第1单元 机械振动 必备知识要打牢 抓双基 固本源 得基础分 掌握程度 BIBEL ZHISHLYAO DALAO 知识点一 简谐运动 「想一想] 请运动的图象和简谢运动的轨迹相同吗?为什 么? (2)简谐运动的位移与必修1中所学的直线运动的位 移有何区别? MYKONGLONG
简谐运动 [想一想] (1)简谐运动的图象和简谐运动的轨迹相同吗？为什 么？ (2)简谐运动的位移与必修1中所学的直线运动的位 移有何区别？
(3)在一个周期T内,质点的路程与振幅有何关系? 2 T、AT呢? 「提示](1)不同。简谐运动的图象描述的是振动质 点的位移(一个物理量)随时间变化的规律,而简谐运动 的轨迹是质点运动的径迹。 (2)简谐运动的位移是以平衡位置为参考点,与位 置对应,是时刻的函数,总是从平衡位置指向质点所在 的位置;直线运动的位移是以物体的初始位置为参考点, 与过程对应,是时间的函数,是从初始位置指向物体所 在的位置。 MYKONGLONG
(3)在一个周期 T 内，质点的路程与振幅有何关系？1 2 T、 1 4 T 呢？ [提示] (1)不同。简谐运动的图象描述的是振动质 点的位移(一个物理量)随时间变化的规律，而简谐运动 的轨迹是质点运动的径迹。 (2)简谐运动的位移是以平衡位置为参考点，与位 置对应，是时刻的函数，总是从平衡位置指向质点所在 的位置；直线运动的位移是以物体的初始位置为参考点， 与过程对应，是时间的函数，是从初始位置指向物体所 在的位置
(3)—个周期T内,路程等于4个振幅,T内路程等 于2个振幅,但T内路程可能等于1个振幅,也可能小于 一个振幅,也可能大于一个振幅。 MYKONGLONG
(3)一个周期 T 内，路程等于 4 个振幅，1 2 T 内路程等 于 2 个振幅，但1 4 T 内路程可能等于 1 个振幅，也可能小于 一个振幅，也可能大于一个振幅
记一记] 1.概念 质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即 它的振动图象x-图象)是一条正弦曲线。 2.简谐运动的表达式 (1)动力学表达式:F=-k,其中“一”表示回复 力与移的方向相反。 (2)运动学表达式:x=Asin(ot+q),其中A代表振幅 表乐简谐运动的快慢,(o+9)代表简谐运动 的相位叫做初相位。 MYKONGLONG
[记一记] 1．概念 质点的位移与时间的关系遵从 的规律，即 它的振动图象(x－t图象)是一条 。 2．简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝ ，其中“－”表示回复 力与 的方向相反。 (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅， ω＝ 表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动 的 ，φ叫做初相位。 正弦函数 正弦曲线 －kx 位移 2πf 相位
3.回复力 (1)定义:使物体返回到平衡位置的力。 (2)方向:时刻指向平衡位置。 (3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合力。 MYKONGLONG
3．回复力 (1)定义：使物体返回到 的力。 (2)方向：时刻指向 。 (3)来源：振动物体所受的沿 的合力。 平衡位置 平衡位置 振动方向
4.简谐运动的图象 (1振动图象表示的是简谐运动的质 点偏离平衡位置的位移与时间的关系 图12-1 是一条正弦(或余弦)曲线,如图12-1-1所示。 (2)由振动图象可以确定质点振动的振幅和周期,以 及任意时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向。如图 12-1-1所示,t时刻质点P的运动方向沿x轴负方向。 MYKONGLONG
4．简谐运动的图象 (1)振动图象表示的是简谐运动的质 点 的位移与时间的关系， 是一条正弦(或余弦)曲线，如图12－1－1所示。 (2)由振动图象可以确定质点振动的 和周期，以 及任意时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向。如图 12－1－1所示，t1时刻质点P的运动方向沿 。 偏离平衡位置 振幅 图12－1－1 x轴负方向
x/cm 试一试 1.一质点做简谐运动的振动图象如图2-000v 1-2所示,质点的速度与加速度方向5 相同的时间段是 ()图12_1-2 A.0~0.3s B.0.3~0.6s C.0.6~09s D.0.9~1.2s 解析:质点做简诸运动时加速度方向与回复力方向相 同,与位移方向相反,总是指向平衡位置;位移增加 时速度与位移方向相同,位移减小时速度与位移方向 相反。 答案:BD MYKONGLONG
[试一试] 1.一质点做简谐运动的振动图象如图12－ 1－2所示，质点的速度与加速度方向 相同的时间段是 ( ) A．0～0.3 s B．0.3～0.6 s C．0.6～0.9 s D．0.9～1.2 s 解析：质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相 同，与位移方向相反，总是指向平衡位置；位移增加 时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向 相反。 答案：BD 图12－1－2
知识点二 受迫振动共振 「想一想] 蜘蛛虽有8只眼睛,但视力很差,完全靠感觉来 捕食和生活,它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动,当丝 网的振动频率为=200Hz左右时,网的振幅最大。对 于落在网上的昆虫,当其翅膀振动的频率为多少时,蜘 蛛能立即感知到它。 「提示]200Hz MYKONGLONG
受迫振动 共振 [想一想] 蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来 捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到丝网的振动，当丝 网的振动频率为f＝200 Hz左右时，网的振幅最大。对 于落在网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为多少时，蜘 蛛能立即感知到它。 [提示] 200 Hz
「记一记 1.受迫振动 (1)概念:系统在周期性的外力(驱动力作用下的振 动 (2振动特征:受迫振动的频率等于驱动力的频率, 与系统的固有频率无关。 2.共振 (1)概念:驱动力的频率等于系统的固有频率时, 受迫振动的振幅最大的现象。 MYKONGLONG
[记一记] 1．受迫振动 (1)概念：系统在 的外力(驱动力)作用下的振 动。 (2)振动特征：受迫振动的频率等于 的频率， 与系统的固有频率无关。 2．共振 (1)概念：驱动力的频率等于系统的 时， 受迫振动的振幅最大的现象。 周期性 驱动力 固有频率
(2)共振条件:驱动力的频率等于系统的固有频率 (3)特征:共振时振幅最大。 (4)共振曲线:如图12-1-3所示 受迫振动的振幅 O f 图12-1-3 MYKONGLONG
(2)共振条件：驱动力的频率等于系统的 。 (3)特征：共振时 最大。 (4)共振曲线：如图12－1－3所示。 固有频率 振幅 图12－1－3