第34讲 机械振动（课件）-2024年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第34讲 机械振动 2024 高考一轮复习讲练测 01 复习目标 02 网络构建 03 知识梳理 题型归纳 04 真题感悟 目录 CONTENTS 内容索引 知识考点 考点1：简谐运动的基本规律 考点2：简谐运动的公式和图像 考点3：简谐运动的两类模型 考点4：受迫振动和共振 夯基·必备基础知识梳理 知识点1 简谐运动的基础知识 知识点1 对简谐运动图像的认识 知识点 弹簧振子模型和单摆模型 知识点1 简谐运动、受迫振动和共振的比较 知识点2 简谐运动的五个特征 知识点2 由简谐运动图像可获取的信息 知识点2 对共振的理解 提升·必考题型归纳 考向1 简谐运动中各物理量的分析 考向1 从振动图像获取信息 考向1 弹簧振子模型 考向1 受迫振动和共振规律 考向2 实际生活中的受迫振动和共振 考向2 单摆模型 考向2 根据条件写出振动方程 考向2 简谐运动的特征应用 复习目标 1、理解和掌握简谐运动的基本规律和图像。 2、能够利用简谐运动的基本规律处理有关弹簧振子和单摆模型的有关问题。 3、理解和掌握受迫振动和共振。 考情分析 网络构建 01 简谐运动的基本规律 PART ONE 夯基·必备基础知识 知识点1 简谐运动的基础知识 (1)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-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 (2)条件：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。 夯基·必备基础知识 知识点1 简谐运动的基础知识 (3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。 (4)回复力 ①定义：使物体返回到平衡位置的力。 ②方向：总是指向平衡位置。 ③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。 夯基·必备基础知识 知识点2 简谐运动的五个特征 1.简谐运动的特征 夯基·必备基础知识 知识点2 简谐运动的五个特征 2.注意： （1）弹簧振子（或单摆）在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。 （2）弹簧振子周期和频率由振动系统本身的因素决定（振子的质量m和弹簧的劲度系数k ），与振幅无关。 提升·必备题型归纳 考向1 简谐运动中各物理量的分析 BCD 提升·必备题型归纳 提升·必备题型归纳 考向2 简谐运动的特征应用 AC 提升·必备题型归纳 提升·必备题型归纳 02 简谐运动的公式和图像 PART ONE 夯基·必备基础知识 知识点1 对简谐运动图像的认识 1．简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝-kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。 (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢。 2．对简谐运动图像的认识 (1)简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线，如图所示。 (2)图像反映的是位移随时间的变化规律，随时间的增加而延伸，图像不代表质点运动的轨迹。 夯基·必备基础知识 知识点2 由简谐运动图像可获取的信息 1.判定振动的振幅A和周期T。(如图所示) 2.判定振动物体在某一时刻的位移。 3.判定某时刻质点的振动方向： ①下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置； ②下一时刻位移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置。 夯基·必备基础知识 知识点2 由简谐运动图像可获取的信息 4.判定某时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向。 5.比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小。 提升·必备题型归纳 考向1 从振动图像获取信息 BC C 提升·必备题型归纳 提升·必备题型归纳 考向2 根据条件写出振动方程 D 提升·必备题型归纳 03 简谐运动的两类模型 PART ONE 夯基·必备基础知识 知识点 弹簧振子模型和单摆模型 夯基·必备基础知识 知识点 弹簧振子模型和单摆模型 提升·必备题型归纳 考向1 弹簧振子模型 C 提升·必备题型归纳 提升·必备题型归纳 考向2 单摆模型 C 提升·必备题型归纳 04 受迫振动和共振 PART ONE 夯基·必备基础知识 知识点1 简谐运动、受迫振动和共振的比较 1．受迫振动：系统在驱动力作用下的振动。物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，与物体的固有周期(或频率)无关。 2．简谐运动、受迫振动和共振的比较 夯基·必备基础知识 知识点2 对共振的理解 1．共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者相等时，振幅达到最大，这就是共振现象。受迫振动的振幅与驱动力频率的关系如图所示。 2.共振