2026届高考物理一轮复习课件：机械振动

该高中物理高考复习课件聚焦机械振动模块核心考点，涵盖机械振动定义、简谐运动规律、弹簧振子与单摆模型、受迫振动及共振等高考必备内容，对接高考评价体系中运动和相互作用观念的考查要求，通过梳理简谐运动表达式、单摆周期公式等高频考点，归纳振动图像分析、等效模型应用等常考题型，体现备考针对性。 课件以高考真题训练为特色，含全国卷典型例题，注重科学思维培养，通过弹簧振子回复力推导、单摆等效摆长分析等科学推理过程，指导学生掌握振动图像函数表达式书写、周期公式应用等应试技巧。助力学生高效突破考点，教师可依托其系统性考点梳理与实战题型解析，实现精准复习教学。

高三一轮复习机械振动 1、定义： 一、机械振动 中心位置 物体在某一 两侧附近所做的 运动。叫做机械 ，简称为振动。 往复 振动 2、中心位置： 物体在 时所处的位置，这个位置还叫 位置。 平衡 振子 3、振动的物体叫 。 匀加速 4、机械振动与机械运动的问题 机械运动包括以下几种： (1)直线运动： 直线运动， 直线运动和 直线运动。还有 直线运动， 直线运动。 匀减速 匀速 变加速 变减速 没有振动 (2)曲线运动:(1) 运动，(2) 圆周运动，(3) 圆周运动。 平抛 一、机械振动 4、机械振动与机械运动的问题 匀速 变速 机械 (3)机械振动:(1) 振动，(2) 运动，(3) 振动, (4) 振动。 简谐 阻尼 受迫 B 例如，下图中哪个不属于机械振动？答： 。 1、定义： 二、简谐运动 正 物体所受回复力的大小与位移大小成 比，方向总是指向 的这样的机械振动，又叫简谐运动。 F回=-KX 始终指向平衡位置 平衡位置 2、表达式： 。 3、回复力： . 使物体返回到平衡位置的力 (1)回复力来源： . 可能是合力，也可能是分力 (2)方向： . 离开平衡位置的位移 4、位移X： 。 相反 5、负号表示回复力方向与位移方向 。 6、图像如图所示： (1)推导： 加速度 二、简谐运动 7、简谐运动的加速度与位移关系 F=-KX F=ma (2)简谐运动物体的 大小与 大小成 比，方向总是与位移方向 . 位移 正 相反 (3)图像，如图所示。 (1)位移X随时间t变化的涵数关系式： , 从平衡位置开始计时。 相位 二、简谐运动 8、简谐运动各量与时间的关系 运动位移X随时间t变化的一般涵数关系式： . (ωt+φ0)叫 ，φ0叫 ，A表示 . 初相位 2Kπ 相位差： 。 ①同相：频率相同、相位差 ,k=0,1.2,3···）两个振子振动步调完全 。 相同 (2K+1)π ②反相：频率相同、相位差为 ，两个振子振动步调完全相 。 反 ③X-t图象的斜率表示 。 速度 平衡位置速度最 ，位移最大时速度为 。 大 零 振幅 离开平衡位置的最大位移。 ①推导表达式： . 弹簧振子 二、简谐运动 8、简谐运动各量与时间的关系 (2)回复力F回随时间t变化的涵数关系式： (3)加速度a随时间t变化的涵数关系式： F回=-KX=-KAsin(ωt+φ0) ②图象如图所示。 ①推导表达式： . ②图象如图所示。 9、简谐运动的两种模型 (1) , (2) . 单摆 简谐振动属于 运动. 变加速或变减速 1、组成，如图所示。 一次全振动 三、弹簧振子 2、周期T： (1)振子完成 所需要的时间. O 一次全振动： 或 。 → → → O B A O → A → O → B → O → A 3、频率f： 内完成全振动的 。 单位时间 次数 -KX (2)弹簧振子周期公式：T= .它由弹簧振子自身性质决定。 4、回复力F回=F弹= 。 = 弹簧的形变量 位移大小. 有 5、变形的弹簧振子 平衡位置,弹簧 形变， 振动过程机械能 。 守恒 如图，它们的问题在哪里？ 1、把一根 的质量可以 的细线上端 ，下端拴一个体积 质量 的小球(或其他重物)，这样的装置叫单摆。 不能伸缩 四、单摆 忽略 固定 小 大 A O (2)向心力： ， . 重力沿切线方向的分力G1 (1)平衡位置： . F回=-KX θ T G G1 G2 最低点O T-G2= F向= F回＝G1=mgsinθ 四、单摆 2、单摆的振动是一种简谐运动 T-mgcosθ=mv2/L (3)回复力： . . B L sinθ=AB/L 当θ很小时，x=OA≈AB 结论： 在摆角很小（小于5度）条件下，单摆的回复力大小与位移大小成 比， 回复力方向与位移方向相 . 正 反 （1）公式： 。 3、单摆的周期T 等效摆长 四、单摆 L . g . 等效重力加速度 L=L0+R ①摆长L： 。 摆线长 L0 摆长 L=L0+R 如图是个双线摆，摆线的长为L，球直径为d,角度如图所示，则等效摆长L= . Lsinθ+d/2 = 四、单摆 3、单摆的周期T 如图1所示，平衡时，F拉 mg，此时的g就是单摆周期公式中的重力加速度。 ②等效重力加速度g= 。 图1 图2 如图2所示，平衡时，F拉= ，此时的 就是等效重力加速度。 