弹簧振子的振幅是.ppt

⒏〔06天津〕一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正确的是〔 〕 ⒒〔06广东〕铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。下列说法正确的是〔 〕 A．列车的危险速率为40 m/ s B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生 共振现象 C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总 是相等的 D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行 * 高 考 要 求 Ⅱ ? Ⅱ Ⅰ Ⅰ 34.弹簧振子．简谐运动．简谐运动的振幅、周期和频率，简谐运动的位移－时间图象． 35.单摆，在小振幅条件下单摆作简谐运动．周期公式 36.振动中的能量转化． 37.自由振动和受迫振动，受迫振动的频率，共振及其应用． 说明 要求 内容 一、机械振动 物体在平衡位置附近做的往复运动，叫机械振动，简称振动． 使振动物体返回平衡位置的力，它的方向总是指向平衡位置．类似于向心力． 物体所受回复力为零的位置． ①平衡位置是回复力为零的位置； ②平衡位置不一定是合力为零的位置，物体也不一定处于平衡状态．如单摆摆球经过平衡位置时，合力使其产生向心加速度，摆球处于非平衡态． ⑴定义: ⑵回复力： ⑶平衡位置O： 二、简谐运动 物体在受到与对平衡位置的位移大小成正比，而方向相反的回复力作用下的振动叫简谐运动． ⒉简谐运动的特征 ⑴受力特征： 这是判断物体是否做简谐运动依据． ⑵运动特征： 所以简谐运动是变加速运动． ⒈定义： 证明：如图所示，设振子的平衡位置为O，向下方向为正方向，此时弹簧的形变为 ，根据胡克定律及平衡条件有： ① 当振子向下偏离平衡位置为时，则回复力为： ② 由①②两式得： 可见，竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动． 试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动． ⒊描述简谐运动物理量 由平衡位置指向振子所在处的有向线段．是矢量． 振动物体离开平衡位置的最大距离． 是标量．它是描述振动强弱的物理量. 振动物体完成一次全振动所需的时间叫周期．单位时间内完成全振动的次数叫频率．单位Hz．周期和频率互为倒数． ⑴偏离平衡位置的位移x： ⑵振幅A： ⑶周期(T )和频率( f )： 它们都是描述振动快慢的物理量．T 和f 由振 动系统〔非受迫振动〕本身的性质决定，与振 幅无关，所以又叫固有周期和固有频率． 振动物体往复运动一周后，一切运动量（速度、位移、加速度、动量、动能、势能及回复力等）都跟开始时的完全一样，这就算是振动物体做了一次全振动． 全 振 动 振动物体在一次全振动〔即一个T时间内〕所走的路程s=4A，在T/2内所走的路程s=2A ，但在T/4内所走的路程不一定为A．在时间 t=nT 内所走的路程s=4nA． ⒋简谐运动过程 EP v〔Ek〕 加速度a 回复力F 位移x C O →C O B→O B 最大 减小 零 增大 最大 最大 减小 零 增大 最大 最大 减小 零 增大 最大 零 增大 最大 减小 零 最大 减小 零 增大 最大 ⒌简谐运动的特点 ⑴周期性：简谐运动的物体经过一个周期或ｎ个周期后，能回复到原来的运动状态，因此处理实际问题时，要注意多解的可能性或需定出结果的通式． ⑵对称性：简谐振动的物体在振动过程中，其位移、速度、回复力、加速度等物理量的大小关于平衡位置对称． ⑶简谐运动的能量：简谐运动过程中动能和势能相互转化，总机械能守恒．在平衡位置处，动能最大，在最大位移处，势能