第2章 机械振动 章末整合提升2（课件PPT）-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

章 末 整 合 提 升 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 机械振动 －kx 平衡位置 一次全振动 单位时间内 位移 时间 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 机械振动 弹力 圆弧切线方向的 逐渐减小 周期性驱动力 f固　 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 谢谢观看 返回目录 章末整合提升 物理·选择性必修 第一册(配JK版) 1 eq \f(1,f) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(简谐运动\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(特征\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(受力特点：F＝________, ,运动特点：a＝________变加速运动，周期性和对称性,振动位移随时间变化的规律：正弦或余弦函数规律x＝______________)),描述\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(物理量\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(位移x：以__________为参考点,振幅A：离开平衡位置的最大距离,\b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(周期T：完成____________需要的时间,频率f：____________完成全振动的次数))T＝________　,相位：描述周期性运动在各时刻所处的状态)),振动图像\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(正弦或余弦曲线,物理意义：描述振动物体的______随______变化的规律,图像信息：振幅A、周期T、各时刻位移x)),振动的能量：动能与势能之和)))))) －eq \f(kx,m) Asinωt＋φ eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(两个理想化模型\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(弹簧振子：由弹簧和小球组成，忽略阻力，由______提供回复力的理想化模型,单摆\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(回复力来源：重力沿________________分力,做简谐运动的条件：θ≤5°,等时性,周期公式：__________,实验：用单摆测定重力加速度，g＝\f(4π2l,T2))))),外力作用下的振动\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(阻尼振动\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(振幅__________,机械能逐渐转化为其他形式的能)),受迫振动\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(______________作用下的振动,受迫振动的频率等于驱动力的频率,共振：当f驱＝____时，振幅最大的现象)))))) 2πeq \r(\f(l,g)) 一、简谐运动的图像 　(多选)一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振动的平衡位置位于x轴上的0点。如图中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。如图给出的①②③④四条振动曲线，可用于表示振子的振动图像的是(　　) A．若规定状态a时t＝0，则图像为① B．若规定状态b时t＝0，则图像为② C．若规定状态c时t＝0，则图像为③ D．若规定状态d时t＝0，则图像为④ [解析]　振子在状态a时t＝0，此时的位移为3 cm，且向规定的正方向运动，选项A正确。振子在状态b时t＝0，此时的位移为2 cm，且向规定的负方向运动，相应的图像②中初始位移不对，选项B错误。振子在状态c时t＝0，此时的位移为－2 cm，且向规定的负方向运动，相应的图像③中运动方向及初始位移均不对，选项C错误。振子在状态d时t＝0，此时的位移为－4 cm，速度为零，选项D正确。 [答案]　AD 二、单摆周期公式的应用 1．单摆的周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))。该公式提供了一种测定重力加速度的方法。 2．注意：(1)单摆的周期T只与摆长l和g有关，而与振子的质量及振幅无关。 (2)l为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长。 (3)g为当地的重力加速度或“等效重力加速度”。 　有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，并各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2­l图像，如图所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是____________(选填“A”或“B”)。另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比la∶lb＝____________。 [解析]　纬度越高，重力加速度g越大，由于单摆eq \f(T2,l)＝eq \f(4π2,g)，所以B图线是在北大的同学做的。 从题图乙中可以看出Ta＝eq \f(4,3) s，Tb＝2 s 所以eq \f(la,lb)＝eq \f(T\o\al(2,a),T\o\al(2,b))＝eq \f(4,9)。 [答案]　B　4∶9 三、简谐运动的周期性和对称性 1．周期性：做简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，能回复到原来的状态。 2．对称性 (1)速率的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率。 (2)加速度和回复力的对称性：系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度和回复力。 (3)时间的对称性：系统通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等。振动过程中通过任意两点A、B的时间与逆向通过此两点的时间相等。 　一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，它离开O点后经过3 s时间第一次经过M点，再经过2 s第二次经过M点，该质点再经过________ s第三次经过M点。若该质点由O点出发，在20 s内经过的路程是20 cm，则质点做简谐运动的振幅为____________ cm。 [解析]　根据简谐运动的周期性和对称性分析解决问题。作出该质点的振动图像如图所示，则M点的位置可能有两个，即图中的M1或M2。 第一种情况： 若是位置M1，由图可知eq \f(T1,4)＝3 s＋1 s＝4 s，T1＝16 s，根据简谐运动的周期性，质点第三次经过M点时所需时间为一个周期减第二次经过M点的时间，故Δt1＝16 s－2 s＝14 s。质点在20 s内(即n＝eq \f(20,16)＝eq \f(5,4)个周期内)的路程为20 cm，故由5A1＝20 cm，得振幅A1＝4 cm。 $$