十七 机械振动与机械波-2023年新高考物理普通高中学业水平等级性考试总复习大纲

云达一甲拔育技有限司 十七机械振动与机械波 教4技有公 北京宏达一即教 308.机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动 称为机械振 动，简称振动，这个位置称为平衡位置。 309.弹簧振子 教育技有课公司 ·定义：把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在 光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与空气阻力可以忽略。弹簧未形变 时，小球所受合力为0，处于平衡位置。小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。 云达一甲铁育科技有限公 公 HNMMNNHMK 北京宏达一发简 0 弹簧振子的振动 ·弹簧振子是分种理想化模型。 ·弹簧振子的位移一时间图像：小球在平衡位置附近往复运动的位移一时间图像，即 云达一甲 x-图像是小球的位移随时间变化的图像，并不是小球的轨迹。小球做的是直 线运动，它的位移随时间按正弦规律变化。 改 京宏达 一甲教弯料技有限公司 3T0 弹簧振子的位移一时间图像 云达一甲铁育科技有限公司 机械振动与机械波·物理 ·209* 教材回读阅读教材中简谐运动的有关内容·，可知弹簧振子是一种理想化模型，说一 说其视为简谐运动的条件是什么。 公司 弹簧的质量可以忽略，弹簧处于弹性限度内，忽略一切阻力。 北京宏达一平教翁 北京宏达 310.简谐运动 ·运动学角度定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的 振动图像(x-1图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。疗有 ·动力学角度定义：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大 小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。弹簧振子 中小球的运动即为简谐运动： ·简谐运动是最基本的振动。 大一甲育 311.简谐运动的描述 数着技有品公司 x是任何时刻 振幅：物体离开平衡位置的最大距离 相位：(ot+p)叫相位， 做简谐运动的 北京 代表了做简谐运动的物 物体的位移。 圆频率0=2 =2m 体此时正处于一个运动 7梦得 周期中的哪个状态。其 中0是t=0时的相位， 叫初相位或初相。 =Asin)=Asin (t+) 云达一甲育斗技有限么司 周期和频率：做简谐运动的物体完成一次全振动所，、相位差：相位之差。如果两个简谐运动 需要的时间，叫振动的周期。物体完成全振动的次数的频率相同，其初相分别是印，和印， 与所用时间之比叫振动的频率，数值等于单位时间 当p1>p,时，它们的相位差是 内完成金振动的次数，f=7。 △0=(0t+91）-(t+0,)=9,-%公司 ①振动物体完成一个完整的振动过程称为一次全振动。一次全振动过程中，终点、起点的位移和 速度均相同。不管选取哪一，点为起点，做简谱运动的物体完成一次全振动的时间都相同。 ①人教选择性必修一P31~34;鲁科选择性必修一P33~34:粤教选择性必修一P36~37:教科选择性必修一P36~ 37;沪科选择性必修一P26~27。 运达一守铁育斗技有限公司 机械振动与机械波·物理 ·210* 312.简谐运动中振子通过路程的计算 ·若经过的时间是四分之一周期的整数倍，即1=了，则振子酒过的路程为：疗达一手教 ①在简谐运动中，振子起始位置在最大位移处或平衡位置时： ·若经过的时间不是四分之一周期的整数倍，即1=(+)子，其中<1，则振子通 过的路程s≠(n+n')A,可能大于也可能小于(n+n')A,需要根据起始位置（速度变司 化)判断。若精确计算，则需要通过振动方程计算振子通过的路程。与 ②在简谐运动中，振子起始位置在其他位置（不在最大位移处或平衡位置）时： ·若经过的时间是二分之一周期的整数倍，即1=n了，则振子通过的路程为=24。 与2公司 达一 :若经过的时间不是二分之一周期的整数倍，即1=(a+)号，其中㎡<1，则振子通 过的路程s≠2(n+n')A,可能大于也可能小于2(+n')A,需要根据起始位置（速度 变化)判断。若精确计算，则需要通过振动方程计算振子通过的路程。 北京宏达 313.简谐运动的图像 振动图像的 x=Asin(wl+p)、x=Asin 或x=Asin(2πi+p 一般表达式 2+9 物理意义 表示振动质点的位移随时间 的变化规律 以横轴表示时间，纵轴表示位移，用平滑曲线连接各时刻对应的位移 图像的建立 即可 云达 从平衡位置开始计时，函数表达 从正向最大位移处开始计时，函 式为x= Asin 数表达式为x= Acos 2 图像 一甲臂有限同 A 京宏 2 运达一甲状育科技有限公司 机械振动与机械波·物理 ·211· 育司 续表 应用简谐远动的图像，可以判定： 教 ①振幅A、周期T以及各时刻振动质点的位移 北京宏达 图像应用 ②各时刻质点的回复力、加速度和速度的方向 ③某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化 情况 振动图像不是