高中物理-机械振动-简谐振动-弹簧振子
高考物理总复习 机械振动、简谐运动 弹簧振子练习(1)
弹簧振子 (1)1．一个弹簧振子做简谐运动的周期是0.025S,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.17s时,振子的运动情况是( )A．正在向右做减速运动 B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动 D．正在向左做加速运动2．做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是 [ ]A．振子通过平衡位置时，速度最大B．振子在最大位移处时，加速度最大C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同D．振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量相同3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大C．振子的速率逐渐减小 D．弹簧的弹性势能逐渐减小4．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（）A．正在向左做减速运动 B．正在向右做加速运动C．加速度正在减小 D．动能正在减小5．一个弹簧振子在光滑的水平面上作简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等，但方向相反.那么这两个时刻弹簧振子的( )A．速度一定大小相等，方向相反 B.加速度一定大小相等，方向相反C．位移一定大小相等，方向相反 D.以上说法都不正确6．一个弹簧振子，第一次被压缩x后释放做自由振动，周期为T1，第二次被压缩2x后释放做自由振动，周期为T2，关于T1∶T2，有同学认为T1∶T2＝1∶2，你认为此同学的结论（填“对”或“不对”），若不对，T1∶T2应为7．下列说法正确的是( )A．弹簧振子从平衡位置向最大位移处运动的过程中，振子做匀减速运动B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C．当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长小时，将发生明显的衍射现象D．用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长8．有关简谐振动的运动情况，下列说法中正确的是 ( )A．简谐振动是一种匀变速直线运动B．做简谐振动的物体由最大位移处向平衡位置运动时，一定做加速度减少的加速运动C．做简谐振动的物体经过同一位置时，它受到的的回复力一定相同D．做简谐振动的物体经过同一位置时，它运动的速度一定相同9．做机械振动的弹簧振子在运动过程中，下列物理量中在不断发生周期性变化的是（）A．回复力B．周期C．频率D．振幅10．如图所示，弹簧振子在BC两点间振动，O为BC的中点，取向右为正方向，由振动图象可知，t=0.1s，振子的位置在点_____，此后经过_____s，振子第一次达到C点．参考答案：1．答案： B解析：2．答案： ABC解析：3．答案： D解析：4．答案： B解析：5．答案： BC解析：由弹簧振子的振动过程知：这两个时刻振子一定处在关于平衡位置对称的两个位置，但速度方向并不确定，故选BC.6．答案：不对1∶1解析：不对．应为T1∶T2＝1∶1.因为做简谐运动的物体，其周期和频率是由振动系统本身决定的，与振幅的大小无关．7．答案： BCD8．答案： BC解析：试题分析：简谐振动中，加速度时刻发生变化，选项A错误；先后经过同一位置时速度方向可能相反，选项D错误；同理判断选项BC正确，故选BC考点：考查简谐振动点评：本题难度较小，简谐振动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的关系一定要理解9．答案： A．解析：做机械振动弹簧振子的周期、频率、振幅都是一个确定的值，不随时间发生不变化，而回复力随时间成周期性改变．故选A10．答案： O；0.15．解析：从x-t图象可以看出，t=0.1s时刻，振子的位移为零，速度为负，故在平衡位置处，且再经过0.15s振子第一次达到C点．。
《力学》机械振动
A1 A2
x1
T
o
- A2 -A1
t x2
2 1
注意
2
即x2比x1超前
2
22
领先、落后以< 的相位角来判断
同相和反相
当 = 2k , ( k =0,1,2,…), 两振动步调相同,称同相
x
A1
x2
当 = (2k+1) , ( k =0,1,2,…), 两振动步调相反,称反相
a > 0
减速
a > 0
加速
9
四、 描述简谐振动的特征量--周期、振幅、相位
1、周期T: 物体完成一次全振动所需时间。
频率f:
物体在单位时间内完成振动的次数。 1 f T
2 2f T
2
角频率:
k 对弹簧振子： m
T 2
m k
1 f 2
k m
2. 振幅 A: 谐振动物体离开平衡位置的最大位移的 10 绝对值。
加速度
2
d x 2 a 2 A cos( t ) dt
也是简谐振动
8
2
a(t ) A cos( t )
x.v.a.
