第 1 讲 机械振动(实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度) 【基础梳理】一、简谐运动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-t 图象)是一条正弦曲线的振动.2.平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置.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.4.简谐运动的表达式(1)动力学表达式:F=- kx ,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.(2)运动学表达式:x=Asin (ωt+φ),其中 A 代表振幅,ω=2 π f 表示简谐运动振动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ 叫做初相.5.描述简谐运动的物理量定义意义振幅振动质点离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间描述振动的快慢,两者互为倒数:T=频率振动物体单位时间内完成全振动的次数相位ωt+φ描述质点在各个时刻所处的不同状态二、单摆1.定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果细线的伸缩和质量都不计,球的直径比线的长度短得多,这样的装置叫做单摆.2.视为简谐运动的条件:θ < 5 ° .3.回复力:F=G2=Gsin θ=x.4.周期公式:T=2π.5.单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长 l 和重力加速度 g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系.三、受迫振动及共振1.受迫振动:系统在驱动力作用下的振动.做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于驱动力周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率)无关.2.共振:做受迫振动的物体,它的固有频率与驱动力的频率越接近,其振幅就越大,当二者相等时,振幅达到最大,这就是共振现象.共振曲线如图所示.【自我诊断】判一判(1)振幅就是简谐运动物体的位移.( )(2)简谐运动的回复力可以是恒力.( )(3)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置.( )(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)做简谐运动的质点,速度增大时,其加速度一定减小.( )(6)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹.( )(7)根据简谐运动的图象可以判断质点在某一时刻的位移大小、振动方向.( )(8)物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关.( )提示:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)√做一做某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为 x=10sin cm,则下列关于质点运动的说法...