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高中物理編輯
2020版高考物理總復習14第1講機械振動教案新人教版
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資源簡介
1講 機械振動
一、簡諧運動
1.概念
質點的位移與時間的關系遵從正弦函數的規律,即它的振動圖象(xt圖象)是一條正弦曲線
2.回復力
(1)定義:使物體返回到平衡位置的力。
(2)方向:時刻指向平衡位置
(3)來源:振動物體所受的沿振動方向的合力。
3.描述簡諧運動的物理量
物理量
定義
意義
位移
平衡位置指向質點所在位置的有向線段
描述質點振動中某時刻的位置相對于平衡位置的位移
振幅
振動物體離開平衡位置的最大距離
描述振動的強弱和能量
續表
物理量
定義
意義
周期
振動物體完成一次全振動所需時間
描述振動的快慢,兩者互為倒數:T
頻率
振動物體單位時間內完成全振動的次數
相位
ωtφ
描述周期性運動在各個時刻所處的不同狀態
二、簡諧運動的公式和圖象
1.表達式
(1)動力學表達式:Fkx,其中表示回復力與位移的方向相反。
(2)運動學表達式:xAsin(ωtφ),其中A代表振幅,ω2πf表示簡諧運動的快慢,(ωtφ)代表簡諧運動的相位,φ叫做初相
2.圖象
(1)平衡位置開始計時,函數表達式為xAsinωt,圖象如圖甲所示。
(2)最大位移處開始計時,函數表達式為xAcosωt,圖象如圖乙所示。
三、簡諧運動的兩種模型
 
模型
彈簧振子
單擺
示意圖
簡諧運
運條件
(1)彈簧質量可忽略
(2)無摩擦等阻力
(3)在彈簧彈性限度內
(1)擺線為不可伸縮的輕細線
(2)無空氣阻力
(3)最大擺角很小
回復力
彈簧的彈力提供
擺球重力沿與擺線垂直方向的分力
平衡位置
彈簧處于原長
最低
周期
振幅無關
T2π
能量轉化
彈性勢能與動能的相互轉化,機械能守恒
重力勢能與動能的相互轉化,機械能守恒
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