A A A
2
a
o
x
T t
A A 2A
> 0
< 0
< 0
> 0
a < 0
减速
a < 0
加速
谐振动频率相同 X 2
= ( t + 2)- ( t + 1) = 2- 1
A 初相差 （1） （2）
0
-A/2 -A/2 -A
x简谐振动(弹簧振子)
2
2
2Acos(2 2 1 (t 1 )
2
即： T 1
2 1
2 1
2 1
三.同频率 振动方向垂直
x A1 cos( t 1)
x A1
cos
t
cos1
sin
t sin
1
y A2 cos( t 2 )
y A2
cos
(2) t1 = 0.0025s = ¼ T t2 = 0.005s = ½ T
Δx1 = u t1 = ¼ λ
Δx2 = u t2 = ½ λ
dt 2
2
mv dv kx dx 0 dt dt
d2x k
dt 2
m
x0
谐振方程
§2. 阻尼振动 受迫振动 共振
一.阻尼振动 —— 能量逐渐减少的振动。
摩擦阻力
考虑耗散作用
x
辐射阻尼 x
振动曲线：
振幅减小，
周期比系 统的固有
t
t
周期变大。
若阻尼过大，则系统完不成一次振动，称过阻尼振 动。见图
次，也就是合振动将加强与减弱各（ν2－ν1）次。
这样的两个简谐振动合成时，由于周期的微小差别
而造成的合振幅时而加强时而减弱的现象称为拍，
合振动在单位时间内加强或减弱的次数称为拍频。
x1 2 1
曲线： o
t
x2
o
t
x1 +x2
o
t
定量讨论： 振幅相同，初相为零。
x1 Acos1t Acos 2 1t
5.关系式：
c
T
例 题 频率为3000Hz的声波以1560ms-1沿一波线
新教材高中物理第二章机械振动第1节简谐运动导学案新人教版选择性必修第一册
第二章 机械振动1.简谐运动1．了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象。
2.认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图像。
3.理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图像是一条正弦曲线。
4.能够利用简谐运动的图像判断位移和速度等信息。
一、弹簧振子1．机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的□01往复运动，简称振动。
2．平衡位置：水平弹簧振子中，弹簧未形变时，小球所受合力为□020的位置。
3．弹簧振子： 如图所示，小球套在光滑杆上，如果弹簧的质量与小球相比□03可以忽略，小球□04运动时空气阻力也可以忽略，把小球拉向右方，然后放开，它就在□05平衡位置附近运动起来。
这种由□06小球和□07弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子，弹簧振子是一个理想化模型。
二、弹簧振子的位移—时间图像1．振动位移：弹簧振子的小球相对于□01平衡位置的位移。
2．位移—时间图像：以小球的平衡位置为坐标原点，横轴表示□02时间，纵轴表示□03位移，建立坐标系，得到振子位移随时间变化的情况——振动图像。
3．物理意义：反映了振子的□04位移随□05时间的变化规律。
三、简谐运动1．定义：如果物体的位移与时间的关系遵从□01正弦函数的规律，即它的振动图像(x t 图像)是一条□02正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。
2．特点：简谐运动是最基本的振动。
弹簧振子中小球的运动就是□03简谐运动。
判一判(1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动。
( ) (2)物体的往复运动都是机械振动。
( )(3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。
( )(4)简谐运动的图像表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线。
( )(5)只要质点的位移随时间按正弦函数的规律变化，这个质点的运动就是简谐运动。
( )(6)简谐运动的平衡位置是速度为零时的位置。
( )提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×想一想(1)弹簧振子是一个理想化模型，以前我们还学过哪些理想化模型？提示：质点、点电荷。
