高中物理选修3-4内容

振动与波动第一讲 机械振动几个概念一、简谐运动的概念1、机械振动物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动。机械振动的条件是:(1)物体受到回复力的作用;(2)阻力足够小。2、回复力使振动物体返回平衡

振动与波动 第一讲机械振动几个概念 一、简谐运动的概念 1、机械振动 物体在平衡位置附近所做的往复运动叫机械振动。 机械振动的条件是:(1)物体受到回复力的作用;(2)阻力足够小。 2、回复力 使振动物体返回平衡位置的力叫回复力。回复力时刻指向平衡位置。回复力是以效果命名的力,它是 振动物体在振动方向上的合外力,可能是几个力的合力,也可能是某个力或某个力的分力,可能是重力、 弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。 3、简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫简谐运动。 表达式为:F=-kx。 4、描述简谐运动的物理量 (1)位移x:由平衡位置指向振子所在处的有向线段,最大值等于振幅; (2)振幅A:是描述振动强弱的物理量。(一定要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程中, 振幅是不变的,而位移是时刻在改变的) (3)周期T:是描述振动快慢的物理量。频率f=。 二、两种简谐运动模型 1、弹簧振子 弹簧一端固定,另一端固定一个质点则构成一个弹簧振子,其振动周期T=,与振幅无关, 只由振子质量和弹簧的劲度系数决定。 2、单摆 细线一端拴上一个小球,另一端固定在悬点上,如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又 0 比球的直径大得多,忽略小球在运动过程中所受的空气阻力,这们的装置叫单摆。最大摆角小于5单摆 的振动可以看作是简谐振动。 (1)单摆振动的周期:。(2)秒摆:周期T=2s的单摆称秒摆。 一、平衡位置的理解 平衡位置是做机械振动物体最终停止振动后振子所在的位置,也是振动过程中回复力为零的位置。 (1)平衡位置是回复力为零的位置; (2)平衡位置不一定是合力为零的位置; (3)不同振动系统平衡位置不同:竖直方向的弹簧振子,平衡位置是其弹力等于重力的位置;水平 匀强电场和重力场共同作用的单摆,平衡位置在电场力与重力的合力方向上。 二、回复力的理解 1、回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力,但不一定是物体受到的合外力。 2、性质上,回复力可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等。 3、回复力的方向总是指向平衡位置。 “” 4、回复力的作用是使振动物体回到平衡位置。 三、简谐运动

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