1、第二章第二章 机械振动机械振动 章末复习章末复习选择性必修选择性必修 第一册第一册【知识梳理】【知识梳理】机械振动机械振动简谐运动简谐运动几个概念：几个概念：两种模型两种模型简谐运动特点简谐运动特点受迫振动受迫振动特例特例共振共振3.3.回复力回复力:振动质点受到的总能使其回到平衡位置的力振动质点受到的总能使其回到平衡位置的力一、简谐运动的几个概念1.平衡位置平衡位置：振子原来静止时的位置振子原来静止时的位置2.位移位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段由平衡位置指向振子所在位置的有向线段4.4.描述简谐运动快慢的物理量：描述简谐运动快慢的物理量：振幅、周期、频率振幅、周期、频率小结小结1
2、 1简谐运动中简谐运动中x、F、a、v、Ek、Ep的关系：的关系：1.1.把握两个特殊位置把握两个特殊位置最大位移处最大位移处，x、F、a、Ep最大，最大，v、Ek为零为零；平衡位置处平衡位置处，x、F、a、Ep为零为零，v、Ek最大最大.2.2.位移与回复力（加速度）的关系位移与回复力（加速度）的关系大小关系：大小关系：F=-kx知，力与位移大小成正比知，力与位移大小成正比；方向关系：方向关系：力与位移方向总相反力与位移方向总相反.小结小结1 1简谐运动中简谐运动中x、F、a、v、Ek、Ep量量的关系：的关系：3.3.位移方向的确定位移方向的确定由定义的角度：由定义的角度：简谐运动的位移由平
3、衡位置指向振子所在位置简谐运动的位移由平衡位置指向振子所在位置由位移与回复力关系：由位移与回复力关系：位移与回复力方向相反位移与回复力方向相反4.4.回复力方向的确定回复力方向的确定由定义的角度由定义的角度：简谐运动的回复力总指向平衡位置简谐运动的回复力总指向平衡位置；由位移与回复力关系：由位移与回复力关系：位移与回复力方向相反位移与回复力方向相反.第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习20
4、20-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件小结提升小结提升2 2振幅与路程的关系：振幅与路程的关系：1.1.振动物体在一个周期内的路程一定为四个振幅振动物体在一个周期内的路程一定为四个振幅;2.2.在半个周期内的路程一定为两个振幅在半个周期内的路程一定为两个振幅;3.3.振动物体振动物体在在 T T内的路程可能等于一个振幅内的路程可能等于一个振幅,可能大于一个振幅可能大于一个振幅,还可能小于一个振幅还可能小于一个振幅;振幅与周期的关系：振幅与周期的关系：1.1.在简谐运动中在简谐运动中,一
5、个确定的振动系统的周期一个确定的振动系统的周期(或频率或频率)是固定的是固定的,与振幅无关与振幅无关;（补充）（补充）2.2.水平弹簧振的周期水平弹簧振的周期kmT241第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例1.关于简谐运动的位移、加速度
6、和速度的关系，下列说法正确的是关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是()A.位移减小时，加速度减小，速度也减小位移减小时，加速度减小，速度也减小B.位移方向总是与加位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同速度方向相反，与速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置时，物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同相同D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反运动时，加速度
7、方向与速度方向相反C第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例2.对简谐运动的回复力公式对简谐运动的回复力公式 的理解的理解,正确的正确的是是()A.k只表示弹簧的劲度系数只表示弹簧的劲度系数B.式中的负号表示回复力总是负值式中的负号表示回复
8、力总是负值C.位移位移x是相对平衡位置的位移是相对平衡位置的位移D.回复力只随位移变化回复力只随位移变化,不随时间变化不随时间变化Fkx C第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例3.弹簧振子的振幅增大为原来的弹簧振子的振幅增大为原来的2倍
9、时，下列说法正倍时，下列说法正确的是确的是()A.周期增大为原来的周期增大为原来的2倍倍B.周期减小为原来的一半周期减小为原来的一半C.周期不变周期不变 D.以上说法都不正确以上说法都不正确C第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件 1.1.弹
10、簧振子弹簧振子:一、简谐运动的两类模型 2.2.单摆单摆:（1 1）单摆的回复力由重力沿切线方向的分力提供）单摆的回复力由重力沿切线方向的分力提供（2 2）在摆角很小的情况下，单摆做简谐运动在摆角很小的情况下，单摆做简谐运动（3 3）常见的几类单摆模型）常见的几类单摆模型2lTg第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（
11、20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件类型一：钉摆类型一：钉摆类型二：双线摆类型二：双线摆LR类型三：圆槽摆类型三：圆槽摆 2.2.单摆单摆:（4 4）用单摆测当地重力加速度）用单摆测当地重力加速度第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课
12、件）高中物理选择性必修第一册课件课堂小结课堂小结3 3三、简谐运动的特点 1.1.受力角度受力角度:F=-kx:F=-kx 2.2.运动角度运动角度:txowtAxsin3 3.图像角度图像角度:4 4.能量角度能量角度:机械能守恒机械能守恒第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第
13、一册课件）高中物理选择性必修第一册课件1.直接从图像上读出周期和振幅直接从图像上读出周期和振幅2.确定任一时刻质点相对平衡位置的位移确定任一时刻质点相对平衡位置的位移3.判断任意时刻振动质点的速度方向和加速度方向判断任意时刻振动质点的速度方向和加速度方向4.判断某段时间内振动质点的位移、速度、加速度、判断某段时间内振动质点的位移、速度、加速度、动能及势能大小的变化情况动能及势能大小的变化情况简谐运动图像的理解简谐运动图像的理解:第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件
