第1页高考一轮总复习•物理第1讲机械振动第十二章机械振动机械波第2页高考一轮总复习•物理素养目标1.通过运动和力的关系,了解机械振动的平衡位置、回复力、简谐运动,明确描述振动的振幅、周期和频率等物理量.(物理观念)2.清楚受迫振动的固有频率、阻尼振动、受迫振动和共振.(物理观念)3.运用能量的观念,分析简谐运动中动能和势能的相互转化以及总能量的守恒.(物理观念)4.弹簧振子和单摆是两个理想化模型.(科学思维)5.根据振动图像分析简谐运动.(科学思维)第3页高考一轮总复习•物理理清教材强基固本第4页高考一轮总复习•物理一、简谐运动1.定义:如果质点的位移与_______的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(xt图像)是一条正弦曲线,这样的振动就叫作简谐运动.2.条件:如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成______,并且总是指向_________,质点的运动就是简谐运动.3.平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置.时间正比平衡位置第5页高考一轮总复习•物理4.回复力:使物体返回到平衡位置的力.(1)方向:总是指向_________.(2)来源:属于_______力,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力.平衡位置效果第6页高考一轮总复习•物理二、简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件(1)弹簧质量可忽略.(2)无摩擦等阻力.(3)在弹簧弹性限度内(1)摆线为不可伸缩的轻细线.(2)无空气等阻力.(3)最大偏角小于5°第7页高考一轮总复习•物理模型弹簧振子单摆回复力弹簧的_________提供摆球_________沿与摆线垂直(即切向)方向的分力平衡位置弹簧处于_________处最低点周期与振幅无关T=2πlg能量转化弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒重力势能与动能的相互转化,机械能守恒弹力重力原长第8页高考一轮总复习•物理三、简谐运动的公式和图像1.表达式(1)动力学表达式:F=______,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式:x=______________,其中A代表振幅,ω=2πf代表简谐运动的快慢,ωt+φ0代表简谐运动的相位,φ0叫作_________.-kxAsin(ωt+φ0)初相位第9页高考一轮总复习•物理2.图像(1)从_________处开始计时,函数表达式为x=Asinωt,图像如图甲所示.(2)从_________处开始计时,函数表达式为x=Acosωt,图像如图乙所示.平衡位置最大位移第10页高考一轮总复习•物理四、受迫振动和共振固有频率固有频率最大第11页高考一轮总复习•物理1.思维辨析(1)简谐运动是匀变速运动.()(2)振幅就是简谐运动物体的位移.()(3)简谐运动的回复力是恒力.()(4)做简谐运动的质点先后通过同一点,回复力、速度、加速度、位移都是相同的.()(5)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹.()第12页高考一轮总复习•物理2.如图所示是描绘沙摆振动图像的实验装置和木板上留下的实验结果.沙摆的运动可看作简谐运动.若用手向外拉木板的速度是0.20m/s,木板的长度是0.60m,那么下列说法中正确的是()A.该沙摆的周期为3sB.该沙摆的频率为1.5HzC.这次实验所用的沙摆的摆长约为56cmD.这次实验所用的沙摆的摆长约为1.5m答案第13页高考一轮总复习•物理解析:木板水平匀速运动,运动时间为t=sv=0.600.20s=3s,设沙摆的周期为T,由题图可知,2T=t,得T=1.5s,频率为f=1T=11.5Hz=23Hz,故A、B错误;由单摆的周期T=2πlg,得沙摆的摆长l=gT24π2=9.8×1.524×3.142m≈0.56m=56cm,C正确,D错误.解析第14页高考一轮总复习•物理3.(多选)一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列叙述正确的是()A.质点的振动频率为4HzB.在10s内质点经过的路程是20cmC.在t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的位移大小相等D.在t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的速度相同答案第15页高考一轮总复习•物理重难考点全线突破第16页高考一轮总复习•物理考点简谐运动的特征1.简谐运动的特征受力特征回复力F=-kx,F(或a)的大小与x的大小成正比,方向相反运动特征靠近平衡位置时,a、F、x都减小,v增大;远离平衡位置时,a、F、x都增大,v减小能量特征振幅越大,能量越大.在运动过程中,系统的动能和势能相互转化,机械能守恒第17页...