高中物理机械振动

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高中物理【机械振动】知识点、规律总结

对称性特征位置的位移大小相等；由对称点到平衡位置 O 用时相等
考点二简谐运动的公式和图象
师生互动
1．简谐运动的公式
(1)简谐运动中位移随时间变化的表达式叫振动方程，一般表示为 x＝Asin(ωt＋φ)．
(2)从平衡位置开始计时，函数表达式为 x＝Asin ωt，从最大位移处开始计时，函数
表达式为 x＝Acos ωt.
3．回复力 (1)定义：使物体返回到_平__衡__位__置___的力． (2)方向：时刻指向_平__衡__位__置___． (3)来源：振动物体所受的沿_振__动__方__向___的合力．
4．描述简谐运动的物理量
物理量
定义
意义
振幅周期
频率
振动质点离开平衡位置的_最__大__距__离___
描述振动的__强__弱__
4．周期公式：T＝2π
l g.
5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长 l 和重力加速度 g，与振幅和振子(小
球)质量都没有关系．
四、受迫振动及共振
1．受迫振动 (1)概念：物体在_周__期__性___驱动力作用下的振动． (2)振动特征：受迫振动的频率等于_驱__动__力___的频率，与系统的_固__有__频__率___无关． 2．共振 (1)概念：当驱动力的频率等于_固__有__频__率___时，受迫振动的振幅最大的现象． (2)共振的条件：驱动力的频率等于_固__有__频__率___． (3)共振的特征：共振时_振__幅___最大．

高二物理机械振动知识点总结

高二物理“机械振动和机械波”这一章是非重点章，下面是店铺给大家带来的高二物理机械振动知识点总结，希望对你有帮助。

高二物理机械振动知识点

一、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。

1、平衡位置：机械振动的中心位置;

2、机械振动的位移：以平衡位置为起点振动物体所在位置为终点的有向线段;

3、回复力：使振动物体回到平衡位置的力;

(1)回复力的方向始终指向平衡位置;

(2)回复力不是一重特殊性质的力，而是物体所受外力的合力;

4、机械振动的特点：

(1)往复性; (2)周期性;

二、简谐运动：物体所受回复力的大小与位移成正比，且方向始终指向平衡位置的运动;

(1)回复力的大小与位移成正比;

(2)回复力的方向与位移的方向相反;

(3)计算公式：F=-Kx;

如：音叉、摆钟、单摆、弹簧振子;

三、全振动：振动物体如：从0出发，经A,再到O，再到A/,最后又回到0的周期性的过程叫全振动。

例1：从A至o,从o至A/,是一次全振动吗?

例2：振动物体从A/,出发，试说出它的一次全振动过程;

四、振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。

1、振幅用A表示;

2、最大回复力F大=KA;

3、物体完成一次全振动的路程为4A;

4、振幅是表示物体振动强弱的物理量;振幅越大，振动越强，能

量越大;

五、周期：振动物体完成一次全振动所用的时间;

1、T=t/n (t表示所用的总时间，n表示完成全振动的次数)

2、振动物体从平衡位置到最远点，从最远点到平衡为置所用的时间相等，等于T/4;

六、频率：振动物体在单位时间内完成全振动的次数;

机械振动高考物理复习知识点整理

学无止境，高中是人生成长变化最快的阶段，所以应该用心去想，去做好每件事，为大家整理了“高考物理复习知识点：机械振动”,希望可以帮助到更多学子。

高考物理复习知识点：机械振动

一、简谐运动

基础目标

1、回复力、平衡位置、机械振动

2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件。

3、理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。

4、理解简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化。

拔高目标

1、简谐运动的证明(竖直方向弹簧振子，水面上木块)。

2、简谐运动与力学的综合题型。

3、简谐运动周期公式。

【重难点】

重点：简谐运动的特征及相关物理量的变化规律。

难点：偏离平衡位置位移的概念及一次全振动中各量的变化。

一.新课引入

知识目标：引入新的运动--机械振动

前面已学过的运动：

按运动轨迹分：直线运动按速度特点分：匀变速

曲线运动非匀变速

自然界中还有一种更常见的运动：机械振动

二.机械振动

在自然界中，经常观察到一些物体来回往复的运动，如吊灯的来回摆动，树枝在微风中的摆动，下面我们就来研究一下这些运动具有

什么特点。

这些运动都有一个明显的中心位置，物体或物体的一部分都在这个中心位置两侧往复运动。这样的运动称为机械振动。

当物体不再往复运动时，都停在这个位置，我们把这一位置称为平衡位置。(标出平衡位置)

