高中物理第十一章 机械振动 复习学案人教版选修3-4VIP免费

第十一章机械振动复习学案一、知识梳理（课前完成）1．弹簧振子的振动：弹簧振子是一个理想化的物理模型。弹簧振子的振动是________，其位移随时间按____规律变化，其位移－时间图象是一条_______曲线。2．描述简谐运动的物理量有：（1）振幅：振动物体离开__________的最大距离。描述物体的振动_______。与位移的区别和联系：振幅是标量，位移是_______；振幅等于________位移的数值；在一个确定的简谐运动中，振幅是不变的，位移是___________的。（2）周期：做简谐运动的物体完成一次_________所需的时间。（3）频率：单位时间内完成的_________的次数。周期和频率之间的关系：_______（4）相位：是表示物体________的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。简谐运动的振动方程为：x=Asin（ωt+）如图所示是A、B两个弹簧振子的振动图象，则它们的相位差是Δ=__________。3．简谐运动的动力学特征：（1）回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到__________，且始终指向__________的力，叫回复力。做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx的形式。式中k是_________。回复力与加速度的方向总是与位移方向__________。速度方向与位移方向有时_______，有时________；速度方向与回复力、加速度的方向也是有时_______，有时_______。因而速度的方向与其它各物理量的方向间没有必然联系。4．简谐运动的能量：简谐运动系统的动能和势能相互转化，机械能_______。5．单摆的振动：用心爱心专心t/sx/cmOA0.20.40.5（1）单摆模型：悬挂小球的细线的_______和_______可以忽略，线长又比球的直径_______。实际单摆的摆长是从悬点到小球的______，在观察的时间内可以不考虑各种阻力。（2）单摆的回复力：重力G沿圆弧切线方向的分力G1=________（如图所示）提供了使摆球振动的回复力，在偏角很小时，sinθ≈______所以单摆的回复力为_________式中各符号的意义为：__________________________________________（3）单摆的周期：在偏角很小的情况下，单摆做简谐运动。其周期与振幅无关，与决定与摆长、重力加速度。公式：______________（4）单摆周期公式的应用：测定当地的_________。6．阻尼振动：振幅逐渐________的振动，叫做阻尼振动。当阻尼很小时，在一段不太长的时间内，看不出振幅有明显的减小，就可以把它作为理想振动来处理。7．受迫振动：物体在外界_________作用下所做的振动叫受迫振动。①物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于________的频率；②受迫振动的频率跟物体的_______频率没有关系。8．共振：驱动力频率等于物体的_______频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振。共振曲线，如图所示。二、本章专题归纳专题（一）简谐运动的规律【例1】有一弹簧振子做简谐运动，则（）A．加速度最大时，速度最大B．速度最大时，位移最大C．位移最大时，回复力最大D．回复力最大时，加速度最大针对练习1：弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动。B、C相用心爱心专心OAA′GF′LθG1G2Off＇A受迫振动的振幅距20cm。某时刻振子处于B点。经过0.5s，振子首次到达C点。求：（1）振动的周期和频率；（2）振子在5s内通过的路程及位移大小；（3）振子在B点的加速度大小跟它距O点4cm处P点的加速度大小的比值。专题（二）简谐运动的动力学特征的应用【例2】试证明竖直方向的弹簧振子的振动是简谐运动。针对练习2：如图所示，质量为m的小球放在劲度为k的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧。（1）最大振幅A是多大？（2）在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是多大？专题（三）单摆的周期公式的应用【例3】已知单摆摆长为L，悬点正下方3L/4处有一个钉子。让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？针对练习3：固定圆弧轨道弧AB所含度数小于5°，末端切线水平。两个相同的小球a、b分别从轨道的顶端和正中由静止开始下滑，比较它们到达轨道底端所用的时间和动能：ta＿＿tb，Ea＿＿2Eb。专题（四）简谐运动的图象【例4】劲度系数为20N／cm的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（）用心爱心专心A．振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴的负方...