第十一章-机械振动与机械波2010.pptVIP

* 第十一章 机械振动与机械波 高三物理总复习第一轮 2009-2010 机械波 振动分类 简谐运动 机械振动 按形成原因 按 振 幅 按回复力 在介质中 传 播 纵波 横波 自由振动 受迫振动—共振 无阻尼振动（等幅振动 ） 阻尼振动 简谐振动 一般振动 振动特点 振动图象 单摆 弹簧振子 波图象 波的特性 声波 共鸣 波的干涉 波的衍射 知识结构 内 容 要 求 说明 1、 简谐运动 2、 简谐运动的公式和图象 3、单摆，周期公式 4、受迫振动和共振 5、机械波 6、横波和纵波 7、横波的图象 8、波速、波长和频率（周期）的关系 9、 波的干涉、衍射现象 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ ? 二、高考考点 专题一、简谐运动 1、描述简谐运动的物理量 （1）机械振动： 平衡位置： 回复力： 一、机械振动 （4）周期T（频率f）： T=1/f （3）全振动： （5） （简谐）运动的能量：E=EK+EP=mVm2/2=KA2/2 （2）振动位移X：振幅： A=Xmax 2、振动的分类： （1）阻尼振动：振幅不断减小的振动 无阻尼振动：振幅保持不变的振动 （2）自由振动： （固有频率） 受迫振动：在周期性变化驱动力作用下的振动叫做受迫振动。受迫振动的频率等于驱动力频率，与固有频率无关； 当驱动力频率等于固有频率时，受迫振动的振幅最大，这就是共振。 例、如图为研究受迫振动的装置，曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让其上下振动，其周期为T1，现使把手以周期T2匀速转动（T2T1），当稳定后，则 （ ） ①弹簧振子周期为T1 ②弹簧振子周期为T2 例、一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成一个共振筛。筛子在做自由振动时，完成10次全振动用15秒，在某电压下，电动偏心轮转速是36转/分。已知，如果增大电压，可以使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期。那么，要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正确的是 （ ） A．提高输入电压 B．降低输入电压 C．增加筛子质量 D．减少筛子质量 ③要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小 ④要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大 A．①④ B．②③ C．②④ D．①③ 二、简谐运动 1、定义：在大小与位移成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动叫简谐运动，x=Asinωt 。 （1）受力特征： F=－kx。 （2）运动特征： a=－kx/m，变加速运动。 （3）能量特征： 能量守恒。 O M N A B X 2、运动过程（X、F、a、V、EK、EP）分析： （1）完成一个全振动过程中各参量的变化？ （2）振子连续两次通过同一点，各参量的特征比较？ （3）振子连续通过关于“平位”对称的两点M、N，各参量的特征比较？ 运动特性：往复性、对称性、周期性 例、一个装满砂子的轻质漏斗与细线组成一单摆，在摆动过程中，单摆不断漏出部分砂粒，其摆动周期将（ ） （A）不变； （B）变小； （C）变大。 变：若漏斗质量分布均匀，不能不计呢？ O R 例、半径为R的光滑圆弧轨道上的两个相同小球从不同位置释放（所夹圆心角均小于100），判断小球相遇的位置？若小球的质量不同呢？ 3、振动周期： 简谐运动的位移—时间图象是一条正弦（或余弦）曲线，反映振动物体的位移随时间周期性变化的规律 。 二、简谐运动图象 例1、如图为水平弹簧振子从图示位置起始的振动图像。①振动周期T? 振幅A? ②当t=_____时，X=4㎝。 ③当t=_____时，振子的速度为正向最大。 ④图(b)范围内，哪些时间振子的动能在增大？ ⑤图(b)范围内，哪些时间振子是自左向右运动的？ ⑥图(b)范围内，哪些时间振子的速度和加速度同向? （1）重力加速度g变化： 四、应用1、单摆的周期变化 例、某行星质量与地球相同，半径是地球二倍，在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一圈所历时间实际上是（ ） A.1/4小时 B.1/2小时 C.2小时 D.4小时 （2）等效重力加速度应用： 通常单摆振动的回复力由重力的分量提供 ；而在涉及运动或其它外力作用下的单摆运动中，提供回复力的因素发生变化，周期公式的g′应用等效重力加速度代入。 [等效重力加速度g′=G ′(视重)/m ] 例1、单摆在竖直向上加速电梯中，周期 单摆在竖直向上减速电梯中，周期 将单摆移到正在轨道上正常运行的卫星中时呢？ 例2、质量为m的摆球带电Q，用细线悬挂构成若单摆，系统处在匀强电场E中： （