平衡位置是指运动过程中一个明显的'分界点，一般是振动停止时静止的位置，并不是所有往复运动的中点都是平衡位置。存在平衡位置是机械运动的必要条件，有很多运动，尽管也是往复运动，但并不存在明显的平衡位置，所以并非机械振动。

高中物理机械振动教案

课题：机械振动

教学目标：

1. 了解机械振动的概念和特征；

2. 掌握机械振动的基本原理和表达方式；

3. 能够分析和解释机械振动在真实世界中的应用。

教学内容：

1. 机械振动的概念和分类；

2. 机械振动的基本特征；

3. 振动的周期、频率和振幅；

4. 振动的傅里叶级数表示；

5. 机械振动在真实世界中的应用案例。

教学重点：

1. 机械振动的基本概念和特征；

2. 振动的表达方式和分析方法。

教学难点：

1. 振动的傅里叶级数表示；

2. 机械振动在实际应用中的分析和解释。

教学过程：

一、导入

教师引入机械振动的概念，通过视频或图片展示一些常见的机械振动现象，引发学生对这一主题的兴趣。

二、讲解

1. 介绍机械振动的分类和特征；

2. 讲解振动的周期、频率和振幅的概念及计算方法；

3. 介绍振动的傅里叶级数表示方法。

三、例题解析

教师通过实例讲解振动的傅里叶级数表示方法，让学生理解振动信号的频谱分布和特点。

四、讨论

学生分组讨论机械振动在真实世界中的应用案例，分享自己的观点和见解。

五、总结

教师总结本节课的主要内容，强调学生应该掌握的重点和难点，引导学生对机械振动有更深入的理解。

教学反思：

通过这节课的教学，学生应该能够了解机械振动的基本原理和特征，掌握振动信号的傅里叶级数表示方法，并能够分析和解释机械振动在真实世界中的应用。在教学过程中，要注重引导学生思考和讨论，激发他们的探究兴趣，提高他们的学习能力和综合素质。

高中物理机械振动

机械振动是物理学中一个重要的概念，它在日常生活中有着广泛的

应用。从钟摆的摆动到汽车的悬挂系统，机械振动无处不在。在高中

物理课程中，学生将会学习关于机械振动的原理、特性以及相关的数

学模型。本文将介绍机械振动的基本概念，帮助读者更好地理解这一

重要的物理现象。

一、机械振动的定义

机械振动是物体围绕某一平衡位置以一定规律作往复或周期性运动

的现象。当物体受到外力作用时，会发生形变，从而产生振动。例如，当一个弹簧挂上一个质点并受到拉伸后突然放开，弹簧会产生振动，

这就是一种典型的机械振动现象。

二、机械振动的特性

1.周期性：机械振动具有周期性，即物体围绕平衡位置做往复运动

的时间间隔是固定的。

2.频率：振动的频率是指单位时间内振动的次数，通常用赫兹（Hz）来表示。频率与振动周期成反比，频率越高，周期越短。

3.振幅：振动的振幅是指物体从平衡位置最大偏离的距离，振幅越大，振动的幅度就越大。

4.阻尼：阻尼是影响振动的一个重要因素，它会使振动逐渐减弱并

最终停止。可以通过增加摩擦力或其他方法来增加阻尼。

5.共振：共振是指当外力的频率与物体的固有频率相匹配时，物体会发生共振现象，振幅增大，甚至导致破坏。

三、机械振动的数学模型

在高中物理课程中，学生将接触到机械振动的数学模型，其中最基本的就是简谐振动。简谐振动是一种最简单的机械振动形式，其运动规律可以用正弦函数来描述。

对于简谐振动，有以下几个重要的物理量：

1.位移（x）：物体离开平衡位置的距离。

2.速度（v）：物体运动的速度，与位移的导数有关。

3.加速度（a）：物体运动的加速度，与速度的导数有关。

高中物理机械振动和机械波考点

机械振动和机械波作为高中物理学中重要的知识,在教学上既是重点内容又是难点内容，具体有哪些考点呢?下面是店铺给大家带来的高中物理机械振动和机械波考点，希望对你有帮助。

