大学物理学（少课时）第2版 课件 第十一章振动和波课件11.1-11.4（振动）.pptx

振动和波;

第一节简谐振动

第二节简谐振动的合成

*第三节阻尼振动受迫振动共振

第四节电磁振荡

第五节机械波的产生和传播

第六节平面简谐波的波动方程

第七节惠更斯原理波的叠加和干涉

*第八节驻波

*第九节多普勒效应

第十节平面电磁波

;第一节简谐振动;一、弹簧振子;物体作简谐振动的条件：;二、简谐振动的特征及其表达式;------简谐振动的微分方程;——物体离开平衡位置的最大位移的绝对值;(1)周期T;①周期、频率或圆频率均由振动系统本身的性质决定，故称之为固有周期、固有频率或固有角频率。;(1)相位;计算两个同频率简谐振动、同一时刻的相位差;A、T、?0---描述简谐振动的三个特征量;常数和的确定;雨课堂投稿;周期;四、旋转矢量法;变速直线运动（简谐运动）;用旋转矢量表示两个同频率的简谐运动相位之差：;【例题11-1】一质量为0.01kg??物体作简谐振动，振幅为0.24m，周期为4s，t=0时，x0=0.12m，且向x负向运动，试求：（1）t=1.0s时，物体所处的位置和所受的力；（2）由起始位置运动到;解：（1）物体振动方程为：;时，v为负，;（2）将;【例题11-2】轻弹簧右端连着一物体。;解:（1）求简谐振动方程;;(3)如果m在处时速度不等于零,而是具有向右的初速度,求其运动方程.;作业：

11-6；11-7;雨课堂主观题：

一放置在水平桌面上的弹簧振子，振幅A＝2.0×10-2m，周期T＝0.50ｓ．当t＝0时，（1）物体在正方向端点；（2）物体在平衡位置、向负方向运动；（3）物体在x＝1.0×10-2m处，向负方向运动；（4）物体在x＝-1.0×10-2m处，向正方向运动．求以上各种情况的运动方程．;;1.一个质点作简谐运动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为，且向x轴正方向运动，代表此简谐运动的旋转矢量为（）;2.两个同周期简谐运动曲线如图所示，x1的相位比x2的相位（）;3.一简谐运动曲线如图所示，则运动周期是（）;投稿;第二节简谐振动的合成;某质点同时参与两个同频率且在同一直线上的简谐运动;一、解析法;二、旋转矢量合成法;讨论：;例题;1.两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐运动合成后，振幅仍为A，则这两个简谐运动的相位差为（）;作业：

11-9;;;;三、共振;由上式可以看出:(1)振幅达最大值时,驱动力的角频率略小于系统固有角频率；(2)系统受阻尼越小，振幅达最大值时驱动力角频率与系统固有角频率越接近。当阻尼系数;共振现象在实际中有广泛的应用，例如一些乐器利用共振来提高音响效果；收音机的调谐就是利用共振来接收某一频率的电台广播。但共振现象也可引起危害，例如当火车驶过桥梁时，车轮在铁轨接头处的撞击力是周期性的，如果其频率与桥梁的固有频率相近，就会使桥梁的振动加剧甚至可能造成桥梁的破坏，这种共振现象应设法避免。;;b→c：对电容器反向充电，B带正电，A带负电，随着电流的减弱，两极板上电荷逐渐增多，磁场能量又全部转化为电场能量（c图）。

c→d：电客器放电，电场能量又转化为磁场能量（d图）。

此后，电容器又被充电，回到原状态，完成了一个完全的振荡过程。;2．基本概念：

（1）电磁振荡：在电路中电荷与电流随时间作周期性变化的现象。

（2）振荡电路：产生电磁振荡的电路。

振荡电路的种类很多，其中最基本，最简单的振荡电路是由电感线圈L与电容C组成的LC振荡电路。

电感与电容是储能元件，它们之间的能量转换是可逆的，而电阻是耗散性元件，它的能量单向地转换成焦耳热。;（3）无阻尼自由振荡电路：不含电阻而只含电感与电容的电路。

（4）阻尼振荡：含有电阻的振荡的电路。

在电阻较小的情况下，可以近似地看作无阻尼自由振荡。

（5）振荡方程

振荡电路所遵循的欧姆定律。;;;三、无阻尼电磁振荡的能量