從本節課開始,開始學習高中物理選修3-4,在新課標高考理綜中,選修3-3、選修3-4選一題做,分值為15分。
機械振動
1、定義:物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側所做的往復運動,就叫做機械振動(振動)。
2、平衡位置:物體原來靜止時的位置叫做平衡位置。
3、特點:有一個平衡位置,物體做往復運動。
4、產生的條件:物體會受到回復力作用和阻力足夠小。
5、彈簧振子:小球和彈簧所組成的系統。
彈簧振子
看成彈簧振子的條件:
(1)小球看成質點。
(2)彈簧質量不計。
(3)忽略摩擦阻力。
(4)小球離開平衡位置最大距離時彈簧在彈性限度內。
6、回復力:使振動物體返回平衡位置的力。
回復力使物體返回平衡位置
回復力特點:
(1)方向:始終指向平衡位置。
(2)大小:F=-kx(彈簧振子的回復力大小)
(3)回復力是按作用效果命名的,和向心力一樣,回復力可以是彈力、重力等,也可以是幾個力的合力。
(4)在平衡位置,回復力為零。(合外力不一定為零)
簡諧運動
1、定義:物體所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比,并且總指向平衡位置,則物體所做的運動叫做簡諧運動。
彈簧振子的運動就是簡諧運動
2、簡諧運動特點:
(1)簡諧振動是最簡單、最基本的運動,簡諧振動是理想化的振動。
(2)回復力與位移成正比而方向相反,總是指向平衡位置。
(3)簡諧運動是一種理想化的運動,振動過程中無阻力,所以振動系統機械能守恒。
(4)簡諧運動是一種非勻變速運動。
(5)位移隨時間變化關系圖是正弦或余弦曲線.
3、判斷機械運動是否是簡諧運動的方法
(1)找到振動物體的平衡位置。
(2)列出物體位移與回復力的表達式。
(3)判斷回復力與位移是否滿足F=-KX。
彈簧振子做簡諧運動過程分析
O點為平衡位置
O?A’:小球遠離平衡位置,速度減小,加速度增大,回復力向右指向O點。
A’?O:小球靠近平衡位置,速度增大,加速度減小,回復力向右指向O點。
O?A:小球遠離平衡位置,速度減小,加速度增大,回復力向左指向O點。
A?O:小球靠近平衡位置,速度增大,加速度減小,回復力向左指向O點。