高中物理机械振动和机械波考点

(一)机械振动

1. 机械振动

① 定义：物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。

② 产生振动的必要条件是：

a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。

b、阻力足够小。

2. 简谐振动

①定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=-kx，其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。

② 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。

③ 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。

3. 描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。

高考物理机械振动和机械波知识点梳理

初中是学物理的开始，打好地基才能盖高楼大厦;高中

是盖好这座高楼大厦的重要过程。小编准备了高考物理机械振动和机械波知识点，希望你喜欢。

1.简谐运动

(1)定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且

总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。

(2)简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。

简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大。

(3)描述简谐运动的物理量

①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，

是矢量，其最大值等于振幅。

②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表

示振动的强弱。

③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数

关系，即T=1/f。

(4)简谐运动的图像

①意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

②特点：简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。

③应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

2.弹簧振子：周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系。如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T。

3.单摆：摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点。单摆是一种理想化模型。

高中物理-机械振动

一、机械振动
1、定义：物体在平衡位置附近做的往复运动，叫机械振动，简称振动。 2、描述振动的概念和物理量：
平衡位置o：物体所受回复力为零
的位置；
振动位移x：由平衡位置指向振子
所在处的有向线段；振幅A：振动物体离开平衡位置
的最大距离；
周期(T)和频率(f)：f 1 T
回复力：使振动物体返回平衡位置的力，它的方向总是指向平衡位置；
②小车向左运动达最大速度的时刻，物体向右运动也达最大速度，这时物体还会继续向右运动，但它的运动速度将减小，即小车和物体都在做振动．由于摩擦力的存在，小车和物体的振动幅度必定不断减小，设两物体最终有一共同速度v，因两物体组成的系统动量守恒，且初始状态的总动量为零，故v=0，即m与M的最终运动状态是静止的
k= (M+m)a/A≤ (M+m)g /A
例6、如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球，其质量mA=0.1kg、 mB=0.5kg。静止时弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细线，则A作简谐运动时的振幅和最大加速度为多少？
解答：由两球静止时的力平衡条件，得弹簧的劲度系数为
=40N/m。剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为
=2.5cm。
弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置。
悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放，刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即振A动=中x-AxA球=1的5最cm大-加2.5速c度m=为12.5cm。

全国高中物理竞赛专题六机械振动与机械波

专题六机械振动和机械波

【基本内容】一、机械振动

1、物体在它的平衡位置附近所作的往复运动．如声源的振动、钟摆的摆动等．

2、产生振动的条件：有恢复力的作用且所受阻力足够小．

3、回复力：物体离开平衡位置时所受到的指向平衡位置的力．二、简谐振动

1、简谐振动：如果一个物体振动的位移按余弦（或正弦）函数的规律时间变化,称这种运动为简谐振动．

2、周期与频率：物体进行一次全振动（振动物体运动状态完全重复一次）所需要的时间,称为振动的周期T ；单位时间的全振动次数称为频率ν,2π秒内的全振动次数称为圆频率ω．

3、振幅A ：质点离开平衡位置的最大位移的绝对值,称为振幅．

4、相位：振动方程中的t ωϕ+称为相位．

5、简谐振动的振动曲线：振动位移时间的变化关系曲线称为振动曲线．如图所示．

6、旋转矢量表示法

如图所示,当矢量OM 绕其始点（坐标原点）以角速度ω做

匀速转动时,其末端在x 轴上的投影点P 的运动简谐振动．三、简谐振动的能量与共振

1、以弹簧振子为例,简谐振动的能量为 2

2221

2121kA kx mv E E E P K =+=+=

2、阻尼振动：在阻尼作用下振幅逐渐减少的振动称为阻尼振动,其振动方程为

0cos()t x A e t βωϕ-=+

式中, β为阻尼因子,

ω为振动的圆频率,它与固有圆频率0ω和阻尼因子β

关系为

ω=

3、受迫振动：在周期性外力作用下的振动,称为受迫振动,在稳定情况下,受迫振动是简谐振动,振动频率等于外力的频率,与振动系统的固有频率无关,其振幅为

'22'22

0(2)()

高中物理机械振动和机械波知识点

“机械振动和机械波是高中物理教学中的难点，有哪些知识点需要学生学习呢?下面店铺给大家带来高中物理课本中机械振动和机械波知识点，希望对你有帮助。

高中物理机械振动和机械波知识点

1.简谐运动

(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动.