人教版新教材高中物理选择性必修第一册 第二章 机械振动 第一节 简谐运动
A．钢球运动的最高处为平衡位置
B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度最大处为平衡位置
D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
E．钢球在平衡位置时所受合力为零
课堂练习
4．如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，若x轴方向为图
中水平方向，y轴方向为图中竖直方向，下列有关该图象的说法中正确的是（ ACE）
系可以用什么函数表示。
结论：弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线。
典例探究
例题
1பைடு நூலகம்质点离开平衡位置的最大位移？
/
2.2s末、4s末、8s末、10s末质点位置在哪里？ 3
3.2s末、6s末质点朝哪个方向运动？
O
4.质点在6s末、14s末的位移是多少？
-3
5.质点在4s、16s内通过的路程分别是多少？
坐标原点的位置 平衡位置
横坐标－振动时间
纵坐标－振子偏离平衡位置的位移
规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负。
新知讲解
频闪照相描迹法
新知讲解
上图中画出的小球运动的x—t图象很像正弦曲线，是不是这样呢？
方法一
验证法：
假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选
一、机械振动
1.定义：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。
振子原来静止时的位置
（一般情况下指物体在没有振动时所处的位置）
2.特点：
（1）对称性
（2）周期性
新知讲解
一、机械振动
判断下列物体的运动是否是机械振动：
K1
高中物理选修34知识点机械振动与机械波解析
机械振动与机械波简谐振动一、学习目标1.了解什么是机械振动、简谐运动2.正确明白得简谐运动图象的物理含义，明白简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。
二、知识点说明1.弹簧振子(简谐振子)：(1)平稳位置：小球偏离原先静止的位置；(2)弹簧振子：小球在平稳位置周围的往复运动，是一种机械运动，如此的系统叫做弹簧振子。
(3)特点：一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
2.弹簧振子的位移—时刻图像弹簧振子的s—t图像是一条正弦曲线，如下图。
3.简谐运动及其图像。
(1)简谐运动：若是质点的位移与时刻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，如此的振动叫做简谐运动。
(2)应用：心电图仪、地震仪中绘制地震曲线装置等。
三、典型例题例1：简谐运动属于以下哪一种运动( )A．匀速运动 B．匀变速运动C．非匀变速运动 D．机械振动解析：以弹簧振子为例，振子是在平稳位置周围做往复运动，而且平稳位置处合力为零，加速度为零，速度最大．从平稳位置向最大位移处运动的进程中，由F＝－kx可知，振子的受力是转变的，因此加速度也是转变的。
故A、B错，C正确。
简谐运动是最简单的、最大体的机械振动，D正确。
答案：CD简谐运动的描述一、学习目标1．明白简谐运动的振幅、周期和频率的含义。
2．明白振动物体的固有周期和固有频率，并正确明白得与振幅无关。
二、知识点说明1.描述简谐振动的物理量，如下图：(1)振幅：振动物体离开平稳位置的最大距离，。
(2)全振动：振子向右通过O点时开始计时，运动到A，然后向左回到O，又继续向左达到，以后又回到O，如此一个完整的振动进程称为一次全振动。
(3)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时刻，符号T表示，单位是秒(s)。
(4)频率：单位时刻内完成全振动的次数，符号用f表示，且有，单位是赫兹(Hz)，。
(5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，振动越快。
高中物理中的弹簧振子问题解析
高中物理中的弹簧振子问题解析弹簧振子是高中物理课程中的重要内容之一，它是力学中的一个经典问题。
