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高中物理编辑
2020版高考物理总复习14第1讲机械振动教案新人教版
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资源简介
1讲 机械振动
一、简谐运动
1.概念
质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(xt图象)是一条正弦曲线
2.回复力
(1)定义:使物体返回到平衡位置的力。
(2)方向:时刻指向平衡位置
(3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合力。
3.描述简谐运动的物理量
物理量
定义
意义
位移
平衡位置指向质点所在位置的有向线段
描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移
振幅
振动物体离开平衡位置的最大距离
描述振动的强弱和能量
续表
物理量
定义
意义
周期
振动物体完成一次全振动所需时间
描述振动的快慢,两者互为倒数:T
频率
振动物体单位时间内完成全振动的?#38382;?/span>
相位
ωtφ
描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态
二、简谐运动的公式和图象
1.表达式
(1)动力学表达式:Fkx,其中表示回复力与位?#39057;?#26041;向相反。
(2)运动学表达式:xAsin(ωtφ),其中A代表振幅,ω2πf表示简谐运动的快慢,(ωtφ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相
2.图象
(1)平衡位置开始计时,函数表达式为xAsinωt,图象如图甲所示。
(2)最大位移处开始计时,函数表达式为xAcosωt,图象如?#23478;?#25152;示。
三、简谐运动的两种模型
 
模型
弹簧振子
单摆
示意图
简谐运
运条件
(1)弹簧质量可忽略
(2)无摩擦等阻力
(3)在弹簧弹性限度内
(1)摆线为不可伸缩的轻细线
(2)无空气阻力
(3)最大摆角很小
回复力
弹簧的弹力提供
摆球重力沿与摆线垂直方向的分力
平衡位置
弹簧处于原长
最低
周期
振幅无关
T2π
能量转化
弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒
重力势能与动能的相互转化,机械能守恒
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