2021版高考物理一轮复习选修3-4第1讲机械振动课件

2021版高考物理一轮复习选修3-4第1讲机械振动课件

选修 3-4 第 1 讲　机 械 振 动　　　　　 【知识梳理】 知识点 1: 简谐运动 (b) 1. 简谐运动的规律 : 质点的位移与时间的关系遵从 ___ _______ 的规律 , 即它的振动图象 (x-t 图象 ) 是一条 ___ _______ 。 2. 平衡位置 : 物体在振动过程中 _______ 为零的位置。 正 弦函数 正 弦曲线 回复力 3. 回复力 : (1) 定义 : 使物体返回到 _________ 的力。 (2) 方向 : 总是指向 _________ 。 (3) 来源 : 属于 _____ 力 , 可以是某一个力 , 也可以是几个 力的合力或某个力的分力。 平衡位置 平衡位置 效果 4. 描述简谐运动的物理量 : 物理量 定　义 意　义 位　移 由 _________ 指向质点 _________ 的有向线段 描述质点振动中某 时刻的位置相对于 _________ 的位移 振　幅 振动物体离开平衡位置的 _________ 描述振动的 _____ 和能量 平衡位置 所在位置 平衡位置 最大距离 强弱 物理量 定　义 意　义 周　期 振动物体完成一次 _______ 所需时间 描述振动的 _____, 两者互为倒数 :T=___ 频　率 振动物体 _________ 内完成全振动的次数 全振动 单位时间 快慢 物理量 定　义 意　义 相　位 ωt+ φ 描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态 知识点 2: 简谐运动的公式和图象 (c) 1. 表达式 : (1) 动力学表达式 :F= ____, 其中“ -” 表示回复力与位 移的方向相反。 (2) 运动学表达式 :x= _____________, 其中 A 代表振 幅 ,ω=2πf 表示简谐运动的快慢 ,(ωt+ φ ) 代表简谐 运动的相位 ,___ 叫作初相。 -kx Asin(ωt+ φ ) φ 2. 图象 : (1) 从平衡位置开始计时 , 函数表达式为 x=________, 图 象如图甲所示。 Asinωt (2) 从最大位移处开始计时 , 函数表达式为 x=________, 图象如图乙所示。 Acosωt 知识点 3: 单摆、周期公式 (c) 简谐运动的两种模型 : 模　型 弹簧振子 单　摆 示 意 图 模　型 弹簧振子 单　摆 简谐运 动条件 (1) 弹簧质量可忽略 (2) 无摩擦等 _____ (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 _____ 回复力 弹簧的 _____ 提供 摆球 _____ 沿圆弧切线方向的分力 阻力 很小 弹力 重力 模　型 弹簧振子 单　摆 平衡位置 弹簧处于 _____ 处 _____ 点 周　期 与 _____ 无关 T=______ 能量转化 _________ 与 _____ 的相互转化 , 机械 能守恒 _________ 与 _____ 的相互转化 , 机械 能守恒 原长 最低 振幅 弹性势能 动能 重力势能 动能 知识点 4: 受迫振动和共振 (b) 1. 三种振动形式的比较 : 振动类型 比较项目 自由振动 受迫振动 共　振 受力情况 仅受回复力 周期性 _______ 作用 周期性 _______ 作用 驱动力 驱动力 振动类型 比较项目 自由振动 受迫振动 共　振 振动周期 或频率 由系统 ___ _______ 决 定 , 即固 有周期或 固有频率 由驱动力的周期或频率决定 , 即 T= ___ 或 ƒ= ___ T 驱 =__ 或 ƒ 驱 =__ 本 身性质 T 驱 ƒ 驱 T 0 ƒ 0 振动类型 比较项目 自由振动 受迫振动 共　振 振动能量 振动物体的机械能 _____ 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量 _____ 不变 最大 2. 受迫振动中系统能量的变化 : 受迫振动系统机械能 _______, 系统与外界时刻进行能量交换。 不守恒 【秒判正误】 (1) 简谐运动是匀变速运动。 ( ) (2) 简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位 置。 ( ) (3) 简谐运动的周期与振幅成正比 , 振幅就是简谐运动 物体的位移。 ( ) (4) 简谐运动的回复力可以是恒力。 ( ) × × × × (5) 做简谐运动的质点先后通过同一点 , 回复力、速度、 加速度、位移、动能都是相同的。 ( ) (6) 根据简谐运动的图象可以判断质点在某一时刻的位 移大小、振动方向。 ( ) (7) 物体做受迫振动时 , 其振动频率与固有频率无关。 ( ) × √ √