弹簧振子的研究对于理解振动现象、能量转化以及波动等方面具有重要意义。
本文将从弹簧振子的基本原理、运动方程、振动频率和能量转化等方面进行解析。
弹簧振子的基本原理是基于胡克定律，即弹簧的伸长量与所受外力成正比。
当弹簧受到拉伸或压缩时，它会产生恢复力，使得弹簧试图回到其平衡位置。
这种恢复力与弹簧的伸长量成正比，而且方向与伸长量相反。
根据牛顿第二定律，弹簧振子的运动可以用运动方程描述。
弹簧振子的运动方程可以表示为：m(d²x/dt²) = -kx，其中m是振子的质量，k是弹簧的劲度系数，x是振子的位移。
这个方程可以通过解微分方程得到振子的位移随时间的变化规律。
当忽略阻尼和外力的影响时，弹簧振子的解是一个简谐振动。
简谐振动的特点是振动频率恒定，且振幅不断变化。
振动频率可以通过振子的质量和弹簧的劲度系数来确定。
频率的公式是ω = √(k/m)，其中ω是角频率，它等于2π乘以振动频率。
这个公式告诉我们，当弹簧的劲度系数增大或质量减小时，振动频率会增大。
弹簧振子的能量转化也是一个重要的研究方向。
在振动过程中，能量在势能和动能之间不断转化。
当振子位于平衡位置时，它的动能最大，势能为零。
而当振子位移最大时，势能最大，动能为零。
在振动过程中，动能和势能不断交替，总能量保持不变。
弹簧振子的能量转化可以通过数学公式来描述。
振子的势能可以表示为Ep = (1/2)kx²，动能可以表示为Ek = (1/2)mv²，其中Ep是势能，Ek是动能，k是劲度系数，x是位移，m是质量，v是速度。
根据能量守恒定律，Ep + Ek = 常数。
这个公式告诉我们，当振子的位移增大时，势能增大，而动能减小；反之，当位移减小时，势能减小，动能增大。
除了基本原理、运动方程、振动频率和能量转化，弹簧振子还有一些其他的研究方向。
2025版新教材高中物理第2章机械振动1简谐运动课前预习新人教版选择性必修第一册
1．简谐运动学习目标1．初步形成简谐运动的概念。
2．通过对弹簧振子的分析，理解简谐运动这一志向化模型。
3．通过对弹簧振子的x－t图像的绘制，理解简谐运动的特点。
4．通过探讨过程，能分析数据发展特点，形成结论。
思维脉络机械振动与弹簧振子1.机械振动(1)定义：物体(或物体的一部分)总是在某一位置旁边的_往复运动__，叫机械振动，简称振动。
(2)特征：第一，有一个“中心位置”，即_平衡__位置，也是振动物体静止时的位置；其次，运动具有_往复性__。
2．弹簧振子(1)弹簧振子：弹簧振子是指_小球__和_弹簧__所组成的系统，是一种_志向化__物理模型。
(2)振子模型：常见的有水平弹簧振子和竖直弹簧振子。
如图所示，图甲中球与杆之间的摩擦力及空气阻力可以_忽视__，且弹簧的质量与小球的质量相比可以_忽视__。
『判一判』(1)弹簧振子是一种志向化的物理模型。
( √ )(2)弹簧振子的平衡位置都在原特长。
( × )(3)平衡位置即速度为零时的位置。
( × )弹簧振子的位移—时间图像1.建立坐标系以小球的_平衡位置__为坐标原点，沿着_它的振动__方向建立坐标轴。
规定小球在平衡位置_右边__时它对平衡位置的位移为正，在_左边__时为负(以水平弹簧振子为例)。
2．位移—时间图像横坐标表示振子振动的_时间__，纵坐标表示振子相对_平衡位置__的位移。
3．物理意义反映了振子的_位移__随_时间__的变更规律。
『选一选』(多选)某弹簧振子的位移随时间变更的图像如图所示，则振子( ACD )A．第1 s末与第3 s末的位移相同B．第1 s末与第3 s末的速度相同C．4 s末至 8 s末路程为10 cmD．3 s末至5 s末速度方向不变解析：由图像可以看出，t＝1 s和t＝3 s两时刻位移相同，故A正确；第1 s末和第3 s末的速度方向不同，故B错误；由图像可知，4 s末至8 s末质点运动的路程为s＝2×5 cm＝10 cm，故C正确；3 s末至5 s末速度方向不变，故D正确。
简谐振动概述
• 弹簧振子是理想化的模型 （1）弹簧质量比滑块质量小的多，可忽略。 （2）滑块体积很小，可以当作质点处理。 （3）忽略摩擦及阻力的作用。 （4）滑块拉开平衡位置的位移在弹性限度内。 • 平衡位置：滑块（振子）原来静止的位置。
3. 弹簧振子的位移—时间图像
怎样来描述弹簧振子的运动？ 位移选择：平衡位置O为坐标原点，水平向右为 Ox轴的正方向。当小滑块在平衡位置的右边时 它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。
