新教材一輪復(fù)習(xí)人教版選擇性必修第1講機(jī)е振動(dòng)課件

第1講機(jī)械振動(dòng)必備知識(shí)·自主排查【知識(shí)再現(xiàn)】一、簡諧運(yùn)動(dòng)1．簡諧運(yùn)動(dòng)(1)定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與_____的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)就叫作簡諧運(yùn)動(dòng)。(2)條件：如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成_____，并且總是指向_________，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡諧運(yùn)動(dòng)。時(shí)間正比平衡位置(3)平衡位置：如圖所示，平衡位置是物體在振動(dòng)過程中_______為零的位置，并不一定是_____為零的位置?；貜?fù)力合力(4)回復(fù)力：①定義：使物體返回到_________的力。②方向：總是指向_________。③來源：屬于_____力，可以是某一個(gè)力，也可以是幾個(gè)力的_____或某個(gè)力的_____。平衡位置平衡位置效果合力分力(5)簡諧運(yùn)動(dòng)的特征①動(dòng)力學(xué)特征：F回＝_____。②運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：x、v、a均按正弦或余弦規(guī)律發(fā)生_______變化(注意v、a的變化趨勢相反)。③能量特征：系統(tǒng)的機(jī)械能_____，振幅A_____。－kx周期性守恒不變2．簡諧運(yùn)動(dòng)的兩種模型5°彈力重力原長低無關(guān)守恒守恒二、簡諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖像1．表達(dá)式(1)動(dòng)力學(xué)表達(dá)式：F＝_____，其中“－”表示回復(fù)力與位移的方向相反。(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式：x＝__________________，其中A代表振幅，ω＝2πf代表簡諧運(yùn)動(dòng)的快慢，ωt＋φ0代表簡諧運(yùn)動(dòng)的相位，φ0叫作_____。－kxAsin(ωt＋φ0)初相2．圖像(1)從_________開始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Asinωt，圖像如圖甲所示。(2)從_________處開始計(jì)時(shí)，函數(shù)表達(dá)式為x＝Acosωt，圖像如圖乙所示。平衡位置最大位移三、受迫振動(dòng)和共振1．受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在_______作用下的振動(dòng)。受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，而與系統(tǒng)的固有頻率_____。物體做受迫振動(dòng)的頻率一定等于_______的頻率，但不一定等于系統(tǒng)的_____頻率，固有頻率由系統(tǒng)本身決定。2．共振：驅(qū)動(dòng)力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率_____時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅達(dá)到最大，這種現(xiàn)象叫作共振。共振曲線如圖所示。驅(qū)動(dòng)力無關(guān)驅(qū)動(dòng)力固有相等【情境轉(zhuǎn)換】唐朝洛陽有個(gè)和尚喜歡彈撥樂器——磬，奇怪的是，靜靜的磬經(jīng)常自鳴自響，無緣無故地發(fā)出嗡嗡的聲音，磬無故而鳴，使和尚大為驚奇，漸漸由驚而疑，由疑而怯，以為是妖孽作怪，結(jié)果憂慮成疾，病倒在床。一天，和尚向前來探望他的朋友訴說了內(nèi)心的憂慮，正在說話時(shí)，寺院里的鐘聲響了，說來奇怪，磬也發(fā)出了嗡嗡的響聲。和尚的朋友明白了原因，悄悄用鋼銼在磬上銼了幾處，從此之后，磬再也不會(huì)無故發(fā)聲了。和尚以為妖怪已被趕走，心事頓消，病也不治而愈。問題：磬為什么會(huì)不敲自鳴呢？提示：這是共振引起的一種現(xiàn)象。磬的頻率偶然和鐘的頻率一樣，因此每當(dāng)鐘響時(shí)，磬也因共振而發(fā)出嗡嗡之聲?！拘☆}快練】1．判一判(1)簡諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置就是質(zhì)點(diǎn)所受合力為零的位置。(

)(2)彈簧振子每次經(jīng)過平衡位置時(shí)，位移為零、動(dòng)能最大。(

)(3)單擺在任何情況下的運(yùn)動(dòng)都是簡諧運(yùn)動(dòng)。(

)(4)物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率與固有頻率無關(guān)。(

)(5)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡。(

)(6)做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，速度增大時(shí)，其加速度一定減小。(

)提示：(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√2．練一練(1)(多選)下列振動(dòng)，不屬于受迫振動(dòng)的是(

)A．用重錘敲擊一下懸吊著的鐘后，鐘的振動(dòng)B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接通電源后，振針的振動(dòng)C．小孩睡在自由擺動(dòng)的吊床上，小孩隨著吊床一起擺動(dòng)D．彈簧振子在豎直方向上沿上下方向振動(dòng)【解析】選A、C、D。受迫振動(dòng)是指在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)，故A、C、D都是自由振動(dòng)，B是受迫振動(dòng)。(2)若單擺的擺長適當(dāng)變大，擺球的質(zhì)量由20g增加為40g，擺球離開平衡位置的最大角度不變，則單擺振動(dòng)的(

)A．頻率不變，振幅不變 B．頻率變小，振幅變大C．頻率變小，振幅不變 D．頻率變大，振幅變大【解析】選B。根據(jù)單擺的周期公式T＝2π得，擺長變長，則周期變大，周期與頻率互為倒數(shù)，則頻率變小，A、D錯(cuò)誤；擺球離開平衡位置的最大角度不變，由于擺長變長，則擺球離開平衡位置的最大距離增大，即振幅變大，B正確，C錯(cuò)誤。關(guān)鍵能力·分層突