物理专题五—机械振动和机械波.pptVIP

专题五　机械振动和机械波 * 典 例 赏 析 要 点 回 顾 复 习 指 南 本专题主要是综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识讨论两种常见的运动形式——机械振动和机械波的特点和规律， 复 习 指 南 ←返回目录 以及它们之间的联系和区别.对于这两种运动，既要认识它们的共同点： 运动的周期性；如振动物体的位移、速度、加速度、回复力、 能量都呈周期性变化. 更重要的是搞清它们的区别：振动研究的是一个质点的运动规律， 而波动研究是波的传播方向上参与波动的一系列质点的运动 规律. 要 点 回 顾 1.简谐振动：物体在跟 成正比，并且总指向 的回复力的作用下的振动，叫做简谐振动. ←返回目录 几个重要的物理量间的关系.简谐运动的物体在某一时刻（或某一位置） 的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系. ①由定义知：F∝x，方向 . ②由牛顿第二定律知：F∝a，方向 . ③由以上两条可知：a∝x，方向 . ④v和x、F、a之间的关系最复杂：当v、a同向（即v、F同向， 也就是v、x反向）时v一定 ；当v、a反向（即v、 F反向，也就是v、x同向）时，v一定 . 偏离平衡位置的位移大小 平衡位置 相反 相同 相反 增大 减少 要 点 回 顾 2.简谐运动的图象.简谐运动图象是一条正弦（或余弦）曲线，表示 的位移. ←返回目录 它的意义好比用一台摄像机拍摄的录像带，能记录下一个人在不同时刻 的活动情况.简谐振动的图象能直观地表示质点的运动情况： ①从图上可以直接读出振幅； ②从图上可以直接读出周期； ③可以确定任一时刻物体的位移，或由位移确定对应的时刻； ④可以判断任一时刻物体加速度的方向（总是指向平衡位置）和速度方向 （斜率的正负即代表速度的正负）； ⑤可以通过图象判断一段时间内物体运动的速度、加速度、动能和势能的 变化.,简谐运动的图象 振动质点的运动轨迹，图象反映 了 . 简谐运动的周期性, 体现在振动图象上是曲线的重复性.简谐运动是一 种复杂的非匀变速运动,但运动的特点是具有简单的 、 一个质点在不同时刻 不是 质点的位移随时间的变化规律 周期性 要 点 回 顾 、 .所以用图象研究要比用方程更直观、 简便.简谐运动的图象随时间的增加将逐渐延伸，过去时刻的图形将永远不变，任一时刻图线上过该点切线的 数值代表该时刻振子的速度大小.正负表示速度的方向，正时沿x正向，负时沿x负向. ←返回目录 甲 乙 3.弹簧振子: 弹簧振子是理想化的模型，一个轻弹簧一端 拴一小球，组成一个弹簧振子.如图甲所示为一水 平弹簧振子，如图乙所示为一竖直弹簧振子. 水平的弹簧振子在光滑水平面上振动时所受 回复力是 . 竖直悬挂的弹簧振子在竖直平面内振动时回复力是 . 弹簧振子做自由振动时的周期由弹簧的劲度系数和振子的质量决定， 与 无关.即：T＝ . 重复性 对称性 斜率 弹簧的弹力 重力和弹力的合力 振幅 2π√m/k 要 点 回 顾 4.单摆 单摆也是实际摆的一种物理模型，由一根上端固定 的细线和在下端悬挂一个可看成是质点的小球组成. ←返回目录 单摆的回复力是重力沿切向的分力，当摆角很小时，这个力为____