[理化生]机械振动.ppt

高三·2008年下学期 高三物理 第七章 机械振动和机械波 一、机械振动 （一） 高三·2008年下学期 说明 Ⅱ 要求 34．弹簧振子.简谐运动的振幅、周期和频率.简谐运动的位移－时间图像 内容 五、振动和波 考纲解读 物体在某一中心位置附近所做的往复运动。通常简称为振动。 一、机械振动 夯实基础 例如： 钟表的摆动 水中浮标的上下浮动 一切发声的物体 弹簧振子 单摆 二、有关振动的几个概念 1.平衡位置： 回复力为零的位置 即物体在不振动时，所受合外力为零的位置 夯实基础 思考：振动物体经过平衡位置时所受的合外力一定为零吗？ 自主探究 2.全振动：做机械振动的物体经过振动过程中的所有位置后第一次回到初始位置的过程叫一次全振动。 夯实基础 3.回复力：使振动物体回到平衡位置的力。 夯实基础 讨论：回复力一定是振动物体所受的合外力吗？ 自主探究 1.回复力是按力的效果命名的。 2.回复力可以是振动物体所受的合外力，也可以是某个力或者是某个力的分力。 对回复力的理解 能力提升 三、机械振动产生的条件 1.物体离开平衡位置， 受到回复力作用。 2.阻力足够小。 夯实基础 四、描述机械振动的物理量 1.位移:从平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段，叫做振动物体在该位置的位移。 夯实基础 2.振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离叫振幅， 用“A”表示。 物理意义：描述振动强弱程度 夯实基础 3.周期和频率 周期：振动物体完成一次全振动所 用的时间，用T表示。 夯实基础 频率：振动物体在1秒内完成全振动 的次数，用 f 表示。 物理意义：都是描述振动快慢的物 理量。 说明:自由振动的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定,与振幅无关,因此又称振动系统的固有周期(或固有频率). 周期和频率的关系 夯实基础 五、简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。 简谐运动是最简单的机械振动，是一种理想化的模型。 夯实基础 试证明： 竖直方向弹簧振子的振动 是简谐运动。 自主探究 1.简谐运动的特点 a.受力特点： F回＝－kx 夯实基础 b.运动特点： 夯实基础 能力提升 思考题1：弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中： A.振子所受的回复力逐渐增大； B.振子的位移逐渐增大； C.振子的速度逐渐减小； D.振子的加速度逐渐减小。 D c.能量特点： 振动能量与振幅有关， 振幅越大，能量越大。 振动过程中机械能守恒。 夯实基础 讨论：振动物体每次经过同一位置，哪些物理量相同？ 自主探究 能力提升 例1：一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的是 A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值； B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大； C.振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同； D.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同。 D d.周期性： 简谐运动的物体经过一个周期或者n个周期后，能回复到原来的运动状态。 夯实基础 e.对称性： 简谐运动的物体在运动过程中，其位移、速度、回复力、加速度等物理量的大小 以及运动时间关于平衡位置 具有对称性。 夯实基础 高三·2008年下学期