最简单、最基本的振动！
小结
机械振动 弹簧振子
弹簧 滑块
弹簧振子的位移-时间图像
简谐振动
1. 机械振动
• 这些物体运动的特点是什么？ “空间运动”的往复性和“时间”上的周期性。
• 定义：物体在平衡位置附近做具有时间周期性的 往复运动，叫做机械振动（mechanical vibration）。
2. 弹簧振子
• 概念：弹簧的一端固定，另一端系一质量为m的小 滑 块 ， 这 样 的 系 统 称 为 弹 簧 振 子 （ spring oscillator） 。
拟合法：通过测量质点的横纵坐标，输入计算机， 利用数表软件模拟曲线，得出正弦（或余弦）函 数的表达式。
4. 简谐振动
• 简谐振动：如果质点的位移与时间的关系满足正弦 （或余弦）函数的规律，即它的运动图象（x-t 图 象）是一条正弦（或余弦）曲线，这样的机械振动 叫做简谐振动（simple harmonic motion）。
• 位移—时间图象
选择两个坐标轴，时间 t
和位移 x（如右图），可以
得出小滑块在平衡位置附近 往复运动时的位移—时间图 象，也就似方法举例
x-t图像为正弦或余弦曲线？
验证法：通过测量曲线的振幅和周 期，写出正弦（或余弦）函数的表 达式。再选择若干质点，代入它们 的坐标值进行检验。
弹簧振子与简谐振动
弹簧振子与简谐振动弹簧振子是物理学中一个重要的研究对象，它可以用来描述一些振动现象。
在物理学中，简谐振动是一种非常基础的振动形式，而弹簧振子正是简谐振动的一种典型例子。
本文将从理论和实际应用两个方面，探讨弹簧振子与简谐振动的关系。
弹簧振子是由一个弹簧和质点组成的系统。
当系统处于平衡位置时，弹簧没有被拉伸或压缩，质点处于平衡位置。
而当质点偏离平衡位置时，弹簧会被拉伸或压缩，产生弹力。
根据胡克定律，弹簧受到的弹力与其伸长或压缩的长度成正比。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比。
因此，弹簧振子的运动可以用下面的微分方程来描述：m(d^2x/dt^2) + kx = 0其中m是质量，x是质点偏离平衡位置的位移，k是弹簧的劲度系数。
这是一个二阶线性常微分方程，它的通解是：x(t) = Acos(ωt + φ)其中A是振幅，ω是角频率，φ是相位常数。
这个方程描述了弹簧振子的运动规律，即驱动力与位移成正比，并且位移的变化随时间呈正弦函数的形式。
简谐振动是一种特殊的振动形式，它的特点是振幅不变，频率不变。
弹簧振子正是一种简谐振动。
当弹簧振子受到外力的作用时，它的振动频率只与弹簧的劲度系数和质量有关，与振幅和初始位移无关。
在实际应用中，我们可以通过改变弹簧的劲度系数或质量来调节弹簧振子的振动频率，从而实现对振动的控制。
弹簧振子广泛应用于各个领域。
在工程中，弹簧振子被用来设计减震和隔振系统，以防止机械设备受到外界振动的干扰。
在物理实验中，弹簧振子被用来研究振动现象，并验证振动的相关理论。
在生物学中，弹簧振子被用来模拟和研究生物体内部的振动现象，通过对振动特性的分析，可以帮助科学家更好地理解生物体的功能和行为。
弹簧振子在科学研究和工程应用中发挥了重要作用。
综上所述，弹簧振子与简谐振动密切相关。
弹簧振子以其简明的物理模型和广泛的应用领域，成为了物理学中的一个重要研究对象。
通过对弹簧振子的研究和应用，我们可以更好地理解和掌握简谐振动的相关知识，从而推动科学研究和技术进步的发展。
弹簧振子简谐振动的特点和运动规律
弹簧振子简谐振动的特点和运动规律弹簧振子是一种经典的简谐振动系统，其运动特点和规律对于理解振动现象具有重要意义。
本文将介绍弹簧振子简谐振动的特点和运动规律。
一、简谐振动的定义简谐振动是指一个物体在一个稳定平衡位置附近以往复运动的振动现象。
在简谐振动中，物体运动的加速度与位移成正比，且方向相反，满足以下的微分方程：u''(t) + ω^2u(t) = 0，其中u(t)表示物体的位移，t表示时间，ω表示振动的角频率。
二、弹簧振子的定义弹簧振子是一种由弹簧和质量构成的振动系统。
通常情况下，弹簧振子由下垂的弹簧和悬挂在弹簧末端的质量块组成。
弹簧振子可以近似地看成是质点在弹性力的作用下做往复运动。
三、弹簧振子简谐振动的特点1. 平衡位置：弹簧振子的平衡位置指的是弹簧没有拉伸或压缩时的位置，此时物体不受外力作用，位于自然长度的位置。
2. 弹簧的弹性力：当弹簧振子离开平衡位置时，弹簧受到拉伸或压缩，产生一个与位移方向相反的弹性力。
根据胡克定律，弹簧的弹性力与位移成正比，满足F = -kx，其中F表示弹性力，k表示弹簧的弹性系数，x表示位移。
