2007年杭州市实验外国语学校高中物理会考复习课件第七节 机械振动和机械波

第七节机械振动和机械波杭州市实验外国语学校余开富说明：回复力是效果力：它可以由弹力、重力、摩擦力充当，也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•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/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=-kx•5、描述：•(1)振幅A，描述强弱，决定E；•(2)T固(f)=2π，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/mk•三、单摆•1、定义：(1)轻细线，无弹性；(2)小球•2、条件：5°•3、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•５、应用：测当地g值2/lgπ•四、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•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)简谐波中各质点的A、T相同；•(3)需介质传播；•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=λ/T=λf，适于一切波•4、注意：•f由波源决定；•v由介质决定(温度)，•λ由f、v决定。v、λ变，f不变。•八、波动图象：•1、坐标：横轴是各质点平衡位置•2、意义：某位刻各质点的位移•3、作用：直接看出A、λ……•4、两个方向互相确定：同侧法，平移法•5、形状：与横波波形同6、两种图象的比较Y位移X平衡位置O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λ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λ振幅A，周期T7、已知波的传播方向，确定质点振动的方向(1)方法：微平移法（2）操作：向波的传播方向，作出经微小时间Δt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Δt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:同侧法•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)热作用实验实验：用单摆测定当地的重力加速度1、用单摆测定当地的重力加速度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5°）时，可看作简谐运动，由周期公式得2lTg=π224lgTπ=故只要测定摆长l和单摆的周期T，即可算出重力加速度g。长约1米的（不可伸缩的）细线、小铁球、铁架台（连铁夹）、米尺、游标卡尺、秒表实验实验模拟实验实验步骤（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，做成一个单摆。（2）用毫米刻度的米尺测定单摆的摆长l（摆线静止时从悬挂点到球心的距离）。（3）让单摆摆动（摆角小于5°），测定n（30—50）次全振动的时间t，求出单摆的平均周期T=t/n；（4）算出重力加速度224lgTπ=实验注意事项1、细线不可伸缩，长度约1m。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、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/2。3、最大摆角小于5º，可用量角器测量，然后通过振幅来掌握。4、摆球摆动时要在同一个竖直平面内。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的总时间，然后除以振动次数，如此反复三次，求得周期的平均值作为单摆的周期。•举例•P74例14-27至4-30，共4题•作业•P751-14，15-27，•P78单元自测1-16，3次