高中物理機(jī)械振動(dòng)課件

一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)鐘擺的擺動(dòng)，水上浮標(biāo)的浮動(dòng)，擔(dān)物行走時(shí)扁擔(dān)的顫動(dòng)，在微風(fēng)中樹(shù)梢的搖擺，振動(dòng)的音叉、鑼、鼓、琴弦……都是機(jī)械振動(dòng)。還有如：高中物理機(jī)械振動(dòng)一、機(jī)械振動(dòng)定義：物體（或物體的一部分）在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為振動(dòng)。特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)具有重復(fù)性特別提醒：振動(dòng)的軌跡可以是直線也可以是曲線注意：物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)受力不一定平衡，即合力不一定為零。高中物理機(jī)械振動(dòng)

振子以O(shè)點(diǎn)為中心在水平桿方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振子由A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到-A點(diǎn)，由-A點(diǎn)再經(jīng)過(guò)O點(diǎn)回到A點(diǎn)，且OA等于-OA,此后振子不停地重復(fù)這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)。以上裝置稱(chēng)為彈簧振子。小球稱(chēng)為振子。高中物理機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生條件：1、受到回復(fù)力作用：每當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置后就受到一個(gè)指向平衡位置的力；2、受到的阻力足夠小，如果只受到回復(fù)力作用而阻力為零時(shí)，則物體做自由振動(dòng)，當(dāng)然這是一種理想化模型。高中物理機(jī)械振動(dòng)特別提醒：1、回復(fù)力F總是指向平衡位置，它的作用是使物體能返回平衡位置。2、回復(fù)力是以效果命名的力，它是振動(dòng)物體在振動(dòng)方向上的合外力，即沿著振動(dòng)方向指向平衡位置的合力。3、回復(fù)力不一定等于合外力.回復(fù)力可能是幾個(gè)力的合力，也可能是某一個(gè)力，還可能是某一個(gè)力的分力。例如：以下物體所受回復(fù)力分別為：高中物理機(jī)械振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)二簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)思考：彈簧振子（理想模型）條件有：1、2、3、高中物理機(jī)械振動(dòng)

彈簧振子的振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)受力特點(diǎn)：

回復(fù)力的大小與位移成正比，方向與位移方向相反（即回復(fù)力始終指向平衡位置）回復(fù)力：加速度：總結(jié)：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)注：K為比例系數(shù)，不一定為彈簧的勁度系數(shù)。高中物理機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中無(wú)阻力，所以振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種非勻變速運(yùn)動(dòng)。3、最常見(jiàn)的兩種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：彈簧振子、單擺高中物理機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)舉例：高中物理機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)OA=-AO三、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量1、振幅A（1）定義：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離。是標(biāo)量（2）物理意義：描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量振幅的兩倍（2A）表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍高中物理機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題：若從振子經(jīng)過(guò)C向右起，經(jīng)過(guò)怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？—描述振動(dòng)快慢的物理量一次全振動(dòng)：振動(dòng)物體從某一初始狀態(tài)開(kāi)始，再次回到初始狀態(tài)（即位移、速度均與初態(tài)完全相同）所經(jīng)歷的過(guò)程。頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)2、周期和頻率周期T：振子完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間OABCD高中物理機(jī)械振動(dòng)彈簧振子的周期公式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定，與振幅無(wú)關(guān)高中物理機(jī)械振動(dòng)物理量

變化過(guò)程AOO-A-AOOA

位移（X）方向大小回復(fù)力（F）加速度（a）方向大小速度（V）方向大小動(dòng)能大小勢(shì)能大小向右減小向左減小向左增大增大減小向左增大向右增大向左減小減小增大向左減小向右減小向右增大增大減小向右增大向左增大向右減小減小增大四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)各量的關(guān)系彈簧振子的能量由勁度系數(shù)與振幅決定，勁度系數(shù)越大，振幅越大，振動(dòng)的能量越大。高中物理機(jī)械振動(dòng)高中物理機(jī)械振動(dòng)物體在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的Ek-t和Ep-t及E-t圖象tE0機(jī)械能勢(shì)能動(dòng)能高中物理機(jī)械振動(dòng)1.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)位移為負(fù)值時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）BA．速度一定為正值，加速度一定為正值B．速度不一定為正值，但加速度一定為正值C．速度一定為負(fù)值，加速度一定為正值D．速度不一定為負(fù)值，加速度一定為負(fù)值課堂練習(xí)高中物理機(jī)械振動(dòng)2.關(guān)于彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，下列說(shuō)法正確的有（）ABC課堂練習(xí)A．等于在平衡位置時(shí)振子的動(dòng)能B．等于在最大位移時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能C．等于任意時(shí)刻振子動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和D．位移越大振動(dòng)能量也越大

高中物理機(jī)械振動(dòng)3.當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的（）CDA．振子在振動(dòng)過(guò)程中，速度相同時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度一定相等B．振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧彈力始終做負(fù)功C．振子在振動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D．振子在振動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒課堂練習(xí)高中物理機(jī)械振動(dòng)T1:T2=1:14、有一個(gè)在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放，第二次把彈簧壓縮2x后釋放，則先后兩次振動(dòng)的周期和振幅之比分別為多少？A1:A2=1:2課堂練習(xí)高中物理機(jī)械振動(dòng)5、彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，B、C相距20cm，某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)0.5s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)，求：（1）振子的周期和頻率（2）振子在5s末的位移的大小（3）振子5s內(nèi)通過(guò)的路程T＝1.0s10cm200cm任意1T內(nèi)通過(guò)的路程一定是4A1/2T內(nèi)通過(guò)的路程一定是2A1/4T內(nèi)通過(guò)的路程不一定是A注意：f＝1Hz課堂練習(xí)高中物理機(jī)械振動(dòng)6:一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振幅是4cm,頻率為2.5Hz,該質(zhì)點(diǎn)從平衡位置起向正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)2.5s質(zhì)點(diǎn)的位移和路程分別是()

A.4cm?24cmB.-4cm?100cm

C.0?100cm D.4cm?100cm課堂練習(xí)D高中物理機(jī)械振動(dòng)7:一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從它經(jīng)過(guò)平衡位置起開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)0.13s質(zhì)點(diǎn)第一次通過(guò)M點(diǎn),再經(jīng)0.1s第二次通過(guò)M點(diǎn),則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期是多少?

課堂練習(xí)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期的可能值為0.72s和0.24s.高中物理機(jī)械振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期共存在兩種可能性,如圖乙所示,可以看出O→M→A歷時(shí)0.18秒.，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可得到周期T1=4×0.18s=0.72s

另一種可能如圖丙所示,由O→A→M歷時(shí)t1=0.13s,由M→A歷時(shí)t2=0.05s,則T2 (t1+t2)=0.24s,所以質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期的可能值為0.72s和0.24s.課堂練習(xí)高中物理機(jī)械振動(dòng)8、一個(gè)彈簧振子經(jīng)a,b兩點(diǎn)時(shí)速度相同,從a到b經(jīng)歷的最短時(shí)間為0.2s,再?gòu)腷到a的時(shí)間為0.3s,則振子的周期為()

A.1s B.0.8s

C.0.6s D.1.2s

課堂練習(xí)C高中物理機(jī)械振動(dòng)解析:振子經(jīng)過(guò)a,b兩點(diǎn)時(shí)速度相同,從a到b經(jīng)歷的最短時(shí)間為0.2s,而由b到a的