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第二章机械振动培优帮丨章末总结

巧梳理知识框图

析课标素养清单物理观念1.理解简谐运动的概念，知道简谐运动中位移、速度、加速度等物理量随时间的变化规律。2.掌握描述简谐运动的要素，即振幅、周期、频率、相位等。3.知道影响单摆周期的因素。4.理解受迫振动的概念，会运用共振现象解释生活中的实际问题。科学思维1.建构弹簧振子和单摆等物理模型，能运用这些模型分析问题，解释相关现象。2.运用图像和公式描述简谐运动的过程，求解相关问题。3.综合运用运动学、动力学、功能关系及图像等分析求解简谐运动问题，提高推理论证能力。

科学探究1.通过演示实验，探究弹簧振子做简谐运动的回复力随时间的变化规律。2.通过实验探究单摆周期与哪些因素有关，体会探究思想和方法。3.通过“用单摆测量重力加速度”实验，学会设计实验方案，选用实验器材，规范操作并获取实验数据，用不同方式处理数据，分析误差，获得结论。科学态度与责任1.通过学习和动手实验，认识简谐运动的特征，能够建构物理模型解决实际问题。2.积极参与课堂实验，培养学习物理的兴趣，激发科学探究的热情，养成严谨的科学态度。3.明确观察和实验在认识科学本质中的重要作用，逐渐形成探索自然的内在动力。续表

筑思维思想方法思想方法1简谐运动中的对称思想?

?图2-1C?信息提取析题意题给信息分析

?

思想方法2用类比法分析简谐运动与圆周运动?

图2-2?

图2-3?B?

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会整合专题归纳专题1振动图像的应用项目内容说明振动图像________________________________________________①振动图像不是振动质点的运动轨迹；②计时起点一旦确定，已经形成的图像形状不变，以后的图像随时间向后延伸；③振动图像的具体形状跟正方向的规定有关。横、纵轴表示的物理量横轴表示时间，纵轴表示质点的位移。物理意义表示振动质点的位移随时间变化的规律。

项目内容说明应用①直接从图像上读出周期和振幅；②确定任一时刻质点振动的位移；③判断振动质点速度方向和加速度方向；④判断位移、速度、加速度、动能及势能大小的变化情况。①振动图像不是振动质点的运动轨迹；②计时起点一旦确定，已经形成的图像形状不变，以后的图像随时间向后延伸；③振动图像的具体形状跟正方向的规定有关。续表

图2-4例3［教材第60页“复习与提高”B组第4题改编］如图2-4所示是一个质点做简谐运动的振动图像,根据图像回答下列问题:（1）振动质点离开平衡位置的最大距离;??

（2）写出此振动质点的运动表达式;?????

?【答案】正方向;负方向;负方向;正方向?

?【答案】速度越来越大，加速度越来越小?

?【答案】零?

专题2简谐运动与力、能量结合的问题类型1简谐运动中的超重与失重问题?A图2-5?

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解答本题首先要根据振动图像判断加速度的方向，知道位移最大时，加速度最大；其次要能根据加速度的方向判断货物处于超重还是失重状态。

类型2简谐运动中的能量与冲量问题例5（2025·四川省达州中学月考）如图2-6甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长状态。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则()C图2-6?

【解析】.选项分析正误ABC√D

简谐运动具有对称性，对于恒力做功、恒力的冲量，可以直接求解；对于变力做功、变力的冲量，需要用动能定理、动量定理间接求解。

设情境素养提升问题情境1飞力士棒——物理观念图2-7?C?

本题通过飞力士棒的原理与使用方法考查共振现象的产生及特点，体现了学科素养中的物理观念。?

问题情境2减震阻尼器——物理观念、科学思维例7（多选）很多高层建筑都会安装减震阻尼器，用来减小强风或地震导致的振动带来的影响。某大楼使用的阻尼器是重达660吨的调谐质量阻尼器，阻尼器相当于一个巨型质量块，如图2-8。简单说就是将阻尼器悬挂在大楼上方，它的摆动会产生一个反作用力，在建筑物摇晃时往反方向摆动，会使大楼摆动的幅度减小。关于调谐质量阻尼器,下列说法正确的是()AC图2-8A.阻尼器做受迫振动，振动频率与大楼的振动频率相同B.阻尼器与大楼摆动幅度相同C.阻尼器摆动后，摆动方向始终与大楼的振动方向相反D.阻尼器摆动幅度不受风力大小影响

本题以减震阻尼器为背景命题，考查物理学科核心素养中的物理观念和科学思维，要求学生能够从题中获取关键信息，利用相关知识分析解释相关问题。【解析】由题意可知，阻尼器做受迫振动，振动频