上海市2019-2020学年等级考高三物理一轮复习：机械振动与机械波

课程主题：机械振动与机械波 授课时间： 学习目标 1. 认识机械波及其形成条件，理解机械波的概念；2.理解波的图像的含义；3. 区别振动图像和波动图像； 教学内容 一、机械振动 物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小 二、简谐振动 1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移 的回复力作用下的振动，即F=－kx，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。（相反） 2. 简谐振动的条件： （物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用） 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。 三、描述振动的物理量 简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。 1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率：周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数，振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。 3.几个物理量之间的相互关系： 由定义知：F∝x，方向相反。 由牛顿第二定律知：F∝a，方向相同。 由以上两条可知：a∝x，方向相反。 v与x、F、a之间的关系复杂：当v、a同向（即 v、 F同向，也就是v、x反向）时v一定增大； 当v、a反向（即 v、 F反向，也就是v、x同向