高考物理人教版一轮复习课件第13章第1讲机械振动.ppt

(1)实验时必须控制摆角在________以内，并且要让单摆在__________平面内摆动。〔类题演练4〕5°同一竖直(2)某同学测出不同摆长对应的周期T，作出L－T2图线，如图所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝___________。(3)若该同学测量摆长时漏加了小球半径，而其他测量、计算均无误，则用上述方法求得的g值和真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)[解析](1)单摆模型是一种理想化的模型，只有在摆角小于5°的范围内，其运动才近似为简谐运动，同时要注意不能做圆锥摆运动，要让单摆在同一竖直平面内摆动．不变2年高考模拟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，但加速度方向与位移方向相反，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。简谐运动的基本特征及应用(3)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′。(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO。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。ACD解题导思：(1)题目中所对应的情况有几种可能？(2)请作出示意图，并在图中找出对应几个时刻的振动位置。〔类题演练1〕ACE1．图象特征(1)简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线，是正弦曲线还是余弦曲线取决于质点初始时刻的位置。(2)图象反映的是位移随时间的变化规律，随时间的增加而延伸，图象不代表质点运动的轨迹。(3)任一时刻图线上过该点切线的斜率数值表示该时刻振子的速度大小，正负表示速度的方向，正时沿x轴正方向，负时沿x轴负方向。简谐运动的图象2．图象信息(1)由图象可以看出质点振动的振幅、周期。(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移。(3)可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向。①回复力和加速度的方向：因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度的方向在图象上总是指向t轴。②速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，若下一时刻位移增加，速度方向就是远离t轴；若下一时刻位移减小，速度方向就是指向t轴。(4)可以确定某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能等的变化情况。A．振动周期为5s，振幅为8cmB．第2s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C．从第1s末到第2s末振子在做加速运动D．第3s末振子的速度为正向的最大值D[解析]由振动图象可得周期为4s，振幅为8cm，A项错误；第2s末图象的斜率为零，则速度为零，位移为负向最大值，则加速度为正向的最大值，B项错误；从第1s末到第2s末振子在做减速运动，C项错误；第3s末斜率最大且为正值，则振子的速度为正向的最大值，D项正确。答案：(1)如图所示(2)0.52m〔类题演练2〕[解析](1)当振子振动到右方最大位移处时，位移最大为2cm，周期为0.4s，若以向右为位移的正方向，则振动图象如图所示．1．共振曲线：如图所示的共振曲线，曲线表示受迫振动的振幅A(纵坐标)随驱动力频率f(横坐标)的变化而变化。驱动力的频率f跟振动系统的固有频率f0相差越小，振幅越大；驱动力的频率f等于振动系统的固有频率f0时，振幅最大。受迫振动和共振2．受迫振动中系统能量的转化：做受迫振动的系统的机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换。B解题导思：(1)发生共振的条件是什么？(2)单摆的周期公式是怎样的？周期和频率的关系是什么？〔类题演练3〕ACDA．由图甲可知该弹簧振子的固有周期为4sB．由图乙可知该弹簧振子的固有周期为8sC．由图乙可知外力的周期为8sD．如果改变外力的周期，在外力周期接近4s时该弹簧振子的振幅较大[解析]题图甲是弹簧振子做简谐运动时的图象，故由题图甲可知，弹簧振子的固有周期为T0＝4s，A正确；题图乙是弹簧振子做受迫振动的图象，故外力的周期为8s，C正确，B错误；当物体的驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当外力周期接近4s时，弹簧振子振幅较大，D正确。实验：用单摆测定重力加速度2．注意事项(1)构成单摆的条件：细线的质量要小、弹性要小，选用体积小、密度大的小球，摆角不超过5°。(2)要使摆球在同一竖直面内摆动，不能形成圆锥摆，方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放。(