高考物理大一輪復習第14單元機械振動與機械波第35講機械振動用單擺測定重力加速度課件.ppt

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,教材知識梳理考點互動探究教師備用習題,一、簡諧運動 1簡諧運動:質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從 函數(shù)的規(guī)律,其振動圖像(x-t圖像)是一條 曲線. 2特征:回復力F= ,x是振動質(zhì)點相對 位置的位移,可用該關(guān)系式判斷一個振動是否為簡諧運動.,正弦,正弦,-kx,平衡,3描述簡諧運動的物理量 (1)位移x:由 位置指向質(zhì)點所在位置的有向線段,是 量. (2)振幅A:振動物體離開平衡位置的 ,是 量,表示振動的強弱. (3)周期T:物體完成一次 所需的時間. 頻率f:單位時間內(nèi)完成全振動的 . 它們是表示振動快慢的物理量,二者的關(guān)系為T= . 4簡諧運動的位移表達式:x= .,平衡,矢,最大距離,標,全振動,次數(shù),Asin(t+),二、簡諧運動的圖像 1物理意義:表示振動質(zhì)點的 隨 變化的規(guī)律. 2圖像特征: 曲線. 三、受迫振動 1受迫振動:系統(tǒng)在周期性 作用下的振動.做受迫振動的系統(tǒng),它的周期(或頻率)等于 的周期(或頻率),而與系統(tǒng)的固有周期(或頻率) . 2共振:驅(qū)動力的頻率 系統(tǒng)的固有頻率時,受迫振動的振幅最大.,位移,時間,正弦(或余弦),驅(qū)動力,驅(qū)動力,無關(guān),等于,考點一 質(zhì)點的振動規(guī)律,1簡諧運動中路程(s)與振幅(A)的關(guān)系 (1)質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程是振幅的4倍. (2)質(zhì)點在半個周期內(nèi)通過的路程是振幅的2倍. (3)質(zhì)點在四分之一周期內(nèi)通過的路程有三種情況: 計時起點對應質(zhì)點在三個特殊位置(兩個最大位移處和一個平衡位置)時,s=A; 計時起點對應質(zhì)點在最大位移和平衡位置之間且向平衡位置運動時,sA; 計時起點對應質(zhì)點在最大位移和平衡位置之間且向最大位移處運動時,sA., 特別提醒,(1)分析簡諧運動中各物理量的變化情況時,一定要以位移為橋梁,位移增大時,振動質(zhì)點的回復力、加速度、勢能均增大,速度、動能均減小;反之,則產(chǎn)生相反的變化.另外,各矢量均在其值為零時改變方向. (2)分析過程中要特別注意簡諧運動的周期性和對稱性.,考點二 簡諧運動圖像的理解和應用,1根據(jù)簡諧運動圖像可獲取的信息 圖35-2,(1)振幅A、周期T(或頻率f)和初相位(如圖35-2所示). (2)某時刻振動質(zhì)點離開平衡位置的位移. (3)某時刻質(zhì)點速度的大小和方向:曲線上各點切線的斜率的大小和正負分別表示各時刻質(zhì)點的速度的大小和方向,速度的方向也可根據(jù)下一時刻物體的位移的變化來確定. (4)某時刻質(zhì)點的回復力、加速度的方向:回復力總是指向平衡位置,回復力和加速度的方向相同,在圖像上總是指向t軸. (5)某段時間內(nèi)質(zhì)點的位移、回復力、加速度、速度、動能和勢能的變化情況.,2利用簡諧運動圖像理解簡諧運動的對稱性(如圖35-3所示) 圖35-3, 注意事項,求解簡諧運動問題時,要緊緊抓住一個模型水平方向振動的彈簧振子,熟練掌握振子的振動過程以及振子振動過程中各物理量的變化規(guī)律,看到振動圖像,頭腦中立即呈現(xiàn)出一幅彈簧振子振動的情景,再把問題一一對應、分析求解.,考點三 單擺周期公式的應用, 注意事項,考點四 用單擺測重力加速度,考點五 受迫振動與共振的應用,1自由振動、受迫振動和共振的關(guān)系比較,2對共振的理解 (1)共振曲線:如圖35-12所示,橫坐標為驅(qū)動力頻率f,縱坐標為振幅A.它直觀地反映了驅(qū)動力頻率對某固有頻率為f0的振動系統(tǒng)做受迫振動時振幅的影響,由圖可知,f與f0越接近,振幅A越大;當f=f0時,振幅A最大. 圖35-12 (2)受迫振動中系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化:做受迫振動的系統(tǒng)的機械能不守恒,系統(tǒng)與外界時刻進行能量交換., 注意事項,(1)無論發(fā)生共振與否,受迫振動的頻率都等于驅(qū)動力的頻率,但只有發(fā)生共振現(xiàn)象時振幅才能達到最大. (2)受迫振動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化不再只有系統(tǒng)內(nèi)部動能和勢能的轉(zhuǎn)化,還有驅(qū)動力對系統(tǒng)做正功補償系統(tǒng)因克服阻力而損失的機械能.,