杭州市实验外国语学校高中物理会考复习 机械振动和机械波PPT课件

1、说明：说明：回复力是效果力：它可以回复力是效果力：它可以由弹力、重力、摩擦力充当，也由弹力、重力、摩擦力充当，也可以由它们的合力或分力充当可以由它们的合力或分力充当。 知识要点一、简谐运动的有关概念1、机械振动：略 平衡位置：不振动时所在位置；或 F回=0的位置 回复力：总是指向平衡位置，使振动物体回到平衡位置的力 全振动：质点经过轨迹上每一点，又回到出发点的过程第1页/共16页2、简谐运动定义：在F回=-kx作用下3、特点：（1）F回=-kx ，f=0； 理解： F回是回复力，不是合力；K是比例系数，不是劲度系数；x是对平衡位置的位移，不是长度改变量（三是三不是）。 (2) a= - kx/

2、m； (3) E机守恒。4、判断：(1)定平衡位置，(2)分析F回，(3)是否F回=-kx5、描述： (1)振幅A，描述强弱，决定E； (2)T固(f)=2 ，与A无关，表示快慢二、弹簧振子1、定义：轻，无阻力2、振动过程中F、a.、x.、v等量变化的定性分析/m k第2页/共16页三、单摆1、定义：(1)轻细线，无弹性 ；(2)小球2、条件：53、回复力： F回=-mgx/l=-kx a、x、v、EK、EP变化的定性分析4、周期公式：T= ，(1)g值的理解和求法：不振动时 在平衡位置对悬 线的拉力 (2)摆钟调整：慢了是T大了， 应减小摆长l、应用：测当地g值2/ l g第3页/共16页四

3、、简谐运动的图象简谐运动的图象1、坐标、形状：横轴是t。正弦曲线2、物理意义：某质点在各个时刻位移3、作用：直接知x、t、A、T大小；X、Fa、v的方向， EK、EP、E机的大小及变化趋势。 例1:1.5S：x，负；F 正； a 正；v 负五、受迫振动和共振1、受迫振动： (1)定义，(2)f迫=f驱(f策)2、共振：(1)定义， (2)条件：f驱=f固， (3)图象t/sx/mx/mt/s22第4页/共16页六、机械波1、机械波、横波、纵波的概念2、波峰、波谷及密部、疏部的定义3、传递：运动形式、能量、信息4、注意：只在平衡位置振动，不随波迁移5、说明： (1)后一质点随前一质点振动； (2

4、)简谐波中各质点的A、T相同； (3)需介质传播；第5页/共16页七、机械波的特征量1、波长： (1)定义：对平衡位置的位移总是相等的两个 相邻质点的距离叫波长； (2)意义：表示波在1个周期内传播的距离； (3)大小：由图象、定义、意义都可确定2、波速：是传播快慢，不是振动快慢3、波速公式：v=/T=f，适于一切波4、注意： f由波源决定； v由介质决定(温度)， 由f、v决定。v、变，f不变。第6页/共16页八、波动图象八、波动图象：1 1、坐标：横轴是各质点平衡位置、坐标：横轴是各质点平衡位置2 2、意义意义：某位刻各质点的位移某位刻各质点的位移3 3、作用作用：直接直接看出看出A A、

5、 4 4、两个方向互相确定：、两个方向互相确定：同侧法同侧法，平移法，平移法5 5、形状：、形状：与横波波形同与横波波形同 6 6、两种图象的比、两种图象的比较较 Y位移X平衡位置O第7页/共16页振动图象波动图象项目图象研究对象一个振动质点所有振动质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律物理意义反映一个质点在各个时刻的位移反映某一时刻各个质点的位移周期性横轴上一段完整曲线的距离表示一个周期T横轴上一段完整曲线的距离表示一个波长运动特点简谐运动单个质点：简谐运动整体：匀速直线运动由图直接读出振幅A，波长振幅A，周期T第8页/共16页7、已知波的传播方向，确定质点振动

6、的方向(1)方法：微平移法（2）操作：向波的传播方向，作出经微小时间t后的波形（只需将整个波形沿波的传播方向作微小的平移），据新波形可知t时间后该质点的新位置，从而可以确定该质点此刻的振动方向。（3）结果：图中M点向上振动到M点。另另:同侧法同侧法第9页/共16页九、超声波1、定义：2、特点：功率大，穿透力很强，传播定向性好，基本沿直线传播3、应用：(1)探测距离，方位和伤痕。如：声纳、探伤仪；(2)机械作用：加湿器；(3)医疗作用：B超仪，多普勒仪；(4)超声波仿声学；(5)空化作用；(6)热作用第10页/共16页实验：用单摆测定当地的重力加速度用单摆测定当地的重力加速度 1、 用单摆测定当

7、地的重力加速度 2、 会使用秒表实验目的实验原理实验器材 当单摆摆角很小（小于当单摆摆角很小（小于5 5）时，可看作简谐运）时，可看作简谐运动，由周期公式动，由周期公式得2lTg=224lgT= 故只要测定摆长故只要测定摆长l l和单摆的周期和单摆的周期T T，即可算出重，即可算出重力加速度力加速度g g。 长约长约1 1米的（米的（不可伸缩的不可伸缩的）细线、小铁球、铁架）细线、小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、游标卡尺、秒表台（连铁夹）、米尺、游标卡尺、秒表 第11页/共16页 实验模拟第12页/共16页实验步骤（1 1）将细线的一端穿过铁球上的小孔并打结固定好，线的另一端固定在铁架台上，做

8、成一个单摆。（2 2）用毫米刻度的米尺测定单摆的摆长l l（摆线静止时从悬挂点到球心的距离）。（3 3）让单摆摆动（摆角小于5 5），测定n n（30503050）次全振动的时间t t，求出单摆的平均周期T=t/nT=t/n；（4 4）算出重力加速度224lgT=第13页/共16页注意事项1 1、细线不可伸缩，长度约1m1m。小球应选用密度较大的金属球，直径应较小（最好不超过2 2）。 2 2、单摆的上端不要卷在夹子上，而要用夹子加紧，以免单摆摆动时摆线滑动或者摆长改变，且L=L+d/2L=L+d/2。 3 3、最大摆角小于55，可用量角器测量，然后通过振幅来掌握。 4 4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内。 5 5、计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低点时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低点时进行计数，且在数零的同时按下秒表，开始计时计数，并且要测多次全振动