第12章 第34讲 机械振动-【名师大课堂】2025年高考物理艺术生总复习必备（教师课件）

第十二章　机械振动　机械波 第34讲　机械振动 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 01 基础知识梳理 02 关键考能突破 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 正弦函数 正弦曲线 回复力 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 平衡位置 平衡位置 振动方向 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 最大距离 全振动 单位时间 快慢 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 阻力 弹力 重力 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 原长 最低 振幅 机械能 机械能 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 －kx A sin(ωt＋φ0) 初相 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 平衡位置 最大位移 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 驱动力 驱动力 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 固有频率 固有频率 振幅 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 A 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 BD 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 CD 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 C 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 谢 谢 观 看 按ESC键退出全屏播放 第十二章　机械振动　机械波 返回导航 下一页 上一页 一、简谐运动 1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从____________的规律，即它的振动图像(x­t图像)是一条____________，这样的振动叫作简谐运动． 2．平衡位置：物体在振动过程中__________为零的位置． 3．回复力 (1)定义：使物体返回到____________的力． (2)方向：总是指向____________． (3)来源：振动物体所受的沿____________的合力． 4．描述简谐运动的物理量 物理量 定义 意义 振幅 振动物体离开平衡位置的________ 描述振动的强弱和能量 周期 振动物体完成一次______所需时间 描述振动的____，T＝eq \f(1,f) 频率 振动物体________内完成全振动的次数 相位 ωt＋φ 描述物体在各个时 刻所处的不同状态 5．简谐运动的两种模型 简谐运动的两种模型的比较 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐运 动条件 (1)弹簧质量可忽略 (2)无摩擦等________ (3)在弹簧弹性限度内 (1)摆线为不可伸缩的轻细线 (2)无空气阻力 (3)最大摆角小于5° 回复力 弹簧的________提供 摆球________沿与摆线垂直方向中的分力 平衡 位置 弹簧处于________处 ________点 周期 与________无关 T＝________ 能量 转化 弹性势能与动能的相互转化，系统__________守恒 重力势能与动能的相互转化，__________守恒 2π 二、简谐运动的公式和图像 1．表达式 (1)动力学表达式：F＝__________，其中“－”表示回复力与位移的方向相反． (2)运动学表达式：x＝___________________，其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫作________． 2．图像 (1)从__________开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt，图像如甲所示． (2)从__________处开始计时，函数表达式为x＝A cos ωt，图像如乙所示． 三、受迫振动及共振 1．受迫振动 (1)概念：系统在__________作用下的振动． (2)振动特征：受迫振动的频率等于__________的频率，与系统的固有频率无关． 2．共振 (1)概念：驱动力的频率等于系统的____________时，受迫振动的振幅最大的现象． (2)共振条件：驱动力的频率等于系统的____________． (3)特征：共振时________最大． (4)共振曲线：如图所示． 考点一　简谐运动的规律 简谐运动的规律——五个特征 受力 特征 回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相反．“－”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数． 运动 特征 (1)简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动． (2)靠近平衡位置时a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置时，a、F、x部增大，v减小． 能量 特征 振幅越大，能量越大．在运动过程中，系统的动能和势能相互转化，机械能守恒． 周期性 特征 (1)相隔T或nT的两个时刻，振子处于同一位置且振动状态相同． (2)质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化，变化周期就是简谐运动的周期T. (3)动能和势能也随时间做周期性变化．其变化周期为 对称性 特征 (1)如图所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等． (2)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间， 即tPO＝tOP′. (3)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO. (4)相隔或(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反． 考点四　受迫振动和共振 1．简谐运动、受迫振动和共振的关系比较 项目 简谐运动 受迫振动 共振 受力情况 受回复力 受驱动力作用 受驱动力作用 振动周期 或频率 由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0 由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱 T驱＝T0或f驱＝f0 振动 能量 振动系统的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动系统获得的能量最大 常见 例子 弹簧振子、单摆(θ＜5°) 机械工作时底座发生的振动 共振筛、声音的共鸣 $$