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2014高考物理一轮复习知识点：机械振动 　　一、简谐运动 　　基础目标 　　1、回复力、平衡位置、机械振动 　　2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件。 　　3、理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。 　　4、理解简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化。 　　拔高目标 　　1、简谐运动的证明（竖直方向弹簧振子，水面上木块）。 　　2、简谐运动与力学的综合题型。 　　3、简谐运动周期公式。 　　【重难点】 　　重点：简谐运动的特征及相关物理量的变化规律。 　　难点：偏离平衡位置位移的概念及一次全振动中各量的变化。 　　一．新课引入 　　知识目标：引入新的运动--机械振动 　　前面已学过的运动： 　　按运动轨迹分：直线运动按速度特点分：匀变速 　　曲线运动非匀变速 　　自然界中还有一种更常见的运动：机械振动 　　二．机械振动 　　在自然界中，经常观察到一些物体来回往复的运动，如吊灯的来回摆动，树枝在微风中的摆动，下面我们就来研究一下这些运动具有什么特点。 　　这些运动都有一个明显的中心位置，物体或物体的一部分都在这个中心位置两侧往复运动。这样的运动称为机械振动。 　　当物体不再往复运动时，都停在这个位置，我们把这一位置称为平衡位置。（标出平衡位置） 　　平衡位置是指运动过程中一个明显的分界点，一般是振动停止时静止的位置，并不是所有往复运动的中点都是平衡位置。存在平衡位置是机械运动的必要条件，有很多运动，尽管也是往复运动，但并不存在明显的平衡位置，所以并非机械振动。 　　如：拍皮球、人来回走动 　　注意：在运动过程中，平衡位置受力并非一定平衡！如：小球的摆动 　　总结：机械振动的充要条件：1、有平衡位置 2、在平衡位置两侧往复运动。 　　自然界中还有哪些机械振动？ 　　钟摆、心脏、活塞、昆虫翅膀的振动、浮标上下浮动、钢尺的振动 　　三．回复力 　　１）回复力 　　机械振动的物体，为何总是在平衡位置两侧往复运动？ 　　结论：受到一个总是指向平衡位置的力 　　观察：振子在平衡位置右侧时，有一个向左的力，在平衡位置左侧时，有一个向右的力，这个力总是促使物体回到平衡位置。 　　总结：总是指向平衡位置，它的作用是总使振子回复到平衡位置，这样的力我们称之为回复力。 　　（在平衡位置时，回复力应该为零） 　　回复力：使物体返回平衡位置的力，方向总是指向平衡位置。 　　特点：１．是效果力。（按效果命名的力） 　　２．可以是某个力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。 　　２）偏离平衡位置的位移 　　由于振子总是在平衡位置两侧移动，如果我们以平衡位置作为参考点来研究振子的位移就更为方便。这样表示出的位移称为偏离平衡位置的位移。它的大小等于物体与平衡位置之间的距离，方向由平衡位置指向物体所在位置。（由初位置指向末位置）用ｘ表示。 　　偏离平衡位置的位移与某段时间内位移的区别：偏离平衡位置的位移是以平衡位置为起点，以平衡位置为参考位置。 　　某段时间内的位移，是默认以这段时间内的初位置为起点。 　　四．简谐运动 　　弹簧振子。一个滑块通过一个弹簧连在底座上，底座上有许多小孔，和一个皮管相连，对着皮管吹气，底座上喷出的气流会使振子浮在底座上方，从而达到减小摩擦的作用，和前面的气垫导轨相似。 　　演示：弹簧振子的运动，结论：是机械振动。 　　树枝的振动，没有什么规律可循，而弹簧的振动具有规律性。接下来研究弹簧振子振动的规律 对弹簧振子振动规律的研究： 　　1、弹簧振子运动过程中Ｆ与x之间的关系。 　　大小关系：根据胡克定律，Ｆ＝k|x| 　　方向关系：Ｆ与x方向相反，取定一正方向后可得，Ｆ＝－kx 　　总结：Ｆ＝－kx 　　2、弹簧振子运动过程中各物理量的变化情况分析 　　结合右图分析振子在一次全振动中回复力Ｆ、偏离平衡位置的位移x、加速度a、速度Ｖ的大小变化情况及方向。 　　１）Ａ→Ｏx↓，方向由Ｏ　向Ａ 　　F↓，方向由Ａ　向Ｏ 　　a↓，方向由Ａ　向Ｏ 　　V↑，方向由Ｏ　向Ａ 　　振子做加速度不断减小的加速运动A′OA 　　２）在O位置，x＝０，F＝０，a＝０，V最大； 　　３）Ｏ→Ａ′x↑，方向由Ｏ ?向Ａ′ 　　F↑，方向由Ａ′向Ｏ 　　a↑，方向由Ａ′向Ｏ 　　V↓，方向由Ｏ ?向Ａ′ 　　振子做加速度不断增大的减速运动 　　４）在Ａ′位置，x最大，F最大，a最大，V＝０ 　　５）Ａ′→Ｏx↓，方向由Ｏ ?向Ａ′ 　　F↓，方向由Ａ′向O 　　a↓，方向由Ａ′向O 　　V↑，方向由O　向Ａ′ 　　振子做加速度不断减小的加速运动 　　６）在O位置，x＝０，F＝０，a＝０，V最大； 　　７）Ｏ→Ａx↑，方向由Ｏ ?向Ａ 　　F↑，方向由Ａ　向Ｏ 　　a↑，方向由Ａ　向Ｏ 　　V↓，方向由Ｏ ?向Ａ