(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置.

简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大.

(3)描述简谐运动的物理量

①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅.

②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱.

③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f.

(4)简谐运动的图像

①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹.

②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.

③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.

2.弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、

倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T.

3.单摆:摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型.

高中物理机械振动知识点总结

高中物理机械振动的知识点总结如下：

1. 机械振动的概念和特点：机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的来回振动运动，具有周期性、周期、频率、振幅等特点。

2. 动力学模型：机械振动可以用质点振动和弹簧振子来进行模拟，质点振动模型是研究单自由度振动的基本模型，弹簧振子模型是研究多自由度振动的基本模型。

3. 平衡位置和平衡力：平衡位置是物体在没有外力作用时处于的位置，平衡力是指物体在平衡位置附近的力，可以分为恢复力和阻尼力。

4. 振动方程：振动方程描述了物体在振动过程中的运动规律，可以用一阶微分方程或二阶微分方程表示，具体形式根据不同的振动模型而定。

5. 振动的能量：机械振动存在动能和势能的相互转换。在简谐振动中，能量以振幅的平方的形式表示。

6. 简谐振动：简谐振动是指物体在恢复力作用下，在平衡位置附近做频率恒定、振幅不变、沿直线轨迹的振动。简谐振动的特点包括周期性、频率、振幅、相位等。

7. 强迫振动和共振：强迫振动是指物体在外部周期性力的驱动下进行的振动，共振是指当外部周期性力与物体的固有频率相等或接近时，物体振幅达到最大的现象。

8. 阻尼振动：阻尼振动是指在受到阻尼力的作用下，物体振幅

逐渐减小并最终停止振动的现象。阻尼振动可以分为欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况。

9. 波动方程：波动方程描述了波在传播过程中的运动规律，可以用一维或二维波动方程表示。

10. 波的传播：波的传播可以分为机械波和电磁波两种类型，机械波需要介质传播，而电磁波可以在真空中传播。

以上是高中物理机械振动的主要知识点总结，希望对你有帮助。

新教材人教版高中物理选择性必修第一册第二章机械振动精品教学课件

知识点 3 简谐运动及其图像
1．简谐运动 (1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从__正__弦____函数的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条__正__弦____曲线，这样的振动叫作简谐运动。 (2)特点：①简谐运动是最__基__本____、最简单的振动。 ②简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，是变力作用下的__变__加__速____运动。
对点训练
1．(多选)弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系
统，如图所示，用手拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，
关于小球的平衡位置，下列说法正确的是
( ACD )
A．在小球原来静止的位置
B．在弹簧处于原长的位置
C．在小球速度最大的位置
D．在小球加速度为零的位置
解析：小球原来静止时的位置为平衡位置，小球在平衡位置附近做往复运动，在平衡位置处速度最大，加速度为零，故选项B错误，ACD 正确。
大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点从离开O点到再次回
到O点的最短时间为(O点为AB的中点)
B
()
A．0.5 s C．2.0 s
B．1.0 s D．4.0 s
解析：根据题意，由振动的对称性可知：O 点为平衡位置，A、B 两点对称分布在 O 点两侧，质点从 O 点向右运动到 B 点的时间应为 tOB＝12 ×0.5 s＝0.25 s。质点从 B 点向右到达最大位移处(D 点)的时间 tBD＝21×0.5 s＝0.25 s。所以质点从离开 O 点到再次回到 O 点的时间 t＝2tOD＝2×(0.25 ＋0.25)s＝1.0 s，故正确选项为 B。

高中物理机械振动知识点与题型总结

（一）机械振动

物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。

产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。

（二）简谐振动

1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。

2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。

3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。

（三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。

1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。

2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。

高中物理总复习-机械振动和机械波详解10种题型

机械振动和机械波

一、简谐运动的基本概念

1.定义

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的作用下的振动，叫简谐运动。表达式为：F = -kx

⑴简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。

⑵回复力是一种效果力。是振动物体在沿振动方向上所受的合力。

⑶“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态）

⑷F=-kx 是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件。凡是简谐运动沿振动方向的合力必须满足该条件；反之，只要沿振动方向的合力满足该条件，那么该振动一定是简谐运动。

