第二章机械振动 期末复习重难点知识集锦-2021年高二物理人教版(2019)选择性必修第一册
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1、第二章第二章 机械运动机械运动 第第 1 节节 简谐运动简谐运动 一、重难点解析一、重难点解析 1、了解什么是机械振动,什么是简谐运动。 (重点) 2、理解简谐运动的位移时间图像的物理意义,知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦 曲线。 (重点) 3、经历对简谐运动运动学特征的探究过程,掌握用图象描述运动的方法。 (难点) 二、重点知识二、重点知识 (一)(一)弹簧振子弹簧振子 1、振子模型 2、平衡位置:振子原来静止时的位置。 3、机械振动 振子在平衡位置附近所做的往复运动,简称振动。 4、振动特点:振动是一种往复运动,具有周期性和往复性。 (二)(二)弹簧振子的位移弹簧振子的位移时间时间图像图
2、像 建立坐标系:以小球的平衡位置为坐标原点,沿着它的振动方向建立坐标轴。小球在平 衡位置右边时它对平衡位置的位移为正,在左边时为负。如图。 (三)(三)简谐运动及其简谐运动及其图像图像 1、定义 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律, 即它的振动图像(x- t 图像)是一条正 弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。 2、特点 简谐运动是最简单、最基本的振动,其振动过程关于平衡位置对称,是一种往复运动。 弹簧振子的运动就是简谐运动。 3、简谐运动的图像 (1)简谐运动的图像是振动物体的位移随时间的变化规律。 (2)简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线, 从图像上可直接看出不同时刻振动质点的位移
3、大小和方向、速度大小和方向的变化趋势。 第第 2 节节 简谐运动的简述简谐运动的简述 一、重难点解析一、重难点解析 1、理解振幅、周期和频率的物理意义。 (重点) 2、理解周期和频率的关系。 (重点) 3、用公式描述简谐运动,利用公式解决问题(难点) 二、重点知识二、重点知识 (一)振幅 振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅是表示振动幅度大小的物理量,单位是米。振 幅的两倍表示的是做振动的物体运动范围的大小。 (二)周期和频率 1、全振动:一个完整的振动过程,称为一次全振动。做简谐运动的物体完成一次全振 动的时间总是相同的。 2、周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,叫做振动的周期
4、,用 T 表 示。在国际单位制中,周期的单位是秒(s)。 3、频率:单位时间内完成全振动的次数,叫做振动的频率,用 f 表示。在国际单位制 中,频率的单位是赫兹,简称赫,符号是 Hz。 4、周期和频率的关系: 1 f T , 2 T 。 5、 周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量, 周期越小, 频率越大, 表示振动越快。 (三)相位 1、相位:在物理学中,我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状 态。 2、简谐运动的表达式为(+ )xAsint。 A 表示简谐运动的振幅。 是一个与频率成正比的量,叫做简谐运动的圆频率。它也表示简谐运动的快慢, 2 2 T f 。 t+代表简谐运
5、动的相位,是 t0 时的相位,称作初相位,或初相。 3、相位差 如果两个简谐运动的频率相同,其初相分别是 1 和 2 ,当 21 时,它们的相位差是 21 。 第第 3 节节 简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力和能量 一、重难点解析一、重难点解析 1、理解振幅、周期和频率的物理意义。 (重点) 2、理解周期和频率的关系。 (重点) 3、用公式描述简谐运动,利用公式解决问题。 (难点) 二、重点知识二、重点知识 (一)简谐运动的回复力(一)简谐运动的回复力 1、简谐运动的动力学定义:如果质点在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的 大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。
6、 2、回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反,总是指向平衡位置,它的作用 是使振子能够回到平衡位置。 3、表达式:Fkx=-,即回复力的大小与物体的位移大小成正比,负号表示回复力与位 移方向始终相反,k 是常数。对于弹簧振子,k 为弹簧的劲度系数。 (二)简谐运动的能量(二)简谐运动的能量 1、振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系:弹簧振子运动的过程就是动能和势 能互相转化的过程。 (1)在最大位移处,势能最大,动能为零。 (2)在平衡位置处,动能最大,势能最小。 2、简谐运动的能量特点:在简谐运动中,振动系统的机械能守恒,而在实际运动中都 有一定的能量损耗,因此简谐运动是一种理想
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