華中科技大學(xué)大學(xué)物理學(xué)課件振動(dòng)te1xin,.ppt

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大學(xué)物理電子教案 振動(dòng)1 第13 14章小測(cè)驗(yàn) 2 一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)通以電流 緊靠直導(dǎo)線(xiàn)有一矩形線(xiàn)框 線(xiàn)框與直導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi) 求線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 1 一對(duì)巨大的圓形極板電容器 電容為C 加上交流電 求極板間位移電流 3 一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)垂直于金屬線(xiàn)框平面 線(xiàn)框中串有電阻R和電感線(xiàn)圈L 線(xiàn)框平行線(xiàn)之間的距離為l 另一金屬桿AB與線(xiàn)框接觸 并沿線(xiàn)框的平行線(xiàn)以速度v向右作勻速滑動(dòng) 求 線(xiàn)框中的電流 電流的最大值 4 試述位移電流與傳導(dǎo)電流的異同 由全電路歐姆定律 2 ID在激發(fā)磁場(chǎng)方面與傳導(dǎo)電流I等效 1 的實(shí)質(zhì)是變化的電場(chǎng) 不產(chǎn)生焦耳熱 補(bǔ)充例題 兩根平行輸電線(xiàn)相距為d 半徑為a 若維持導(dǎo)線(xiàn)中I不變 忽略導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部磁通量 2 單位長(zhǎng)度的磁能改變了多少 是增加還是減少 說(shuō)明能量來(lái)源 求 1 當(dāng)d d 時(shí) 磁力對(duì)導(dǎo)線(xiàn)單位長(zhǎng)度作的功 1 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)受力 解 F 0 單位長(zhǎng)度上的自感 0 2 磁能改變多少 能量從何而來(lái) 導(dǎo)線(xiàn)移動(dòng)時(shí) 0 為維持I不變 電源力必須克服eL作功 能量守恒 自感電動(dòng)勢(shì) 第十五章振動(dòng) 一物理量在某一定值附近周期性變化的現(xiàn)象稱(chēng)振動(dòng) 力學(xué)量 如位移 機(jī)械振動(dòng) 電磁振動(dòng) 最基本 最簡(jiǎn)單 最重要的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng) 第四篇振動(dòng)與波動(dòng) 1 運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 一 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征與規(guī)律 1 特征 p N F 由 微分方程特征 x可代表任意物理量 m 2 動(dòng)畫(huà) 2 規(guī)律 速度 加速度 位移 振動(dòng)方程 3 勢(shì)能 動(dòng)能 4 動(dòng)能與勢(shì)能的時(shí)間平均值 總 諧振動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的平均值相等 且等于總機(jī)械能的一半 E總正比于振幅的平方A2 振幅不僅給出諧振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的范圍 而且還反映了振動(dòng)系統(tǒng)總能量的大小及振動(dòng)的強(qiáng)度 這些特點(diǎn)同樣適用于任何諧振動(dòng) 3 描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的基本量 由系統(tǒng)性質(zhì)決定 故稱(chēng)固有角頻率 由初始條件決定 重點(diǎn) 由初始條件決定 5 位移 速度 設(shè) 簡(jiǎn)諧振動(dòng)問(wèn)題類(lèi)型 1 證明為簡(jiǎn)諧振動(dòng) 并求周期 2 寫(xiě)出振動(dòng)方程 6 已知 M m h k 例1 1 證明物從靜止落下與板粘在一起后作簡(jiǎn)諧振動(dòng) 并求周期 2 當(dāng)物與板相碰時(shí)作為記時(shí)起點(diǎn) 寫(xiě)出振動(dòng)方程 解 1 首先選一坐標(biāo)系 原點(diǎn)放在受力平衡處 x 任意處分析受力 7 為簡(jiǎn)諧振動(dòng) 由 為簡(jiǎn)諧振動(dòng) 得 即 其中 任意處分析受力 合力 8 2 注意正負(fù)號(hào) 振動(dòng)方程為 代入公式得 9 取第3象限值 取第1象限值 10 I avi 例2 兩輪的軸互相平行 相距2d 兩輪轉(zhuǎn)速相同而方向相反 將質(zhì)量為m的一勻質(zhì)薄板擱在兩輪上 板與輪的摩檫系數(shù)為 若板的質(zhì)心C起初距一輪較近 如圖 試證明板作簡(jiǎn)諧振動(dòng)并求周期 m 11 證明 建立坐標(biāo)系如圖 研究對(duì)象 板 mgN1N2f1f2 板受力 選點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸 12 是簡(jiǎn)諧振動(dòng) 13 例3 單擺長(zhǎng) 解 1 擺沿圓弧運(yùn)動(dòng) 只需分析任意角位移處切向力 切向力大小 考慮方向 線(xiàn)性振動(dòng) 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 14 又 即 角振幅 2 初角位移 振動(dòng)方程 15 取值范圍 0 2 或 之間 16 本次作業(yè) 15 T1 T3 T4 T5 T7