2024届高考物理一轮总复习第五编第十二章机械振动机械波第1讲机械振动课件.pptx

第十二章| 机械振动　机械波 第1讲　机械振动 一、简谐运动 1．简谐运动 (1)简谐运动的定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条__________，这样的振动就是简谐运动。 (2)平衡位置：物体在振动过程中________为零的位置。 ;(3)回复力 ;2．两种模型 (1)弹簧振子 ①水平方向：如图甲所示，回复力由弹簧的弹力提供。 ②竖直方向：如图乙所示，回复力由重力和弹簧弹力的合力提供。 ? (2)单摆： 如图所示，在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上， 如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直 径比摆线短得多，这样的装置叫作单摆。 ;二、简谐运动的公式和图像 1．表达式 2 ．振动图像 (1)从__________开始计时，振动表达式为x＝Asin ωt，图像如图甲所示。 (2)从__________处开始计时，振动表达式为x＝Acos ωt，图像如图乙所示。 ;三、受迫振动和共振 1．受迫振动 2．共振 (1) 定义：做受迫振动的物体受到的驱动力的频率与其固有频率越接 近，其振幅就_____，当二者_____时，振幅达到最大，这就是共 振现象。 (2)共振曲线：如图所示。 ;微点判断　 (1)简谐运动是匀变速运动。 ( ) (2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。 ( ) (3)振幅等于振子运动轨迹的长度。 ( ) (4)简谐运动的回复力可以是恒力。 ( ) (5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。 ( ) (6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。 ( ) (7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。 ( ) ; (一) 简谐运动的规律及应用 考法(一)　简谐运动的规律;续表;[多维训练] 1．[简谐运动的理解] 关于简谐运动以及完成一次全振动的意义，以下说法正确的是 (　 ) A．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同 B．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程为一次全振动 C．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动 D．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相同???背离平衡位置时，速度方向与位移方向相反 ;解析：回复力与位移方向相反，故加速度和位移方向相反，但速度与位移方向可以相同，也可以相反，物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反，背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同，A、D错误；一次全振动过程中，动能和势能可以多次恢复为原来的大小，B错误；速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动，C正确。 答案：C ;答案：B;考法(二)　简谐运动的两种模型 ;续表;[多维训练] 3．[弹簧振子模型] (多选)弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，从它经过O点时开始计时，经过0.3 s第一次到达点M，再经过0.2 s第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为 (　 ) A．0.53 s B．1.4 s C．1.6 s D．2 s ;答案：D;(二) 简谐运动图像的理解及应用 1．对简谐运动图像的两点认识 (1)简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线，如图所示。 (2)图像反映的是位移随时间的变化规律，随时间的增加而延伸，图像不代表质点运动的轨迹。;2．由图像可获取的五个信息 (1)判定振动的振幅A和周期T。(如图所示) (2)判定振动物体在某一时刻的位移。 (3)判定某时刻质点的振动方向： ①下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置； ②下一时刻位移若减小，质点的振动方向是指向平衡位置。 ;(4)判定某时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向。 (5)比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小。 ?;[多维训练] 1．[对简谐运动图像的理解] (2023·浙江1月选考) 主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波。某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波(声音在空气中的传播速度为340 m/s) (　 ) A．振幅为2A B．频率为100 Hz C．波长应为1.7 m的奇数倍 D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相;答案：B　;2．[两个简谐运动图像的对比] 如图是质量相等的甲、乙两个物体分别做简谐运动时的图像，下列说法错误的是 (　 ) A．甲、乙两物体的振幅分别是2 m和1 m B．甲的振动频率比