人教版 物理选修3-4第十一章 机械振动

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 位移 1）振幅A 路程 2）周期T与频率f
1 f T 2 2f 圆频率 T
x
A
o
A
T
t
3）相位φ
简谐运动的表达式 x A sin(t 0 )
一. 简谐运动
1. 几个重要的概念 平衡位置
静止时的位置，振动方向物体所受合力为零的位置。
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机械振动
物体在平衡位置附近的往复运动。
弹簧振子（理想模型）
简谐运动是一种最简单、最基本的振动。 回复力
F kx 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。
二. 简谐运动的能量与单摆
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？ 对称性
a A o
A
b
d T
x
t
c
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
相位 t 0
3. 质点振动图象的特点
x
A T
x表示质点各个时刻的位移。 o 1）在t轴上方质点的位移为正；A 在t轴下方质点的位移为负。
t
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。
T 2 l g
三. 外力作用下的振动
1. 几个重要的概念 无阻尼振动 振幅保持不变的振动。 阻尼振动
振幅逐渐减小的振动。
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。