2.几个重要的物理量间的关系

要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻（或某一位置）的位移x 、回复力F 、加速度a 、速度v 这四个矢量的相互关系。

⑴由定义知：F ∝x ，方向相反。

⑵由牛顿第二定律知：F ∝a ，方向相同。

⑶由以上两条可知：a ∝x ，方向相反。

⑷v 和x 、F 、a 之间的关系最复杂：当v 、a 同向（即 v 、 F 同向，也就是v 、x 反向）时v 一定增大；当v 、a 反向（即 v 、 F 反向，也就是v 、x 同向）时，v 一定减小。

3.从总体上描述简谐运动的物理量

振动的最大特点是往复性或者说是周期性。因此振动物体在空间的运动有一定的范围，用振幅A 来描述；在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所须的时间。

高中物理机械振动知识点详解和答案

九、机械振动

一、知识网络

二、画龙点睛

概念

1、机械振动

(1)平衡位置：物体振动时的中心位置，振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置，或沿振动方向所受合力等于零时所处的位置叫平衡位置。

(2)机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动。

(3)振动特点：振动是一种往复运动，具有周期性和重复性

2、简谐运动

(1)弹簧振子：一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子。

(2)振动形成的原因

①回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置，且始终指向平衡位置的力，叫回复力。

振动物体的平衡位置也可说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。

②形成原因：振子离开平衡位置后，回复力的作用使振了回到平衡位置，振子的惯性使振子离开平衡位置；系统的阻力足够小。

(3)振动过程分析

振子的运动A→O O→A′A′→O O→A

对O点位移的方向向右向左向左向右

(4)简谐运动的力学特征

①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的作用下的振动，叫做简谐运动。

②动力学特征：回复力F与位移x之间的关系为

F＝－kx

式中F为回复力，x为偏离平衡位置的位移，k是常数。简谐运动的动力学特征是判断物体是否为简谐运动的依据。

③简谐运动的运动学特征

a＝－k m x

加速度的大小与振动物体相对平衡位置的位移成正比，方向始终与位移方向相反，总指向平衡位置。

简谐运动加速度的大小和方向都在变化，是一种变加速运动。简谐运动的运动学特征也可用来判断物体是否为简谐运动。

教科版高中物理选修3-4 机械振动+机械波

（1）振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离叫做振动的振幅。 ①振幅是标量。

②振幅是反映振动强弱的物理量。（2）周期和频率：

①振动物体完成一次全振动所用的时间叫做振动的周期。 ②单位时间内完成全振动的次数叫做全振动的频率。它们的关系是T=1/f 。

在一个周期内振动物体通过的路程为振幅的4倍；在半个周期内振动物体通过的路程为振幅2倍；在1/4个周期内物体通过的路程不一定等于振幅 3）简谐运动的表达式：)sin(ϕω+=t A x 4）简谐运动的图像：

振动图像表示了振动物体的位移随时间变化的规律。反映了振动质点在所有时刻的位移。

从图像中可得到的信息： ①某时刻的位置、振幅、周期

②速度：方向→顺时而去；大小比较→看位移大小 ③加速度：方向→与位移方向相反；大小→与位移成正比 3、简谐运动的能量转化过程：

1）简谐运动的能量：简谐运动的能量就是振动系统的总机械能。 ①振动系统的机械能与振幅有关，振幅越大，则系统机械能越大。 ②阻尼振动的振幅越来越小。 2）简谐运动过程中能量的转化：

系统的动能和势能相互转化，转化过程中机械能的总量保持不变。在平衡位置处，动能最大势能最小，在最大位移处，势能最大，动能为零。（二）简谐运动的一个典型例子→单摆： 1、单摆振动的回复力：摆球重力的切向分力。

①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。

②单摆周期公式中的L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离，一般也叫等效摆长。

4、利用单摆测重力加速度：

（三）受迫振动：

1、受迫振动的含义：物体在外界驱动力的作用下的运动叫做受迫振动。

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