高考物理总复习 3-4-1机械波振动讲义.doc

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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

2、置，单摆当摆球运动到平衡位置时受力是不平衡的；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

3、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，

4、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

5、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(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

6、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、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

7、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

8、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＝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