_