高考物理一轮复习第十三章第1讲机械振动课件PPT

这是一份高考物理一轮复习第十三章第1讲机械振动课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了第1讲机械振动，内容索引，课时精练，简谐运动的规律，平衡位置，回复力，对简谐运动的理解，初相位，圆频率，单摆及其周期公式等内容，欢迎下载使用。
1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图像.2.知道什么是单摆，熟记单摆的周期公式.3.理解受迫振动和共振的概念，了解产生共振的条件.
考点一　简谐运动的规律
考点二　简谐运动的表达式和图像的理解和应用
考点三　单摆及其周期公式
考点四　受迫振动和共振
1.简谐运动：如果物体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 ，质点的运动就是简谐运动.2.平衡位置：物体在振动过程中 为零的位置.3.回复力(1)定义：使物体在 附近做往复运动的力.(2)方向：总是指向 .(3)来源：属于 力，可以是某一个力，也可以是几个力的 或某个力的 .
1.简谐运动的回复力可以是恒力.(　　)2.简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置.(　　)3.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.(　　)4.做简谐运动的质点，速度增大时，其加速度一定减小.(　　)
例1　如图所示，在光滑水平面上有一质量为m的小物块与左端固定的轻质弹簧相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小物块位于O点.现使小物块在M、N两点间沿光滑水平面做简谐运动，在此过程中A.小物块运动到M点时回复力与位移方向相同B.小物块每次运动到N点时的加速度一定相同C.小物块从O点向M点运动过程中做加速运动D.小物块从O点向N点运动过程中机械能增加
考向1　简谐运动基本物理量的分析
根据F＝－kx可知小物块运动到M点时回复力与位移方向相反，故A错误；根据 可知小物块每次运动到N点时的位移相同，则加速度一定相同，故B正确；小物块从O点向M点运动过程中加速度方向与速度方向相反，做减速运动，故C错误；小物块从O点向N点运动过程中弹簧弹力对小物块做负功，小物块的机械能减少，故D错误.
例2　一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从质点经过O点开始计时，经过3 s质点第一次经过M点，如图所示，再继续运动，又经过4 s第二次经过M点，则再经过多长时间第三次经过M点A.7 s B.14 s C.16 s D. s
由题意可知质点第一次经过M点的运动方向向右，简谐运动的周期T＝4×(3＋2) s＝20 s，则第三次经过M点的时间为t＝(20－4) s＝16 s，故C选项正确.
考向2　简谐运动的周期性与对称性
简谐运动的表达式和图像的理解和应用
1.简谐运动的表达式x＝ ，ωt＋φ0为 ，φ0为 ，ω为 ，ω＝___.2.简谐运动的振动图像表示做简谐运动的物体的 随时间变化的规律，是一条正弦曲线.
Asin (ωt＋φ0)
1.简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹.(　　)2.简谐运动的振动图像一定是正弦曲线.(　　)
从图像可获取的信息(1)振幅A、周期T(或频率f )和初相位φ0(如图所示).(2)某时刻振动质点离开平衡位置的位移.(3)某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定.(4)某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同.(5)某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况.
例3　如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像.下列说法中正确的是A.在t＝0.2 s时，弹簧振子的加速度为正向最大B.在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子在O点两侧关于O点对称C.从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在t＝0.6 s时，弹簧振子有最小的弹性势能
在t＝0.2 s时，弹簧振子的位移为正向最大值， ，知弹簧振子的加速度为负向最大，A错误；在t＝0.1 s与t＝0.3 s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，B错误；从t＝0到t＝0.2 s时间内，弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动，位移逐渐增大，加速度逐渐增大，加速度方向与速度方向相反，弹簧振子做加速度增大的减速运动，C正确；在t＝0.6 s时，弹簧振子的位移为负向最大值，即弹簧的形变量最大，弹簧振子的弹性势能最大，D错误.
例4　某质点的振动图像如图所示，下列说法正确的是A.1 s和3 s时刻，质点的速度相同B.1 s到2 s时间内，质点的速度与加速度方向相同C.简谐运动的表达式为y＝2sin (0.5πt＋1.5π) cmD.简谐运动的表达式为y＝2sin (0.5πt＋0.5π) cm
y－t图像上某点的切线的斜率表示速度；1 s和3 s时刻，质点的速度大小相等，方向相反，故A错误；1 s到2 s时间内，质点做减速运动，故加速度与速度反向，故B错误；
振幅为2 cm，周期为4 s， ＝0.5π rad/s，t＝0时，y＝2 cm，则φ＝0.5π，故简谐运动的表达式为y＝Asin (ωt＋φ)＝2sin (0.5πt＋0.5π) cm，故C错误，D正确.
1.定义：如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置叫作单摆.(如图)2.视为简谐运动的条件：θ