优选教育版高中物理全程复习方略配套课件(鲁科版・福建)：简谐运动受迫振动.ppt.ppt

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1、第1讲简谐运动受迫振动考点1简谐运动1.运动学特征：质点的位移与时间的关系遵从______函数的规律，即它的振动图象(x-t图象)是一条______曲线2.动力学特征：物体所受的回复力的大小跟偏离平衡位置的位移大小成______，方向总是指向_________正弦正弦正比平衡位置3.简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆模型示意图特点(1)忽略弹簧的_____和摩擦力(2)弹簧对小球的弹力提供_______(1)忽略细线的质量且不可____(2)小球的直径和摆角要______质量回复力伸长足够小公式回复力_________回复力_______周期___________F=-kx1.简谐运

2、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.(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)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(2n+1)T/2(n为正整数)的两个时刻，质点所处位置关于平衡位置对称，所有的运动描述量大小相等，如果为矢量则方向相反．②质点在距平衡位置等距离的两个点上具有大小相等的速度、加速度，在平衡位置两侧相等

3、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Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒．2.单摆的周期公式的理解当整个单摆加速运动、摆球带电处在电场或磁场中时，公式，可以把l理解为等效摆长L′，等于悬点到摆球重心的距离；把g理解为等效重力加速度g′，其值等于单摆处在平衡位置且相对悬点静止时，摆线的拉力F与摆球质量的比值，即g′=，这样等效单摆的周期公式变为．如图所示，一个弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，下列说法中错误的有()A.它在A、B两点时动能为零B.它经过O点时加速度方向要发生变化C.它远离O点时做匀减速运动D.它

4、所受回复力的方向总跟它偏离平衡位置的位移方向相反【解析】选C.A、B两点是端点，速度为零，动能为零，A正确；弹簧振子所受回复力的方向与位移方向相反，O点两侧位移方向相反，它经过O点时加速度方向要发生变化，B、D正确；它远离O点时做加速度增大的减速运动，C错，故选C.考点2简谐运动的公式和图象1.描述简谐运动的物理量(1)位移x：由_________指向振动质点所在位置的有向线段.(2)振幅A：振动物体离开__________的最大距离，是标量，表示振动的强弱.(3)周期T:做简谐运动的物体完成____________所需要的时间.(4)频率f：单位时间内完成_____________

5、__，T与f互为倒数.平衡位置平衡位置一次全振动全振动的次数2.简谐运动的表达式：__________________，其中A为振幅，ωt+φ0为相位3.简谐运动的图象(1)物理意义：表示振子的位移随时间变化的规律，为正弦(或余弦)曲线，由图象可以确定_____、______、______及任意时刻的_______，并能确定任一时刻振子的_______与________的方向.x=Asin(ωt+φ0)振幅周期频率位移速度加速度(2)从平衡位置开始计时，函数表达式为x=________,图象如图所示.Asinωt1.对图象的认识简谐运动的图象是一条正弦(或余弦)曲线，描述单个质点不同

6、时刻的位移，其形状与计时起点及正方向的规定有关．如图所示．2．简谐运动图象的应用(1)可以确定振动物体在任一时刻的位移．如图中，对应t1、t2时刻的位移分别为x1＝＋7cm，x2＝－5cm.(2)确定振动的振幅．图中最大位移的值就是振幅，如图表示振动的振幅是10cm.(3)确定振动的周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期．由图可知，OD、AE、BF的间隔都等于振动周期，T＝0.2s,频率f=1/T=5Hz.(4)确定各质点的振动方向．关键是看质点下一个时刻所在的位置．例如图中的t1时刻，质点正远离平衡位置向位移的正方向运动；在t3时刻，质点正

7、向着平衡位置运动．(总之质点各时刻的运动方向向后一时刻“看齐”，也可利用图象切线的斜率正负加以判断)(5)比较各时刻质点加速度的大小和方向．例如在图中t1时刻质点位移x1为正，则加速度a1为负，t2时刻x2为负，则加速度a2为正，又因为

8、x1

9、＞

10、x2

11、，所以

12、a1

13、＞

14、a2

15、.悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T＝2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图象如图所示，关于这个图象，下列说法正确的是()A.t=1.25s时，振子的加速度为正