高中物理 第十一章 机械振动章末小结课件 新人教版选修34.ppt

第十一章 机械振动 章末小结 知识结构 机械振动 机械振动 机械振动 规律方法 一 简谐运动的两个模型 弹簧振子和单摆1 弹簧振子弹簧振子是一种忽略摩擦 弹簧质量的理想化模型 对于弹簧振子来讲 弹簧的劲度系数确定了 振子的质量确定了 其振动的周期和频率也就确定了 无论是水平放置还是竖直悬挂 t和f均不变 即其周期t和频率f由振动系统本身的条件决定 振动的回复力可能是弹力或重力与弹力的合力 视具体情况而定 多选 下列说法正确的是 a 在同一地点 单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比b 弹簧振子做简谐振动时 振动系统的势能与动能之和保持不变c 在同一地点 当摆长不变时 摆球质量越大 单摆做简谐振动的周期越小d 系统做稳定的受迫振动时 系统振动的频率等于周期性驱动力的频率e 已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期 就可知振子在任意时刻运动速度的方向 abd 二 简谐运动的往复性 对称性和周期性1 变化特点 抓住两条线第一 从中间到两边 平衡位置到最大位移 x f a v 动能ek 势能ep 机械能e不变 第二 从两边到中间 最大位移到平衡位置 x f a v 动能ek 势能ep 机械能e不变 2 运动规律 1 周期性 简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后 能回复到原来的状态 2 对称性 简谐运动的物体具有相对平衡位置的对称性 速率的对称性 系统在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率 加速度 或回复力 的对称性 系统在关于平衡位置对称的两位置具有等大反向的加速度和回复力 时间的对称性 系统在通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等 振动过程中通过任意两点a b的时间与逆向通过的时间相等 一个做简谐运动的质点在平衡位置o点附近振动 当质点从o点向某一侧运动时 经3s第一次过p点 再向前运动 又经2s第二次过p点 则该质点再经 的时间第三次经过p点 解题指导 振动质点通过关于平衡位置对称的两段位移所用的时间相等 另外沿不同方向通过同一段距离所用时间也相等 三 振动图象的应用1 确定振动的振幅如图所示的振幅是10cm 2 确定振动物体在任意时刻的位移如图中 对应t1 t2时刻的位移分别为x1 7cm x2 5cm 江苏省扬州中学2017年高二下学期期中 如图所示是甲 乙两弹簧振子的振动图象 则可知 a 两弹簧振子振幅相同b 振子的振动频率之比f甲 f乙 1 2c 振子乙速度最大时 振子甲速度为零d 两弹簧振子所受回复力最大值之比f甲 f乙 2 1 bc 解析 由图可知甲的振幅为10cm 乙的振幅为5cm 故a错误 由图知甲的频率与乙的频率之比为1 2 故b正确 当振子乙到达平衡位置时甲到达最大位移处 故选项c正确 因f甲 k甲a甲 f乙 k乙a乙 由于k甲和k乙关系未知 因此无法判断f甲 f乙 2 1 所以选项d错误 四川遂宁市2016年高二下学期检测 做 用单摆测定重力加速度 的实验 1 为测量单摆的摆动周期 测量时刻应从摆球经过平衡位置时开始计时 某次测定了40次全振动的时间如图中秒表所示 那么秒表读数是 s 75 2 b a 3 某同学只测量了悬点到球间摆线的长度l 测得多组l和对应的周期t 画出如图所示的l t2图线 并在图线上选取了a b两个点 其坐标如图所示 据此可得计算重力加速度的表达式为g 该同学测摆长时漏加了小球半径 而其它测量 计算均无误 则用上述方法算得的g值和真实值相比是 的 选填 偏大 偏小 或 不变 不变 触及高考 本章在高考中 常考知识点有单摆周期公式及其应用 弹簧振子的振动图象及对日常生活现象的解释 振动过程中物理量的变化等 有时结合万有引力定律 电场等知识联合考查 题型多以选择 填空为主 ad 图甲 图乙 二 临场练兵1 2017 北京卷 15 某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示 下列描述正确的是 a t 1s时 振子的速度为零 加速度为负的最大值b t 2s时 振子的速度为负 加速度为正的最大值c t 3s时 振子的速度为负的最大值 加速度为零d t 4s时 振子的速度为正 加速度为负的最大值 a 解析 t 1s时 振子在正的最大位移处 振子的速度为零 由a kx m知 加速度为负的最大值 a项正确 t 2s时 振子位于平衡位置 由a kx m知 加速度为零 b项错误 t 3s时 振子在负的最大位移处 由a kx m知 加速度为正的最大值 c项错误 t 4s时 振子位于平衡位置 由a kx m知 加速度为零 d项错误 2 2015 北京理综 21 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示 1 组装单摆时 应在下列器材中选用 选填选项前的字母 a 长度为1m左右的细线b 长度为30cm左右的细线c 直径为1 8cm的塑料球d 直径为1 8cm的铁球 2 测出悬点o到小球球心的距离 摆长 l及单摆完成n次全振动所用的时间t 则重力加速度g 用l n t表示 ad 3 下表是某同学记录的3组实验数据 并做了部分计算处理 请计算出第3组实验中的t s g m s2 2 01 9 76 4 用多组实验数据做出t2 l图象 也可以求出重力加速度g 已知三位同学做出的t2 l图线的示意图如图中的a b c所示 其中a和b平行 b和c都过原点 图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值 则相对于图线b 下列分析正确的是 选填选项前的字母 a 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长lb 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次c 图线c对应的g值小于图线b对应的g值 b 5 某同学在家里测重力加速度 他找到细线和铁锁 制成一个单摆 如图所示 由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺 于是他在细线上的a点做了一个标记 使得悬点o到a点间的细线长度小于刻度尺量程 保持该标记以下的细线长度