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- 2021-05-24 发布
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选修
3-4
第
1
讲 机 械 振 动
【知识梳理】
知识点
1:
简谐运动
(b)
1.
简谐运动的规律
:
质点的位移与时间的关系遵从
___
_______
的规律
,
即它的振动图象
(x-t
图象
)
是一条
___
_______
。
2.
平衡位置
:
物体在振动过程中
_______
为零的位置。
正
弦函数
正
弦曲线
回复力
3.
回复力
:
(1)
定义
:
使物体返回到
_________
的力。
(2)
方向
:
总是指向
_________
。
(3)
来源
:
属于
_____
力
,
可以是某一个力
,
也可以是几个
力的合力或某个力的分力。
平衡位置
平衡位置
效果
4.
描述简谐运动的物理量
:
物理量
定 义
意 义
位 移
由
_________
指向质点
_________
的有向线段
描述质点振动中某
时刻的位置相对于
_________
的位移
振 幅
振动物体离开平衡位置的
_________
描述振动的
_____
和能量
平衡位置
所在位置
平衡位置
最大距离
强弱
物理量
定 义
意 义
周 期
振动物体完成一次
_______
所需时间
描述振动的
_____,
两者互为倒数
:T=___
频 率
振动物体
_________
内完成全振动的次数
全振动
单位时间
快慢
物理量
定 义
意 义
相 位
ωt+
φ
描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态
知识点
2:
简谐运动的公式和图象
(c)
1.
表达式
:
(1)
动力学表达式
:F= ____,
其中“
-”
表示回复力与位
移的方向相反。
(2)
运动学表达式
:x= _____________,
其中
A
代表振
幅
,ω=2πf
表示简谐运动的快慢
,(ωt+
φ
)
代表简谐
运动的相位
,___
叫作初相。
-kx
Asin(ωt+
φ
)
φ
2.
图象
:
(1)
从平衡位置开始计时
,
函数表达式为
x=________,
图
象如图甲所示。
Asinωt
(2)
从最大位移处开始计时
,
函数表达式为
x=________,
图象如图乙所示。
Acosωt
知识点
3:
单摆、周期公式
(c)
简谐运动的两种模型
:
模 型
弹簧振子
单 摆
示 意 图
模 型
弹簧振子
单 摆
简谐运
动条件
(1)
弹簧质量可忽略
(2)
无摩擦等
_____
(3)
在弹簧弹性限度内
(1)
摆线为不可伸缩的轻细线
(2)
无空气阻力
(3)
最大摆角
_____
回复力
弹簧的
_____
提供
摆球
_____
沿圆弧切线方向的分力
阻力
很小
弹力
重力
模 型
弹簧振子
单 摆
平衡位置
弹簧处于
_____
处
_____
点
周 期
与
_____
无关
T=______
能量转化
_________
与
_____
的相互转化
,
机械
能守恒
_________
与
_____
的相互转化
,
机械
能守恒
原长
最低
振幅
弹性势能
动能
重力势能
动能
知识点
4:
受迫振动和共振
(b)
1.
三种振动形式的比较
:
振动类型
比较项目
自由振动
受迫振动
共 振
受力情况
仅受回复力
周期性
_______
作用
周期性
_______
作用
驱动力
驱动力
振动类型
比较项目
自由振动
受迫振动
共 振
振动周期
或频率
由系统
___
_______
决
定
,
即固
有周期或
固有频率
由驱动力的周期或频率决定
,
即
T=
___
或
ƒ= ___
T
驱
=__
或
ƒ
驱
=__
本
身性质
T
驱
ƒ
驱
T
0
ƒ
0
振动类型
比较项目
自由振动
受迫振动
共 振
振动能量
振动物体的机械能
_____
由产生驱动力的物体提供
振动物体获得的能量
_____
不变
最大
2.
受迫振动中系统能量的变化
:
受迫振动系统机械能
_______,
系统与外界时刻进行能量交换。
不守恒
【秒判正误】
(1)
简谐运动是匀变速运动。
( )
(2)
简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位
置。
( )
(3)
简谐运动的周期与振幅成正比
,
振幅就是简谐运动
物体的位移。
( )
(4)
简谐运动的回复力可以是恒力。
( )
×
×
×
×
(5)
做简谐运动的质点先后通过同一点
,
回复力、速度、
加速度、位移、动能都是相同的。
( )
(6)
根据简谐运动的图象可以判断质点在某一时刻的位
移大小、振动方向。
( )
(7)
物体做受迫振动时
,
其振动频率与固有频率无关。
( )
×
√
√
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