自然科学基础物理课件2-5机械振动与波学习资料

InsertLOGO_FreePowerPointTemplates,DiagramsandCharts2.5机械振动与波复习回顾我们学过的运动形式有哪些?提示：按运动轨迹分类直线运动曲线运动匀速直线运动变速直线运动匀变速直线运动变加速直线运动抛体运动圆周运动平抛运动斜抛运动匀速圆周运动变速圆周运动竖直上抛运动一、机械振动物体在平衡位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动．通常简称振动思考:这些物体的运动有什么共同特点?②有一个中心位置(平衡位置)—振动停止时物体所在的位置①往复性例题：下列运动中属于机械振动的有（）A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上抛出的物体的运动C、说话时声带的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动你能再举出一些例子吗？ACD

2、理想化处理：①忽略摩擦力

②忽略弹簧质量③小球看成质点思考：振子的运动是怎样一种运动呢？二、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动。1、弹簧振子：小球和弹簧所组成的系统的名称，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子

理想化模型思考与讨论OABOABCDOABCDOABCDOABCD振子做机械振动时，所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOBCDAXXXXXXFFFFFF

3、弹簧振子运动的回复力弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比，且合力F的方向总是与位移X的方向相反。式中K为弹簧的劲度系数由于力F的方向总是与位移X的方向相反，即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置。所以称为回复力1).定义:2).特点:按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置使振子回到平衡位置的力3).回复力来源：振动方向上的合外力3、弹簧振子运动的回复力

如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且始终指向平衡位置（即与位移方向相反）,质点的运动就是简谐运动。4).简谐运动的动力学特点5).简谐运动的运动学特点4、简谐运动中的各个物理量变化规律XvF、a动能势能AA-OOO-BB向左最大向左减小向右最大向右最大0向右最大向右增大向右减小00向右增大向右减小向左增大0向左最大0增大最大减小0最大减小0增大最大OAB简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化，所以4、简谐运动中的各个物理量变化规律（1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。（2）当物体从平衡位置向最大位移处运动时，由于v与a的方向相反，物体做加速度越来越大的减速运动。简谐运动是变加速运动5、振子位移随时间的变化图象注意：振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移

如图所示，是振子在A、B位置的位移xA和xB

通常以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。5、简谐运动的图象横坐标——时间；纵坐标——偏离平衡位置的位移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，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。如：弹簧振子的运动等。思考1、简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？2、由简谐运动的图象判断简谐运动属于下列哪一种运动？A、匀变速运动

B、匀速直线运动

C、变加速运动

D、匀加速直线运动

6、阻尼振动1)、阻尼振动：振幅逐渐减小的振动2)、阻尼振动的图像3)、振动系统受到的阻尼越大，振幅减小得越快，阻尼过大时，系统将不能发生振动。4)、实际的自由振动一定是阻尼振动7、受迫振动1)、驱动力作用在振动系统上的周期性外力2)、受迫振动系统在驱动力作用下的振动3)、受迫振动的特点受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关。1、波的形成和传播三、机械波绳波的形成过程：1)．绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力．2)．沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动．3)．振动的形式传播出去形成波．2、波的特性:1).波的反射：波遇到障碍物后返回来继续传播的现象。2).波的衍射：波绕过障碍物后继续传播的现象。3).波的干涉：频率相同的两列波在周围空间里相互叠加，使得某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱的现象。小结1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。平衡位置：振子原来静止时的位置2、弹簧振子理想化模型：不计阻