1、第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论第 1讲 机械振动过好双基关一、简谐运动1.简谐运动(1)定义:如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向 ,质点的运动就是简谐运动 .(2)平衡位置:物体在振动过程中 为零的位置 .(3)回复力 定义:使物体返回到 的力 . 方向:总是指向 . 来源:属于 力,可以是某一个力,也可以是几个力的 或某个力的 .平衡位置回复力平衡位置平衡位置效果 合力分力2.简谐运动的两种模型模型 弹簧振子 单摆示意图简谐运动条件 弹簧质量要忽略 无摩擦等阻力 在弹簧弹性限度内 摆线为不可伸缩的轻细线 无空气阻力等 最大摆角小于等于 5回复力 弹
2、簧的 提供摆球 沿与摆线垂直方向(即切向 )的分力平衡位置弹簧处于 处 最低点周期 与振幅无关 T 2能量转化与动能的相互转化,机械能守恒与动能的相互转化,机械能守恒弹力重力原长弹性势能 重力势能答案自测 1 (多选 )关于简谐运动的理解,下列说法中正确的是A.简谐运动是匀变速运动B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量C.简谐运动的回复力可以是恒力D.弹簧振子每次经过平衡位置时,位移为零、动能最大E.单摆在任何情况下的运动都是简谐运动二、简谐运动的公式和图象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, 2f代表简谐运动的快慢, t 0代表简谐运动的相位, 0叫做 . kxAsin(t 0)初相2.图象(1)从 开始计时,函数表达式为 x Asin t,图象如图 1甲所示 .(2)从 处开始计时,函数表达式为 x Acos t,图象如图乙所示 .最大位移图 1平衡位置答案自测 2 有一弹簧振子,振幅为 0.8 cm,周期为 0.5 s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是解析