從本節(jié)課開始,開始學(xué)習(xí)高中物理選修3-4,在新課標(biāo)高考理綜中,選修3-3、選修3-4選一題做,分值為15分。
機(jī)械振動(dòng)
1、定義:物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng),就叫做機(jī)械振動(dòng)(振動(dòng))。
2、平衡位置:物體原來靜止時(shí)的位置叫做平衡位置。
3、特點(diǎn):有一個(gè)平衡位置,物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4、產(chǎn)生的條件:物體會受到回復(fù)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(tǒng)。
彈簧振子
看成彈簧振子的條件:
(1)小球看成質(zhì)點(diǎn)。
(2)彈簧質(zhì)量不計(jì)。
(3)忽略摩擦阻力。
(4)小球離開平衡位置最大距離時(shí)彈簧在彈性限度內(nèi)。
6、回復(fù)力:使振動(dòng)物體返回平衡位置的力。
回復(fù)力使物體返回平衡位置
回復(fù)力特點(diǎn):
(1)方向:始終指向平衡位置。
(2)大小:F=-kx(彈簧振子的回復(fù)力大小)
(3)回復(fù)力是按作用效果命名的,和向心力一樣,回復(fù)力可以是彈力、重力等,也可以是幾個(gè)力的合力。
(4)在平衡位置,回復(fù)力為零。(合外力不一定為零)
簡諧運(yùn)動(dòng)
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(yùn)動(dòng)叫做簡諧運(yùn)動(dòng)。
彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡諧運(yùn)動(dòng)
2、簡諧運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):
(1)簡諧振動(dòng)是最簡單、最基本的運(yùn)動(dòng),簡諧振動(dòng)是理想化的振動(dòng)。
(2)回復(fù)力與位移成正比而方向相反,總是指向平衡位置。
(3)簡諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng),振動(dòng)過程中無阻力,所以振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
(4)簡諧運(yùn)動(dòng)是一種非勻變速運(yùn)動(dòng)。
(5)位移隨時(shí)間變化關(guān)系圖是正弦或余弦曲線.
3、判斷機(jī)械運(yùn)動(dòng)是否是簡諧運(yùn)動(dòng)的方法
(1)找到振動(dòng)物體的平衡位置。
(2)列出物體位移與回復(fù)力的表達(dá)式。
(3)判斷回復(fù)力與位移是否滿足F=-KX。
彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)過程分析
O點(diǎn)為平衡位置
O?A’:小球遠(yuǎn)離平衡位置,速度減小,加速度增大,回復(fù)力向右指向O點(diǎn)。
A’?O:小球靠近平衡位置,速度增大,加速度減小,回復(fù)力向右指向O點(diǎn)。
O?A:小球遠(yuǎn)離平衡位置,速度減小,加速度增大,回復(fù)力向左指向O點(diǎn)。
A?O:小球靠近平衡位置,速度增大,加速度減小,回復(fù)力向左指向O點(diǎn)。