高三物理一轮复习 简谐运动及其图象导学案

《高三物理一轮复习 简谐运动及其图象导学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2012届高三物理一轮复习导学案十三、机械振动和机械波（1）机械振动【目标】1.理解简谐运动的基本概念，掌握简谐运动的规律，理解简谐运动的图象；2.掌握单摆的周期公式，了解受迫振动和共振现象。【导入】一.机械振动1、机械振动：物体(或物体的一部分)在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动.产生振动的必要条件是物体受到回复力的作用，且阻力足够小.2、回复力：使振动物体返回平衡位置的力叫做回复力.回复力时刻指向平衡位置.回复力是以效果命名的力，它是振动物体在振动方向上的合外力，可能是几个力的合力，也可能是某一个力，还可能是某个力的分力.注意，回复力不一定等于合外力.二

2、.简谐运动物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动.它是一种最简单、最基本的振动.三、简谐运动的图象简谐运动的图象是____________________曲线，横坐标表示_____________，纵坐标表示_______________。它的物理意义是______________________________四、单摆1、构成：由一条不可伸长、忽略质量的细线下端拴一个可视为质点的小球，细线的上端固定，构成的装置叫单摆。单摆振动可看作简谐运动的条件：α<10°2、单摆的周期公式T=23、向心力的重力的切向分力。4、单摆的

3、等时性：在小幅摆动时，单摆的周期跟振幅和振子的质量都没关系。5、单摆的应用：测重力加速度g=4π2l/T2；②运用等时性制作计时器。五、受迫振动和共振1、受迫振动：物体在＿＿＿＿＿外力（驱动力）作用下的振动，叫做受迫振动．物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于＿＿的频率，跟物体的＿＿无关．2、共振①共振是一种特殊的受迫振动，当驱动力的频率跟物体的＿＿＿＿＿＿相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。②受迫振动的振幅A和驱动力的频率f的关系—共振曲线，如图所示。【导研】[例1]（上海梅山高级中学07年—08年第一学期期中试题）、如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振

4、动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动1/4周期内的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则相邻两次闪光的时间间隔t0＝s，振子振动周期为T=s。[例2]一水平弹簧振子在平衡位置O点附近作简谐振动，离开O点经0.4S第一次到达M点，再经0.2S第二次到达M点，从弹簧振子离O点开始计时，则（）A．振子第三次到达M点还要经过的时间是1.8SB．t1=0.5S时和t2=1.5S时弹簧长度可能相同C．t1=1/3S时和t2=2/3S时振子加速度大小一定相等D．t1=1/3S时和t2=2/3S时振子运动速度一定相同[例3]（南通

5、市2009届高三第二次调研测试）如图所示，一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动，O为平衡位置，C为ON中点，振幅A=4cm．从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过C点的时间为0．2s，则小球的振动周期为s，振动方程的表达式为cm.【例4】有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过1/4周期振子有正向最大加速度。（1）求振子的振幅和周期（2）在给出的坐标系中画出该振子完整的位移—时间图象（至少一个周期）【例5】有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当

6、摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被挡住，使摆长发生变化。现使摆球作小角度摆动，如图所示为摆球从右边最高点M摆至左边最高点N的闪光照片（悬点和小钉未摄入）P为摆动中的最低点，每相邻两次闪光的时间间隔相等．则小钉距悬点的距离为（）A．L／4B、L／2C．3L／4D、无法判断【例6】在一根张紧的水平绳上挂几个单摆，如图所示，其中a、e摆长相等，当a摆振动时，其它各摆也摆动起来，则在刚开始振动的一段时间内,下列正确的是（）A．各摆周期都与a摆周期相同B．d摆摆长最短振动最快C．各摆周期都不相同，c摆周期最大D．各摆振幅大小不同，e摆振幅最大【导练】1、在弹簧振子的小球上安置记

7、录笔，当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图像，如图所示是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线，若纸带N1和纸带N2移动的速度v1和v2的关系为v2=2v1，则纸带N1、N2上曲线所代表的振动的周期T1和T2的关系为（）A、T2=T1B、T2=2T1C、T2=4T1D、T2=T1/42、惠更斯利用摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟．摆钟运行时克服摩擦所需的能量由重锤的势能提供，运动的速率由钟摆控制．旋转钟摆下端的螺母可以使摆上的圆盘沿摆杆上下移动，如图所示，下述说法中正确的是（）A、当摆钟不准时需