人教版物理选修3-4第十一章机械振动.ppt

机械振动,第十一章,2012年5月 烟台二中,主讲人：姚桂元,(),一.简谐运动,1.几个重要的概念,平衡位置,机械振动,静止时的位置，振动方向物体所受合力为零的位置。,物体在平衡位置附近的往复运动。,简谐运动是一种最简单、最基本的振动。,弹簧振子（理想模型）,回复力,方向：总指向平衡位置,如何判断物体是否在做简谐运动？,1.确定平衡位置；,振动方向物体所受合力为零的位置。,2.以平衡位置为原点建系，让物体发生位移x，求此时物体所受的回复力F。,若F=kx，则物体在做简谐运动；否则，物体不是做简谐运动。,2.简谐运动的描述,1）振幅A,2）周期T与频率f,圆频率,3）相位,简谐运动的表达式,相位,3.质点振动图象的特点,x表示质点各个时刻的位移。,1）在t轴上方质点的位移为正；在t轴下方质点的位移为负。,2）根据F=kx可知，当位移为正时，回复力为负，加速度也为负；当位移为负时，回复力为正，加速度也为正。,3）x-t图象的斜率代表速度。,1.简谐运动的能量,弹簧振子，只有弹力做功，因此机械能守恒。,位移、速度、动能与势能的变化关系？,二.简谐运动的能量与单摆,对称性,2.单摆,单摆振动的周期与摆球质量无关，在振幅较小时与振幅无关，但与摆长有关，摆长越长，周期也越长。,探究单摆周期与摆长的关系？,1）摆的幅度不要太大,2）摆线和摆球的选择,3）细线上端的悬挂方式,4）摆长和周期的测量,5）数据处理,三.外力作用下的振动,1.几个重要的概念,阻尼振动,无阻尼振动,振幅逐渐减小的振动。,振幅保持不变的振动。,受迫振动,物体在外界驱动力作用下所做的振动。物体的振动频率等于驱动力的频率！,共振,驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大。,