第二章 机械振动 章末总结-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，教科版）

章末总结 知识整合·构建网络 物理 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 专题研析·拓展提升 物理 专题一　简谐运动的对称性和周期性 做简谐运动的物体在完成一次全振动后,再次振动时则是重复上一个振动的形式,所以简谐运动具有周期性,因此在处理实际问题时,要注意多解的可能性。简谐运动过程具有对称性,关于平衡位置对称的两位置上速度、加速度(回复力)、位移、动能、势能的大小均相等,且由某点到平衡位置和由平衡位置到该点或对称点的时间相等,由某点到最大位移处和由最大位移处回到该点的时间相等。在实际问题中利用简谐运动的周期性和对称性解题很方便。 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 [例1] 物体做简谐运动,通过A点时的速度为v,经过1 s后物体第一次以相同速度v通过B点,再经过1 s物体紧接着又通过B点,已知物体在2 s内所走过的总路程为12 cm, 则该简谐运动的周期和振幅分别是多大? 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 由于简谐运动的对称性和周期性造成问题多解需多向 思维,画出运动示意图可以帮助全面思考,以免漏解。 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 [跟踪训练1] (多选)一个质点以O为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示。a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置,且b、d关于平衡位置对称,则下列说法正确的是(　　) √ √ 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 专题二　简谐运动的图像 简谐运动的图像描述了振动质点的位移随时间变化的规律。从图像中可以确定位移、速度、加速度、动能和势能等物理量以及它们的变化规律,具体分析如下: 项目 内容 说明 横、纵轴表示的物理量 横轴表示时间,纵轴表示质点的位移 ①振动的图像不是振动质点的运动轨迹。 ②计时起点一旦确定,已经形成的图像形状不变,以后的图像随时间向后延伸。 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 意义 表示振动质点的位移随时间变化的规律 ③简谐运动图像的具体形状跟正方向的规定有关 形状 应用 ①直接从图像上读出周期和振幅。 ②确定任一时刻质点相对平衡位置的位移。 ③判断任一时刻振动质点的速度方向和加速度方向。 ④判断某段时间内振动质点的位移、速度、加速度、动能及势能大小的变化情况 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 [例2] (多选)如图是某弹簧振子在水平面内做简谐运动的位移—时间图像,则振动系统在(　　) A.t1和t3时刻具有相同的动能和速度 B.t3和t5时刻具有相同的势能和速度 C.t1和t5时刻具有相同的加速度 D.t2和t5时刻振子所受回复力大小之比为2∶1 √ √ 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 在振动图像中以位移这个矢量及位移的变化来分析一系列的物理量,当位移大小相等时,回复力大小、加速度大小、速率、动能、势能都相等,当位移变大时,加速度、回复力、势能三量变大,速率、动能则变小;方向上,位移为正时,加速度、回复力两量都为负,速度方向则不一定,速度的方向可根据位移的具体矢量的变化去判定,也可用斜率的正负去判定。 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 [跟踪训练2] 一个单摆做简谐运动,其振动图像如图所示,则下列说法正确的是(　　) A.t=0.4 s时刻的回复力是t=0.2 s时刻回复力的2倍 B.t=0.8 s时,摆球的振动速度最小 C.t=0.8 s时,摆球的加速度为零 D.单摆的摆长约为0.64 m √ 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 知识整合·构建网络 专题研析·拓展提升 达标训练·检测效果 专题三　单摆四性的应用 1.等时性:单摆小角度摆动时可视为简谐运动,完成每次全振动所用的时间相等,即为单摆的周期。单摆的周期只与摆长和当地的重力加速度有关,与摆球的质量和振幅无关。 2.重复性:单摆的振动是具有周期性的。振动过程中,振动的位移、速度、势能、动能、回复力都随时间周期性变化。因此,在具体分析问题时必须考虑到由于单摆运动的重复性造成的多解性。 3.对称性:单摆的运动过程关于平衡位置对称,主要表现在平衡位置两侧当摆角相同时,摆球的速率、势能的大小、动能相同