14、）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例4.(多选多选)如图甲所示，弹簧振子以点如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在为平衡位置，在A、B两点两点之间做简谐运动取向右为正方向，振子的位移之间做简谐运动取向右为正方向，振子的位移x随时间随时间t的变化如的变化如图乙所示，下列说法正确的是图乙所示，下列说法正确的是()At0.8 s时，振子的速度方向向左时，振子的速度方向向左Bt0.2 s时，振子在时，振子在
15、O点右侧点右侧6 cm处处Ct0.4 s和和t1.2 s时，振子的加速度完全相同时，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到到t0.8 s的时间内，振子的速度逐渐增大的时间内，振子的速度逐渐增大答案：答案：ABD第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册
16、课件例例5.(多选多选)一质点做简谐运动，其位移一质点做简谐运动，其位移x与时间与时间t的关系曲线如图所的关系曲线如图所示，由图可知示，由图可知()A质点振动频率是质点振动频率是0.25 HzBt2 s时，质点的时，质点的加速度最大加速度最大C质点的振幅为质点的振幅为2 cmDt3 s时，时，质点所受的合外力一定为零质点所受的合外力一定为零答案：答案：ABC第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末
17、复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例6.(多选多选)一质点做简谐运动的振动图像如图所示，质点的一质点做简谐运动的振动图像如图所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是速度与加速度方向相同的时间段是()A.00.3 sB.0.30.6 sC.0.60.9 sD.0.91.2 s答案：答案：BD第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性
18、必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件1 1受迫振动：受迫振动的频率由受迫振动：受迫振动的频率由 决定决定即即2 2共振共振：受迫振动的特殊情况受迫振动的特殊情况.驱动力频率驱动力频率ff驱迫ff驱固（1 1）驱动力频率物体固有频率）驱动力频率物体固有频率.即即（2 2）振幅最大，振动最剧烈）振幅最大，振动最剧烈（3 3）共振曲线）共振曲线四、受迫振动、共振第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212
19、020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件小结提升小结提升4 4对共振曲线的理解：对共振曲线的理解：1 1两坐标轴的意义：纵轴：受迫振动的振幅横轴：驱动力频两坐标轴的意义：纵轴：受迫振动的振幅横轴：驱动力频率如图所示率如图所示2 2f f0 0的意义：表示固有频率的意义：表示固有频率3 3认识曲线形状：认识曲线
20、形状：f ff f0 0，共振；，共振；ffff0 0或或ffff0 0，振幅较小，振幅较小f f与与 f f0 0相差越大，振幅越小相差越大，振幅越小4 4结论：驱动力的频率结论：驱动力的频率f f越接近振动系统的固有频率越接近振动系统的固有频率f f0 0，受迫振，受迫振动的振幅越大，反之振幅越小动的振幅越大，反之振幅越小第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-
21、2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例7.(多选多选)铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击由于每一根钢轨长度相等，的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动普通钢轨长所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动普通钢轨长为为12.6 m，列车的固有周期为，列车的固有周期为0.315 s下列说
22、法正确的是下列说法正确的是()A列车的危险列车的危险速度为速度为40 m/sB列车过桥需要减速，是为了防止列车与桥发生共振现象列车过桥需要减速，是为了防止列车与桥发生共振现象C列列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D增加钢轨的长度有利于列增加钢轨的长度有利于列车高速运行车高速运行答案：答案：ABD第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020
23、-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例8.(多选多选)下列关于机械振动的有关说法正确的是下列关于机械振动的有关说法正确的是()A.简谐运动的回复力是按效果命名的力简谐运动的回复力是按效果命名的力B.振动图像描述振动图像描述的是振动质点的轨迹的是振动质点的轨迹C.受迫振动的频率等于驱动力的受迫振动的频率等于驱动力的频率频率D.当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，振幅最大时，振幅最大答案：答案：ACD第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末
24、复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件例例9.(多选多选)一物体在振动过程中振幅逐渐减小一物体在振动过程中振幅逐渐减小,这是由于这是由于()A.物体开始振动时振幅太小物体开始振动时振幅太小B.在振动过程中要不断克服外界阻力做在振动过程中要不断克服外界阻力做功功,消耗能量消耗能量C.动能和势能相互转化动能和势能相互转化D.物体的机械能逐渐转化为内物体的机械能逐渐转化为内能能答案：答案：BD第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件第二章第二章 机械振动章末复习机械振动章末复习2020-20212020-2021学年学年【新教材新教材】人教版（人教版（20192019）高中物理选择性必修第一册课件）高中物理选择性必修第一册课件