图2单摆的周期为T= . mgsinθ gsinθ 在平衡位置不摆动时的拉力F/m 单摆在超重的环境里，等效重力加速度 . 单摆在失重的环境里，等效重力加速度 . 太空里完全失重状态下的单摆 等效重力加速度g= 。 0 四、单摆 4、单摆的应用 (1)计时器（应用单摆的等时性） (2)测量重力加速度（应用周期公式） → g= . （1）无线单摆 四、单摆 5、变形的单摆 如图，周期为： 。 （2）电场中的单摆 例1、如图有一带电量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬挂在匀强电场E中，匀强电场方向与重力方向相同，当小球小角度摆动时，求摆动周期。(小球半径为r，重力加速度为g) 解：摆在平衡位置不动时，摆绳拉力F=mg+Eq. 等效重力加速度g1=F/m= . 摆动周期T= . 思考：若电场是其它方向呢？ 1、自由振动：振动系统按自身 的振动。 3、受迫振动：在周期性 作用下的振动。 固有频率 五、受迫振动和共振 驱动力 2、阻尼振动：振幅不断 的振动。 减小 等于 受迫振动的频率 驱动力的频率，跟系统的固有频率 关。 无 = 4、共振:当驱动力的频率 振动系统的固有频率，振幅最 。 大 5、共振的应用与防止 (1)共振的应用: 乐器的共鸣箱 (2)共振的防止: 1、思考辩析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置 ( ) (2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。 ( ) (3)公式x＝Asinωt 说明是从平衡位置开始计时。 ( ) (4)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。 ( ) (5)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。 ( ) (6)物体受迫振动的频率与驱动力的频率无关。 ( )             六、例题与练习 2、下列关于简谐运动的说法正确的是(　　) A．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动 B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 C．一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程 D．位移减小时，加速度减小，速度增大 A D 六、例题与练习 3、某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是(　　) A．当f＜f0时，该振动系统的振幅随f增大而减小 B．当f＞f0时，该振动系统的振幅随f减小而减小 C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0 D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f D 六、例题与练习 4.下图是一个简谐振动的图象，(1)写出这个振动图象的位移X随时间t的涵数表达式，(2)求t=0.05S时的位移，（3）从t=0.1S到t=0.2S这段时间内，振子的位移、回复力、加速度、速度、动能和弹簧的弹性势能如何变化？（4）从t=0到t=1.3S这段时间内，质点的位移和路程各是多少？ 解: 0 -2 X/cm t/s 2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 (2) (3) 位移负方向变大 回复力正方向变大 回复力和加速度正方向变大 速度负方向变小 动能变小 势能变大 （4）位移为零， 路程为34cm， 六、例题与练习 A 5、(多选)如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2。以下判断正确的是（       ） A. h=1.7m       B. 简谐运动的周期是0.8s   C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m        D. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反 B 六、例题与练习 20 A 6、(全国卷2)如图，长为L的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方O1处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为5°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是:( ) 六、例题与练习 根据机械能守恒，左右两边高度h相同，画图，列式，推导得出左边位移X1小，周期是右边一半。 21 $