高考物理第一轮总复习课件-选修3—4第12章第1节.pptVIP

选 修 3－4;第12章　机械振动　机械波;第1节　机械振动;;(3)简谐运动的图像是一条_____曲线. 2. 简谐运动的描述 (1)振幅: 振动物体离开平衡位置的 ___________距离叫做振幅. (2)周期和频率: 做简谐运动的物体完成一次_________所需要的时间, 叫做振动的周期. ;单位时间内完成________的次数叫做振动的频率. 周期的单位是秒(s), 频率的单位是赫兹(Hz). (3)相位: 做周期性运动的物体在各个时刻所处的不同状态叫做相位. ;(4)简谐运动的表达式: x＝Asin(ωt＋φ). 式中A代表简谐运动的振幅; ω＝2πf, 表示简谐运动的快慢; (ωt＋φ)代表简谐运动的相位; φ叫做初相位. (5)相位差: 两个同频简谐运动的初相位的差值叫做相位差. ;思考感悟 1. 简谐运动的图像是振动质点的实际轨迹吗？ 提示: 不是. ;3. 简谐运动的回复力 回复力的大小总是与它偏离平衡位置的位移大小成正比, 并且总是指向平衡位置. 4. 简谐运动的能量 在简谐运动中, 物体的动能与势能的总和保持__________. ;二、简谐运动的两种模型 ;;;思考感悟 2.单摆摆动过程中是重力和绳子拉力的合力充当回复力吗？ 提示: 不是. 由重力沿切向的分量充当. ;三、外力作用下的振动 1. 自由振动: 振动系统不受外力作用时的振动叫做自由振动. 自由振动的频率称为固有频率. 固有周期和固有频率只由__________本身的特性决定, 与__________的频率、__________等外界因素无关. ;2. 阻尼振动: 振动中有阻力作用, 振幅逐渐_________的振动叫做阻尼振动. 3. 受迫振动: 物体在周期性的外力驱动下的运动叫做受迫振动. 受迫振动的频率等于_________驱动力的频率, 与做受迫振动的物体的____________无关. ;4. 共振: 当驱动力的频率_______做受迫振动的物体的固有频率时, 物体的振幅________, 这种现象叫做共振. ;;2. 运动特征: 当物体靠近平衡位置时, a、F、x都减小, v增大; 当物体远离平衡位置时, a、F、x都增大, v减小. 3. 能量特征: 对单摆和弹簧振子来说, 振幅越大, 能量越大. 在运动过程中, 动能和势能相互转化, 机械能守恒. ;4. 对称性特征 (1)在关于平衡位置对称的两点, 振动质点的x、F、a等大反向, 振动质点的Ek、Ep等大, v大小相等, 方向可能相同也可能相反. ;(2)??动质点在两个确定的点之间来回运动, 所用的时间相等, 质点经过关于平衡位置对称的两线段所用时间相等. 如图12－1－1中tBC＝tB′C′. 5. 周期性特征 (1)每经过一个周期, 描述振动的物理量其大小和方向都恢复到原状态. ;(2)振动质点在一个周期内通过的路程为4A(A为振幅). 半个周期通过的路程为2A, 但四分之一周期内通过的路程可能大于A也可能等于A, 还可能小于 A, 这要看从何位置开始计时. ;即时应用 1. 一弹簧振子做简谐运动, O为平衡位置, 当它经过O点时开始计时, 经过0.3 s, 第一次到达M点, 再经过0.2 s第二次到达M点, 则弹簧振子的周期为(　　) A. 0.53 s B. 1.4 s C. 1.6 s D. 3 s ;解得 T＝1.6 s. 如图乙所示, 若振子一开始从平衡位置向B运动, 设M′与M关于O点对称, 则振子从M′经B到M′所用的时间与振子从M经C到M所需时间相等, 即0.2 s. 振子从O到M′和从M′到O及从O到M所需时间相等, 为 ;二、振动图像的应用 1. 确定振动的振幅. 如图12－1－2所示的振幅是10 cm. ;2. 确定振动物体在任意时刻的位移. 如图12－1－2中, 对应t1、t2时刻的位移分别为x1＝＋7 cm, x2＝－5 cm. 3. 确定振动周期和频率. 振动图像上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期. 由图12－1－2可知, ;5. 比较各时刻质点加速度的大小和方向. 如图12－1－2中t1时刻质点位移x1为正, 则加速度a1为负; t2时刻质点位移x2为负, 则加速度a2为正, 又因为|x1|＞|x2|, 所以|a1|＞|a2|. ;即时应用 2. 一质点简谐运动的振动图像如图12－1－3所示. ;1)该质点振动的振幅是________cm.周期是________s. 初相是________. (2)写出该质点简谐运动的表达式, 并求出当t＝1 s时质点的位移. ;三、自由振动、阻尼振动、受迫振动和共振 1. 自由振动、受迫振动和共振的关系比较 ;