幻灯片 1----
幻灯片 2第1讲 机械振动
1.概念
质点的位移与时间的关系遵从 的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条 ．
2．简谐运动的表达式
(1)动力学表达式：F＝ ，其中“－”表示回复力与
的方向相反．
(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝
表示简谐运动的快慢．
正弦（或余弦）函数
正弦（或余弦）曲线
－kx
位移
2πf
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幻灯片 33．回复力
(1)定义：使物体返回到 的力．
(2)方向：时刻指向 ．
(3)来源：振动物体所受的沿 的合力．
平衡位置
平衡位置
振动方向
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幻灯片 44．描述简谐运动的物理量
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幻灯片 55.描述简谐运动的图象
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幻灯片 6----
幻灯片 7【答案】 A
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幻灯片 81.受迫振动
(1)概念：振动系统在周期性 作用下的振动．
(2)特点：受迫振动的频率等于 的频率，跟系统的固有频率 ．
2．共振
(1)现象：当驱动力的频率等于系统的 时，受迫振动的振幅最大．
(2)条件：驱动力的频率等于 ．
(3)特征：共振时振幅 ．
(4)共振曲线：如图12－1－2所示．
驱动力
驱动力
无关
固有频率
固有频率
最大
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幻灯片 9【针对训练】
2．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则( )
A. f固＝60 Hz B．60 Hz＜f固＜70 Hz
C．50 Hz＜f固＜60 Hz D．以上三项都不对
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幻灯片 10【解析】 从图所示的共振曲线，可
判断出f驱与f固相差越大，受迫振动的
振幅越小；f驱与f固越接近，受迫振动
的振幅越大．并从中看出f驱越接近f固，
振幅的变化越慢．比较各组数据知在
f驱在50 Hz～60 Hz范围内时，振幅变
化最小，因此，50 Hz＜f固＜60 Hz，即C选项正确．
【答案】 C
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幻灯片 111.简谐运动的两种模型
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幻灯片 12----
幻灯片 13----
幻灯片 14----
幻灯片 15----
幻灯片 16【答案】 CD
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幻灯片 171.对简谐运动图象的认识
(1)简谐运动的图象是一条正弦或余弦
曲线，如图12－1－5所示．
(2)图象反映的是位移随时间的变化规
律，随时间的增加而延伸，图象不代
表质点运动的轨迹．
(3)任一时刻图线上过该点切线的斜率数值表示该时刻振子的速度大小．正负表示速度的方向，正时沿x正方向，负时沿x负方向．
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幻灯片 182．图象信息
(1)由图象可以得出质点做简谐运动的振幅、周期．
(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移．
(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向．
①回复力和加速度的方向：因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t轴．
②速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判断，下一时刻位移如增加，振动质点的速度方向就是远离t轴，下一时刻位移如减小，振动质点的速度方向就是指向t轴．
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幻灯片 19 (2012·北京高考)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是( )
【答案】 A
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幻灯片 20自由振动、受迫振动和共振的比较
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幻灯片 21 (2012·西安模拟)如图12－1－6所示，两个弹簧振子悬挂在同一支架上，已知甲弹簧振子的固有频率为8 Hz，乙弹簧振子的固有频率为72 Hz，当支架受到竖直方向且频率为9 Hz的驱动力作用做受迫振动时，两个弹簧振子的振动情况是( )
A．甲的振幅较大，且振动频率为8 Hz
B．甲的振幅较大，且振动频率为9 Hz
C．乙的振幅较大，且振动频率为9 Hz
D．乙的振幅较大，且振动频率为72 Hz
【解析】 据受迫振动发生共振的条件可知甲的振幅较大，因为甲的固有频率接近驱动力的频率，做受迫振动物体的频率等于驱动力的频率，所以B选项正确．
【答案】 B
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幻灯片 22----
幻灯片 23(2)测摆长．实验器材有：毫米刻度尺和游标卡尺．让摆球处于自由下垂状态时，用刻度尺量出悬线长l线，用游标卡尺测出摆球的直径(2r)，则摆长为l＝l线＋r.
(3)测周期．实验仪器有：秒表．把摆球拉离平衡位置一个小角度(小于5°)，使单摆在竖直面内摆动，测量其完成全振动30次(或50次)所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，即为周期T.
(4)求重力加速度．将l和T代入g＝4π2l/T2，求g的值；变更摆长3次，重新测量每次的摆长和周期，再取重力加速度的平均值，即得本地的重力加速度．
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幻灯片 24----
幻灯片 25 (2011·福建高考)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：
(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图12－1－8所示，则该摆球的直径为________cm.
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幻灯片 26----
幻灯片 27【答案】 (1)0.97(0.96、0.98均可) (2)C
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幻灯片 28----
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