机械振动与机械波ppt培训课件

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1、第六章机械振动与机械波第一节.机械振动问题1.什么是振动?请举例说明其最大特征.OCBOCBCOB1.物体（或物体的一部分）在某一中心位置附近往复运动.2.往复性和周期性.机械振动（简称振动）产生机械振动的条件1.物体离开平衡位置后必须受到回复力作用；2.运动中物体所受阻力要足够小；问题2.什么是简谐运动?其动力学和运动学特征如何?物体在与对平衡位置的位移大小成正比、方向相反的回复力作用下的振动.F回=-kxa回=x=Asin(ωt+)问题3.描述简谐运动的物理量练习1.简谐运动的平衡位置是指A.位移的起点B.回复力为零的位置C.速度为零的位置D.加速度为零的位置【AB】1.平衡位置：C

2、OBxF回GFNxF回3.回复力：2.位移：物体振动前相对静止的位置(振动的中心位置）物体相对平衡位置的位置改变量.振动物体受到的总是指向平衡位置(使物体回到平衡位置)的力（回复方向上的合外力）.4.振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离.5.周期T：振动物体完成一次全振动的时间.COBDEAA6.频率f：物体在1s钟内完成全振动的次数.（1Hz=1s-1）f=1/T7.相位：表示简谐运动的质点所处的状态.了解初相、同相、反相的概念.8.能量.振动的能量由振幅决定：振幅越大，振动的能量越大.问题4.简谐运动的位移x、回复力F、加速度a、速度v、动能Ek、势能Ep的变化特点COBED(1)凡

3、离开平衡位置的过程：v、Ek均减小，x、F、a、Ep均增大；凡向平衡位置移动时，v、Ek均增大，x、F、a、Ep均减小.(2)平衡位置两侧的对称点上，x、F、a、v、Ek、Ep的大小均相同.问题5.如何判断一个运动是否简谐运动?例.竖直方向的弹簧振子的运动是简谐运动.用质量不计的弹簧竖直悬挂一质量为m的物体，静止时位于O点，将物体拉至B点释放.证明：物体的运动是简谐运动.OBC判定一个机械振动是否为简谐运动的步骤：1.确定平衡位置（振动前相对静止处）2.找回复力F回3.证明：F回=-kxOBCx0xl0O’GFfαGFTF1F2αF1提供回复力,FT与F2的合力提供向心力.证明:单摆的小角

4、度摆动为简谐运动.砂摆实验BOCO’vBOCbacd问题6.如何用图像来描述简谐运动简谐运动的图象t/sx/moT/4T/23T/4T+A-A图线反映了质点对平衡位置的位移随时间的变化规律.x=Asinωt从图像上能够得到哪些信息？BOCbacdBOCbacd例1.已知两个砂摆中的砂在各自木板上形成的曲线如图甲、乙所示,若拉动甲、乙板的速率关系为v甲=2v乙,则甲、乙两砂摆的振动周期的关系为:A.T乙=T甲B.T乙=2T甲C.T乙=4T甲D.T甲=4T乙甲乙【C】例2：如图，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5

5、Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm，求外力的大小.(g=10m/s2)24N思考:弹簧振子沿水平方向做简谐运动,以振子经过平衡位置向右运动的时刻为计时起点和初始位置,取向右为正方向,试大致画出:(1)加速度随位移变化的图线(2)位移随时间变化的图线(3)速度随时间变化的图线(4)加速度随时间变化的图线COB练习1：一个弹簧振子的振幅为A，若在t时间内物体运动的路程是s，则下列关系中可能正确的是（包括一定正确的）A.t=2T时,s=8AB.t=T/2时,s=2AC.t=T/4时s=AD.t=T/4时,s>A【ABCD】练习2（09天津高考

6、）．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asint，则质点A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末与5s末的位移方向相同D.3s末与5s末的速度方向相同【AD】2xt/so468练习3.一单摆做小角度摆动，其振动图像如右图所示，以下说法中正确的是：A.t1时刻摆球速度最大，悬线对小球的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对小球的拉力最小C.t3时刻摆球速度最大，悬线对小球的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大，悬线对小球的拉力最大t1xtot2t3t4【D】练习4.做简谐运动的水平弹簧振子，其质量为m，最大速率为v，则下列说法中正确的是A.从某时

7、刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功一定为零B.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力做的功可能是零到mv2/2之间的某一个值C.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力的冲量一定为零D.从某时刻算起，在半个周期的时间内，弹力的冲量可能是零到2mv之间的某一个值【AD】例.如图所示，一质量为M的无底木箱，放在水平地面上，一轻质弹簧一端悬于木箱的顶部，另一端挂着用细线连接在一起的两物体A和B，mA=mB=m.剪断A、B间的