高一物理-机械振动.ppt

第七单元第七单元机械振动机械振动一、机械振动 1、定义: 物体或物体的一部分在平衡位置附近沿直线或曲线所做的往复运动。 2、产生条件: (1)物体离开平衡位置后受到回复力的作用。(2)阻力足够小。 3、相关概念: (1)平衡位置: 振动物体回复力为零的位置; 不振时合力为零的位置。(2)回复力: 使振动物体回到平衡位置的力。(3)振动物体的位移: 由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段,是矢量。位移的起点总是在平衡位置,与物体的起振位置和速度方向无关。一、机械振动回复力特点:②回复力的方向始终指向平衡位置。③回复力是变力,它可以是某个力也可以是某几个力的合力或某个力的分力。①回复力是以作用效果命名的。举例:弹簧振子单摆漂浮木块弹簧振子单摆二、简谐运动 1、定义: 物体在跟位移大小成正比,方向总是指向平衡位置的力作用下的振动。回复力特点: (2)回复力 F 回复= - k x 是判断振动物体或系统是否做简谐振动的依据。注意: (1)F 回复为回复力; x为振动物体的位移; k为回复力的比例常数,与振动系统构造有关; 负号表示回复力与位移方向相反 F 回复= - k x 弹簧振子单摆二、简谐运动例1:证明质量为 m的木块在水面上的振动是简谐振动。证明: 木块平衡时: 设木块横截面积为 S 取向下为正方向 0 SLg mg???水木块下压 X时: SgX g)XL(S mg F 水水合??????? kX FF ; Sg k:??????合回复水令所以木块做简谐运动二、简谐运动 2、简谐运动物体的特征: 由牛顿第二定律: F = ma 简谐运动是一种变加速运动。加速度方向与位移方向相反,总指向平衡位置。有: xm km Fa????回复简谐振动物体的速度随位移、回复力、加速度增大而减小, 随位移、回复力、加速度减小而增大; 但对同一位移、回复力、加速度,速度可有两个方向。二、简谐运动练****1、关于回复力的说法,正确的是: A、回复力是指物体受到的指向平衡位置的力 B、回复力是指物体受到的合力 C、回复力是从力的效果来命名的, 可以是弹力,也可以是重力或摩擦力, 还可以是几个力的合力 D、回复力实际上就是向心力答案: AC 二、简谐运动练****2、机械振动一定是下列哪种运动的范围: A、直线运动 B、曲线运动 C、非匀变速运动 D、匀变速运动答案: C 3、作简谐振动的弹簧振子,当振子各次经过同一个位置时,不一定相同的物理量是: A、速度 B、加速度 C、动能 D、弹性势能答案: A 二、简谐运动 3、描述振动的物理量:(1)振幅: ①定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。②符号: A 单位:米说明:振幅是标量,是表征振动强弱的物理量, 振幅越大,振动能量越大, 振幅与位移的区别: 随时间周期性变化的变量不随时间变化的定值特点矢量、方向总是由平衡位置指向未位置标量、无方向量性物体离开平衡位置的距离表示某时刻物体的位置物体离开平衡位置的最大距离表征振动强弱的物理量意义位移振幅二、简谐运动 3、描述振动的物理量:(2)一次全振动: 从某一初始时刻起,物体的振动状态再次恢复到初始时刻状态的全过程。振动物体完成一次全振动的路程为 4A。(3)周期与频率: 周期:振动物体完成一次全振动的时间。符号: T 单位:秒; 周期是表示质点振动快慢的物理量。频率:每秒完成全振动的次数。符号: f 单位:赫兹; 频率是表示质点振动快慢的物理量。弹簧振子单摆