简谐运动复习中要弄清五个基本问题

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1、简谐运动复习屮耍弄清五个基本问题湖北省阳新县商级屮学柯岩简谐运动是最简单、最基本，也是最特殊的机械振动。对简谐运动的物理模型、物理概念、物理规律的理解很重耍，在这个内容的父习中耍特别注意如下五个易模糊的基木问题。一、弄清两种模型一一弹簧振子和单摆1.弹簧振了•是一种理想化模型，既然是理想化的，必须有一定的理想化条件加以限制，这正是必须提8帝学生注意的，归纳起來冇四点：(1)小球跟弹赞连接在一起，穿在一根杆上；(2)小球在杆上的滑动摩擦力可忽略不计，即视杆力光滑杆；(3)弹赞的质量比小球的质量小得多，可以忽略不计；(4)小球可视为质点。满足上述条件才能称之为弹簧振子。根据杆的放置情况

2、不同，弹簧振子常考的运动分水平方向的简谐运动和竖直力向的简谐运动。很多实际问题中没冇光滑杆，但也可抽象弹簧振子模型。2.单摆：在细线的一端栓一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远人于球的直径，这样的装置叫单摆。单摆是实际摆的理想化模型，理解概念吋把扼以下儿点：(1)小球密度较大，体积较小。(2)细线柔软不可伸长，且线长远大于小球S径，线重可忽略不计，单摆在摆角小于5°时方做简谐运动。二、弄清物体做简谐运动的定义1.物体在跟偏离甲衡位置的位移大小成正比，并且总指向〒衡位置的Mli力的作用下振动，叫做简谐运动。2.公式：回复力F=_kx。式屮“一”号表示回S力与位移

3、的方向总是相反。注意：对一般的同谐运动，k不能理解为劲度系数，只能认为是一比例常数。不同的简谐运动，k值不同，k是由振动系统本身结构决定的物理量。3.物体受回S力作用后的往S运动不一定是简谐运动。如图1所示，一个质带力m的小球在光滑的折面AOB上做往复运动（小球在0点无能损失）。试判断小球的运动足否为简谐运动。分析小球以0点为平衡位置做往父运动，在斜面A0上受力如图2所示。小球所受支持力与重力的一个分力A平衡：重力沿斜面的一个分力A总是使小球返回平衡位S,帮它是小球做往复运动的回复力，其大小4=6理，小雜0B斜社所受回复力人小也是励緬織&是个隨。職小般醐Mfi力雖城移方向始终相反。

4、但回复力的大小不与位移大小成正比。根裾“物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位罝的力作用下的振动冰足简谐运动”的规律，可判断该物体的运动只足-•般的振动，而不足简谐运动。通过分析，uH吏学生进一步理解产生简谐运动的条件，明确受冋父力作用的物体做的往殳运动不一定为简谐运动。三、弄清平衡位置与平衡状态概念的区别所训平衡状态，足指物体不受力或所受合力力零，处丁•静止或匀速直线运动状态。做简谐运动的物体,平衡位置的确切含义应为物体所受的冋鉍力为零的位置：如水平弹簧振子处于弹簧无形变的位置，单摆摆球（摆角小于5°）处于域低点的位置。单摆的摆球在最低点时，受绳子拉力和重力作用，这两力的合力

5、提供做圆周运动的向心力，沿半径指向圆心，不力零。小球不是处于平衡状态，但提供小球做简谐运动的回复力的是重力沿切向方向的分力，在该位置时回父力为零，我们就称这个位置为平衡位置。所以，做简谐运动的物体在平衡位置不一定总处T平衡状态。四、弄清简谐运动满足机械能守恒定律弹簧振子和单摆在做简谐运动吋，尽管位移、速度、加速度、回fi力均发生变化，但机械能的总贵保持不变。原因是振子水平振动时只有弹力做功，单摆在摆动过程屮只有重力做功，所以，它们都满足机械能守恒的条件。五、弄清简谐运动中位移概念力了研宄问题的的力‘便，在描述简谐运动物体位移中足取物体的平衡位界力位移参考点，即认力在平衡位置位移为零

6、，与一般运动中通常取初始位置为参考点不同。这一点耍特别注意。正确处理振动和波动的内在关系重庆市丰都中学付红周一、波的形成与传播过程1.波是波源的振动形式在介质屮的传播过程，介质中的每个质点只在自己的平衡位罝振动，并不随波迁移。2.在波的传播方向上相距波长整数倍的两质点，振动起來后的情况完全相同，相距半个波长奇数倍的两质点振动惜况总是相反。3.介质中任何一个质点的起振方向总是与波源的起振方向相同，且滞后于波源的振动。4.波速由介质决定，频率由波源决定，同一介质中波速相同，与波长和频率无关。二、振动图象和波动图象的区别和联系1.区别区别振动图象波动图象研究对象简谐运动研究的是一个质点简

7、谐波是研究沿波传播方向上所有的质点研究内容振动研宄一个质点的位移随时间波动研宄某一时刻所有质点的空的变化规律间分布规律图线1V横坐标振动图象的横坐标表示吋间波动图象的横坐标表示空间位置物理意义振动图象表示一个质点在各个时刻的位移波动图象表示某时刻各个质点的位移图线变化振动图象己有的形状不变波动图象沿波的传播方向平移，图象随时间发生变化一个完整的曲线占横坐标的距离振动图象表周期T波动图象表波长X2.联系：振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象，波动是全部质点联合起来共同