2024届高考物理一轮复习课件：机械振动与机械波

第一讲　机械振动　 复习回顾 高中阶段我们学过的运动形式有哪些? 提示：按运动轨迹分类 直线运动 曲线运动 匀速直线运动 变速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动 抛体运动 圆周运动 平抛运动 斜抛运动 匀速圆周运动 变速圆周运动 简谐运动 机械振动　 一、机械振动 2.位移x： 偏离平衡位置的距离 1.平衡位置： F合=0 F合=-kx x F合 =F回 二、简谐运动 1.动力学： F回=-kx 2.运动学： x= t x F合=-kx =F回 t x Asinɵ A 3.振幅A： =Asinωt 4.周期T（频率f）： T 3600 2π 最大位移 x=Asin(ωt+φ) t x 一、机械振动 2.位移x： 偏离平衡位置的距离 1.平衡位置： F合=0 二、简谐运动 1.动力学： F回=-kx x= 2.运动学： 机械振动　 t x A T 3600 2π x=Asinωt 机械振动　 Asinɵ 3.振幅A： =Asinωt 4.周期T（频率f）： 最大位移 一、机械振动 二、简谐运动 1.动力学： F回=-kx x= 2.运动学： F合=-kx=F回 5.相位： x=Asin(ωt+φ) B t x 300 900 1200 1800 A T T 12 A/2 T 8 T 3 T 4 -A 3T 4 T 2 2700 A/2 450 A/2 3600 2π t x 0 周期T： ①1T走4A。 ②T/2走2A。 ③T/4不一定走A 1T后回到原位置 T/2后到达O点对称位置 x.v.a大小相等方向相反 F合=-kx=F回 【例2】(2022·漳州测试)(多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，从它经过O点时开始计时，经过0.3 s第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为(　 ) A．0.53 s B．1.4 s C．1.6 s D．2 s AC　 0 M x 0 M x ɵ x 二、简谐运动 kx1 mg 平衡位置：mg=kx0 F回=kx1-mg F回=-kx =kx1-kx0 mg kx0 N mg kx1 N 1.动力学： 2.运动学： 3.振幅A： 4.周期T（频率f）： 6.种类： ①弹簧振子 kx0 mg T mg ②单摆 ɵ很小时x/≈x ɵ<50 F回=mgsinɵ x x/ F回≈ =mg mg 5.相位： 二、简谐运动 1.动力学： 2.运动学： 3.振幅A： 4.周期T： 6.种类： ①弹簧振子 ②单摆 ɵ<50 ɵ T mg x 注意：简谐运动T与振幅无关。 T=2π T=2π 受迫振动周期=驱动力的周期。 驱动力的周期等于简谐运动的固有周期时振幅最大，即发生共振。 5.相位： 思考：一试管漂浮在水中，底部放点沙子，结果保持静止状态，压下试管一小段距离，放手后试管上下运动，其运动是否为简谐运动，若是，求试管做简谐运动的周期T，试管及沙子的总重量为m，横截面积为S、水的密度为ρ，重力加速度为g。 机械波 一、机械振动 二、简谐运动 三、机械波 波源机械振动，依次带动相邻质点的振动。 1.分类： ①横波: 波峰、波谷 ②纵波: 2.波长： 相邻波峰 或相邻密部的距离 3.波速: 疏部、密部 波传递能量信息、传播振动形式 质点不随波迁移 一、机械振动 二、简谐运动 三、机械波 波源机械振动，依次带动相邻质点的振动。 1.分类： ①横波: 波峰、波谷 ②纵波: 疏部、密部 2.波长： 相邻波峰 或相邻密部的距离 3.波速: 波在介质中传的速度 三、机械波 波源机械振动，依次带动相邻质点的振动。 1.分类： ①横波: 波峰、波谷 ②纵波:疏部、密部 2.波长： 相邻波峰 或相邻密部的距离 3.波速: 波在介质中传的速度 =λf ①各质点不随波发生迁移， 均在随波源振动． ②各质点振动T相同，由振源决定。 ③各质点振幅相同(不考虑能量损失） ④各质点起振方向与波源相同 思考：各质点振动方向有什么特点？ 思考: 各质点振动方向有什么特点？ 上坡下振.下坡上振 波动图像: 各质点在某一时刻的相对位置关系图 振动图像: 一个质点在不同时刻相对位置关系图 t y 试画出波源从此时刻开始的振动图像 x y v 思考: 两列波相遇会发生什么情况？ 一、机械振动 二、简谐运动 三、机械波 四、波的特征 1.波的干涉： ①条件： 频率相同(相干波) 振动方向相同 加强点： Δx= nλ 减弱点： Δx= =2n (2n-1 形成稳定的加强区和减弱区的叠加 ②若步调一致 减弱点： Δx= nλ 加强点： Δx= (2n-1 若步调相反 =2n 机械波 四、波的