华中科技大学大学物理学课件振动te1xin_.ppt

* 大学物理电子教案 (振动1) 第13、14章 小测验 2.一无限长直导线通以电流 ,紧靠直导线有一矩形线框,线框与直导线在同一平面内,求线框中的感应电动势。 1 2 1. 一对巨大的圆形极板电容器，电容为C，加上交流电 ，求极板间位移电流。 3.一磁感应强度为B的均匀磁场垂直于金属线框平面.线框中串有电阻R和电感线圈L,线框平行线之间的距离为l.另一金属杆AB与线框接触，并沿线框的平行线以速度v向右作匀速滑动．求（１）线框中的电流．（２）电流的最大值． Ｂ Ａ v R L l 4.试述位移电流与传导电流的异同. 由全电路欧姆定律: 2)ID在激发磁场方面与传导电流I等效. 1) 的实质是变化的电场,不产生焦耳热. 补充例题. 两根平行输电线相距为d, 半径为a, 若维持导线中 I 不变。（忽略导线内部磁通量） （2）单位长度的磁能改变了多少？是增加还是减少？说明能量来源？ 求:（1）当d→d?’时，磁力对导线单位长度作的功。 d d （1） 单位长度导线受力 解： F 0 单位长度上的自感 0 （2）磁能改变多少？ 能量从何而来? d d F 导线移动时 0 为维持I 不变,电源力必须克服eL作功: 能量守恒 ?自感电动势: 第十五章 振动 一物理量在某一定值附近周期性变化的现象称振动。 力学量（如位移） 机械振动 电磁振动 最基本、 最简单、最重要的振动是简谐振动。 第四篇 振动与波动 电磁量（如I 、V、 E、 B） 1 x o k x 运动学特征 （一）简谐振动的特征与规律 1、特征 p N F 动力学特征 由 微分方程特征 x可代表任意物理量 m 2 动画 2、规律 速 度 加速度 位 移 振动方程 v t x a 3 解 可得 势 能 动 能 4 + = ) t ( sin mA j w w 2 2 2 2 1 = mv W k 2 2 1 总 能 守恒！ 2 2 2 2 p k ) A ( m 2 1 kA 2 1 kx 2 1 mv 2 1 W W w = = + = + = 动能与势能的时间平均值 总 谐振动的动能和势能的平均值相等,且等于 总机械能的一半。 E总正比于振幅的平方A2 振幅不仅给出谐振动运动的范围，而且还 反映了振动系统总能量的大小及振动的强度。 这些特点同样适用于任何谐振动! 3、描述简谐振动的基本量 由 A, ? , ? . 由系统性质决定（故称固有角频率）。 由 定出 。 。 由初始条件决定。 （重点！） 由初始条件决定。 位相为 ? 称初位相。 ， ? 角频率（2?秒内振动的次数)。 位相（决定振动状态的物理量）。 振幅（最大位移的绝对值）。 5 ，位移 ，速度 设 得 简谐振动问题类型： （1）证明为简谐振动，并求周期？ （2）写出振动方程？ 6 已知：M, m, h, k. 例1 （1）证明物从静止落下与板粘在一起后作简谐振动，并求周期。 （2）当物与板相碰时作为记时起点，写出振动方程。 解：（1）首先选一坐标系，原点放在受力平衡处。 h m M k L x o x F F p p 任意 处分析受力： 7 L h m M k o x x F F p p 为简谐振动 由 为简谐振动 得 即 其中 任意 处分析受力： 合力=？ 8 h m M k L o x x F F p p （2） （注意正负号！） 振动方程为 代入公式得 讨论：若 轴向上为正，写方程有哪些变化？ x o x x 9 取第3象限值 取第1象限值 10 I.avi 例2、两轮的轴互相平行，相距 2 d,两轮转速相 同而方向相反，将质量为 m 的一匀质薄板搁在两轮 上，板与轮的摩檫系数为 ，若板的质心 C 起初 距一轮较近（如图）试证明板作简谐振动并求周期。 m 11 证明：建立坐标系如图， 研究对象：板 mg N1 N2 f1 f2 板受力： 选 点为转轴 12 * *