XX高中物理選修章知識點總結：簡諧運動【DOC范文整理】

1、XX 高中物理選修章知識點總結：簡諧運動一.簡諧運動機械振動：物體在某一中心位置兩側來回做往復運動，叫做機械振 動。機械振動產(chǎn)生的條件是：回復力不為零。阻力很小。使 振動物體回到平衡位置的力叫做回復力，回復力屬于效果 力，在具體問題中要注意分析什么力提供了回復力。簡諧振動：在機械振動中最簡單的一種理想化的振動。對簡諧振動 可以從兩個方面進行定義或理解：物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回 復力作用下的振動，叫做簡諧振動。物體的振動參量，隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化的振 動，叫做簡諧振動，在高中物理教材中是以彈簧振子和單擺 這兩個特例來認識和掌握簡諧振動規(guī)律的。描述振動的物理量描述振動

2、的物理量，研究振動除了要用到位移、速度、 加速度、動能、勢能等物理量以外，為適應振動特點還要引 入一些新的物理量。位移 x x :由平衡位置指向振動質點所在位置的有向線段 叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。振幅 A A:做機械振動的物體離開平衡位置的最大距離叫 做振幅，振幅是標量，表示振動的強弱。振幅越大表示振動 的機械能越大，做簡揩振動物體的振幅大小不影響簡揩振動 的周期和頻率。周期 T T:振動物體完成一次余振動所經(jīng)歷的時間叫做周 期。所謂全振動是指物體從某一位置開始計時，物體次以相 同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振動。頻率 f f :振動物體單位時間內完成全振動的次數(shù)。

3、角頻率：角頻率也叫角速度，即圓周運動物體單位時間 轉過的弧度數(shù)。引入這個參量來描述振動的原因是人們在研 究質點做勻速圓周運動的射影的運動規(guī)律時，發(fā)現(xiàn)質點射影 做的是簡諧振動。因此處理復雜的簡諧振動問題時，可以將 其轉化為勻速圓周運動的射影進行處理，這種方法高考大綱 不要求掌握。周期、頻率、角頻率的關系是：。相位：表示振動步調的物理量。現(xiàn)行中學教材中只要求 知道同相和反相兩種情況。研究簡諧振動規(guī)律的幾個思路：用動力學方法研究，受力特征：回復力F=F= x x ;加速度，簡諧振動是一種變加速運動。 在平衡位置時速度最大， 加速 度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。用運動學方法研究：簡諧振動

4、的速度、加速度、位移都 隨時間作正弦或余弦規(guī)律的變化，這種用正弦或余弦表示的 公式法在高中階段不要求學生掌握。用圖象法研究：熟練掌握用位移時間圖象來研究簡諧振 動有關特征是本章學習的重點之一。從能量角度進行研究：簡諧振動過程，系統(tǒng)動能和勢能 相互轉化，總機械能守恒，振動能量和振幅有關。簡諧運動的表達式振幅 A A，周期 T T，相位，初相簡諧運動圖象描述振動的物理量.直接描述量：振幅 A A;周期 T T;任意時刻的位移 t t。.間接描述量：x-tx-t 圖線上一點的切線的斜率等于 V V。.從振動圖象中的 x x 分析有關物理量簡諧運動的特點是周期性。在回復力的作用下，物體的 運動在空間上

5、有往復性，即在平衡位置附近做往復的變加速 運動；在時間上有周期性，即每經(jīng)過一定時間，運動就要重 復一次。我們能否利用振動圖象來判斷質點x x, F F, v v, a a 的變化，它們變化的周期雖相等，但變化步調不同，只有真正 理解振動圖象的物理意義，才能進一步判斷質點的運動情 況。小結：1.1.簡諧運動的圖象是正弦或余弦曲線，與運動軌跡不同.簡諧運動圖象反應了物體位移隨時間變化的關系。.根據(jù)簡諧運動圖象可以知道物體的振幅、周期、任一 時刻的位移。單擺單擺周期公式上述公式是高考要考查的重點內容之一。對周期公式的 理解和應用注意以下幾個問題：簡諧振動物體的周期和頻 率是由振動系統(tǒng)本身的條件決定的

6、。單擺周期公式中的L L是指擺動圓弧的圓心到擺球重心的距離，一般也叫等效擺 長。例如圖 1 1 中，三根等長的繩 L1L1、L2L2、L3L3 共同系住一個 密度均勻的小球，球直徑為d d，L2L2、L3L3 與天花板的夾角3030。若擺球在紙面內作小角度的左右擺動，則擺的圓弧的圓心在 0101 夕卜，故等效擺長為，周期T T 仁 2 2 ;若擺球做垂直紙面的小角度擺動，叫擺動圓弧的圓心在o o 處，故等效擺長為，周期T2=.T2=.單擺周期公式中的 g g，由單擺所在的空間位置決定，還 由單擺系統(tǒng)的運動狀態(tài)決定。所以g g 也叫等效重力加速度。由可知，地球表面不同位置、不同高度，不同星球表面

7、g g 值都不相同，因此應求出單擺所在地的等效g g 值代入公式，即g g 不一定等于 9.8/S29.8/S2。單擺系統(tǒng)運動狀態(tài)不同 g g 值也不相同。例如單擺在向上加速發(fā)射的航天飛機內，設加速度為a a,此時擺球處于超重狀態(tài)，沿圓弧切線的回復力變大，擺球質量 不變，則重力加速度等效值g=g+ag=g+a。再比如在軌道上運行的航天飛機內的單擺、擺球完全失重，回復力為零，則重力加 速度等效值 g=0g=0，周期無窮大，即單擺不擺動了。g g 還由單擺所處的物理環(huán)境決定。如帶小電球做成的單擺在豎直方向 的勻強電場中，回復力應是重力和豎直的電場合力在圓弧切 向方向的分力，所以也有一 g g 的問題。一般情況下 g g 值等于 擺球靜止在平衡位置時，擺線張力與擺球質量的比值。受迫振動和共振I物體在周期性外力作用下的振動叫受迫振動。受迫振動 的規(guī)律是：物體做受迫振動的頻率等于策動力的頻率，而跟 物體固有頻率無關。當策動力的頻率跟物體固有頻率相等 時，受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。共振是受迫振 動的一種特殊情況。機械波橫波和縱波橫波的圖象I機械波：機械振動在介質中的傳播過程叫機械波，機械波產(chǎn)生的條件有兩個：一是要有做機械振動的物體作為波源，二是要有能夠傳 播機