2011届高考物理一轮复习1机械振动全程课件课件新人教版选修

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1、温故自查1.定义:物体(或物体的一部分)在某一中心位置附近做运动称为机械振动.2.振动产生的条件(1)物体偏离平衡位置后要受到的作用.(2)阻力足够小.往复回复力3.回复力使振动物体的力.回复力是按来命名的力,它可以是重力在某方向的分力,可以是弹力,也可以是振动物体所受的几个实际力的合力.4.振动的特点(1)存在某一中心位置.(2)往复运动.5.平衡位置:是振动物体所受等于零的位置.回到平衡位置效果回复力考点精析关于平衡位置需认清的几个问题:(1)平衡位置是回复力为零的位置(2)平衡位置不一定是合力为零的位置,单摆当摆球运动到平衡位置时受

2、力是不平衡的;处在加速上升电梯里的单摆停止摆动仍存在向上的加速度,受力是不平衡的.(3)不同振动系统平衡位置不同:弹簧振子处于平衡位置时,弹簧不一定处于原长,比如在竖直方向的弹簧振子,平衡位置是其弹力等于重力的位置;而单摆的平衡位置也不一定是在竖直的最低点,如在水平匀强电场和重力场共同作用的单摆,平衡位置在电场力与重力的合力方向上.温故自查1.定义:物体在跟位移大小成,并且总是指向的回复力作用下的振动.2.描述的物理量(1)位移(x):由位置指向振动质点所在处的有向线段,其最大值等于振幅.(2)振幅(A):振动物体离开位置的最大距离,等于

3、振动位移的最大值.它反映了振动的.振幅是标量.正比平衡位置平衡平衡强弱(3)周期(T)和频率(f):描述振动的物理量.其大小由振动系统本身的性质决定,所以又叫固有周期和固有频率.二者关系:快慢考点精析简谐运动的五个特征:(1)动力学特征:F=-kx,“-”表示回复力的方向与位移方向相反,k是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数.F=-kx是判定一个物体是否做简谐运动的依据.(2)运动学特征:简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,为变加速运动.远离平衡位置时x、F、a、EP均增大,v、EK均减小,靠近平衡位置时则相反.(3)

4、运动的周期性特征:相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同.(4)对称性特征:①相隔T/2或(2n+1)T/2(n为正整数)的两个时刻,振子位置关于平衡位置对称.位移、速度、加速度大小相等,方向相反.②质点在距平衡位置等距离的两个点上具有相等大小的速度、加速度,在平衡位置左右相等距离上运动时间也是相同的.(5)能量特征:振动的能量包括动能和势能,简谐运动过程中,系统动能EK与势能EP相互转化,系统的机械能守恒.温故自查1.物理意义:表示振动物体的位移随变化的规律.注意振动图象不是质点的轨迹.2.特点:只有简谐运动的图象才是正弦

5、(或余弦)曲线.3.作图:以横轴表示时间,纵轴表示位移,用平滑曲线连接各时刻对应的位移末端即可.如图所示.时间运动考点精析应用简谐运动的图象可以获得的信息:1.振幅A、周期T(注意单位).2.某一时刻振动质点离开平衡位置的位移.3.某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向.判定方法:因回复力总是指向平衡位置,故回复力和加速度在图象上总是指向t轴.速度方向可以通过下一时刻位移的变化来判定,下一时刻位移如增加,振动质点的速度方向就是远离t轴.下一时刻位移如减小,振动质点的速度方向就是指向t轴.4.某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能

6、、势能的变化情况.温故自查1.用细线悬挂一小球,上端固定,如果悬挂小球的细线的形变和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫做单摆.单摆是实际摆的的物理模型.2.回复力为摆球重力沿方向的分力,单摆做简谐振动的条件是最大摆角.3.周期公式T=2π;单摆的等时性是指周期与无关.理想化圆弧切线小于10°振幅考点精析单摆周期公式T=2π的理解1.公式成立的条件是单摆的摆角必须小于10°.2.单摆的振动周期在振幅较小的条件下,与单摆的振幅无关,与摆球的质量也无关.3.周期公式中摆长为l:摆长l是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离,而不一定为

7、摆线的长.4.单摆周期公式中的g.(1)只受重力和绳拉力,且悬点静止或匀速直线运动的单摆,g为当地重力加速度,在地球上不同位置g的取值不同,不同星球表面g值也不相同.(2)单摆处于超重或失重状态等效重力加速度g=g0±a,如在轨道上运动的卫星a=g0,完全失重,等效g=0.(3)含有其它作用力的单摆的周期.①若该作用力对单摆的回复力没有影响,则周期仍然不变.如悬点处有带正电的点电荷,而摆球带正电,此时库仑力沿摆线方向,不影响回复力,周期与不带电时一样.②如该作用力为一恒力,等效g的取值为单摆不摆动时,摆线的拉力F与摆球质量的比值,即等效g

8、=F/m.温故自查1.简谐运动的能量与振幅有关,振幅越大,能量.越大2.受迫振动和共振(1)受迫振动:物体在周期性作用下的振动叫受迫振动,做受迫振动的物体,它的周期或频率等于的周期或频率,而与

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