第1讲　机械振动.pptx

第十三章;知识网络;第1讲机械振动;夯实双基;基础梳理;3．弹簧振子的位移—时间图像

选取小球____________为坐标原点，横轴和纵轴分别表示_________和小球的_________.在坐标系中标出各时刻小球球心的位置，用曲线把各点连接起来，就是小球在平衡位置附近往复运动时的位移—时间图像，即x-t图像．x-t图像即振动图像．

4．简谐运动(从运动角度)

如果物体的位移与时间的关系遵从____________的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种____________．简谐运动是基本的振动，弹簧振子的运动就是____________．;5．描述简谐运动的物理量;6．回复力

使物体返回到____________的力；方向：时刻指向平衡位置；来源：振动物体所受的沿振动方向的合力．

7．简谐运动(从受力角度)

如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成________，并且总是指向____________，质点的运动就是简谐运动．

8．简谐运动的表达式

(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，φ叫作初相．;9．简谐运动的能量

在弹簧振子运动的任意位置，系统的动能与势能之和都是一定的，遵守______________定律．实际的运动都有一定的能量损耗，所以简谐运动是一种理想化的模型．

10．单摆

细线的上端固定，下端系一小球，如果细线的________与小球相比可以忽略，小球的________与线长相比可以忽略，在摆动过程中细线的________可以忽略，与小球受到的重力及绳的拉力相比，空气等对它的________可以忽略，这样的装置就叫单摆．单摆是理想化模型．;11．单摆的回复力

单摆振动的回复力是__________________，在平衡位置振子所受回复力是______，但合力是向心力，指向悬点，不为零．

12．单摆的周期公式

当单摆的摆角________时，周期公式为T＝________，与振幅、摆球质量________．其中l为摆长，表示从________到摆球________的距离．

13．阻尼振动

振幅随时间逐渐________的振动．反之，振幅____________的振动叫无阻尼振动．;14．受迫振动

系统在__________作用下的振动，物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关．

15．共振

当__________的频率等于____________时，物体做受迫振动的________达到最大值，这种现象称为共振．;易错辨析;素养发展;简谐运动的五个特征;1;

;1．图像信息

(1)振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示).

(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移．

(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定．

(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，加速度和回复力的方向相同．

(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．;(2)相隔Δt＝nT(n＝1，2，3，…)的两个时刻，弹簧振子在同一位置，位移和速度都相同．;2;解析：根据简谐运动的规律可得，F＝－kx，则运动过程木块受到的合力F应该过二、四象限，故A错误；随着x增大，势能增大，由能量守恒可得，动能应减小，故B错误；因为木块在水中沿竖直方向做简谐运动，故运动的速度v和相对平衡位置的位移x随时间t变化的关系图像都应该是三角函数的波形，故D错误，C正确．;简谐运动的两种模型;3;(2)若以弹簧振子运动到C点时刻为计时零点，水平向右为正方向，写出弹簧振子的振动方程．

答案：x＝15cos(8πt)cm;4;

;1．自由振动、受迫振动和共振的关系比较;2．对共振的理解

(1)共振曲线

如图所示，横坐标为驱动力的频率f，纵坐标为振幅A.它直观地反映了驱动力的频率对某固有频率为f0的振动系统做受迫振动时振幅的影响，由图可知，f与f0越接近，振幅A越大；当f＝f0时，振幅A最大．;5;解析：A、D、G三个摆的摆长相同，则三个摆的固有频率相同，故A错误；所有摆的振动频率都等于驱动力频率，即都等于D摆的振动频率，故B正确；与C摆相比，B摆的摆长更接近D摆的摆长，所以B摆振幅比C摆的大一点，故C错误；C、E摆的摆长与D摆的摆长相差最多，则C、E摆振幅是最小的，故D错误．;1．实验步骤

(1)让细线