3. 复原力与加速度成正比：根据牛顿第二定律F = ma，弹簧振子受到的复原力与加速度成正比，复原力越大，加速度越大，反之亦然。
4. 振动周期：弹簧振子从一个极端位置到另一个极端位置并返回所需的时间称为振动周期T。
振动周期与振动频率f之间满足关系：T =1/f。
5. 振动频率：振动频率是指单位时间内所发生的振动个数，用赫兹（Hz）表示。
弹簧振子的振动频率与弹簧的弹性系数k和质量m有关，频率f与角频率ω之间满足关系：ω = 2πf = √(k/m)。
四、弹簧振子简谐振动的运动规律1. 幅度：弹簧振子的振动范围称为振幅A。
2. 相位：弹簧振子的相位表示振动的进行状态。
相位可以用角度或时间表示。
3. 位移-时间关系：弹簧振子的位移随时间变化的函数关系叫做位移-时间关系，通常表示为u(t)。
2025版新教材高中物理第2章机械振动3简谐运动的回复力和能量课前预习新人教版选择性必修第一册
3．简谐运动的回复力和能量学习目标1．初步形成回复力的概念，理解简谐运动的能量。
2．利用能量守恒探讨弹簧振子，探究弹簧振子系统的机械能守恒。
3．养成视察、分析、比较、归纳的良好习惯，激发学生学习物理的主动性。
思维脉络简谐运动的回复力1.简谐运动的动力学定义假如物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成_正比__，并且总是指向_平衡位置__，质点的运动就是简谐运动。
．回复力项目内容定义振动质点受到的总能使其回到_平衡位置__的力方向总是指向_平衡位置__表达式F＝_－kx__效果总是要把物体拉回到_平衡位置__(1)简谐运动的回复力可以是恒力。
( × )(2)简谐运动平衡位置就是质点所受合力为零的位置。
( × )(3)回复力的方向总是跟位移的方向相反。
( √ )『想一想』弹簧下面挂一小钢球如图所示，它所受的力与位移的关系也满足F＝－kx 吗？x为弹簧的形变量吗？它振动的回复力由哪些力供应？是简谐运动吗？答案：满足；不是；由弹簧弹力和重力的合力供应；是解析：设振子的平衡位置为O，向下为正方向，此时弹簧已伸长了x0，设弹簧的劲度系数为k，由平衡条件得kx0＝mg，①当振子偏离平衡位置距离为x时F回＝mg－k(x＋x0)，②由①②得F回＝－kx，所以该振动是简谐运动。
简谐运动的能量1.振动系统的状态与能量的关系(1)振子的速度与动能：速度不断_变更__，动能也在不断_变更__。
(2)弹簧形变量与势能：弹簧形变量在不断_变更__，因而势能也在不断_变更__。
2．简谐振动的能量振动系统的能量一般指振动系统的_机械能__。
振动的过程就是_动能__和_势能__相互转化的过程。
(1)在最大位移处，_势能__最大，_动能__为零；(2)在平衡位置处，_动能__最大，_势能__最小；(3)在简谐运动中，振动系统的机械能_守恒__(选填“守恒”或“减小”)，而在实际运动中都有确定的能量损耗，因此简谐运动是一种_志向化__的模型。
高二物理机械振动 1—3节人教实验版知识精讲
高二物理机械振动 1—3节人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：机械振动 1—3节知识要点：1、知道什么是简谐运动和简谐运动的图像2、掌握简谐运动的周期、振幅和频率与简谐运动的表达式3、理解简谐运动的回复力特点与一个全振动中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。
重点、难点解析：一、简谐运动1、振动与弹簧振子〔1〕振动：①平衡位置：做往复运动的物体能够静止的位置，叫做平衡位置。
②振动：物体〔或物体的一局部〕在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动。
注意：振动物体可能做直线运动，也可能做曲线运动，所以其运动的轨迹可能是直线，也可能是曲线。
〔2〕弹簧振子：弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，这是一种理想化模型。
如下列图装置，如果球与杆之间的摩擦可以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略，如此该装置为弹簧振子2、弹簧振子的位移——时间关系〔1〕弹簧振子的位移：①位移是从平衡位置指向振动质点某时刻所在位置的有向线段。
振动中的位移不是在直线运动中或曲线运动中所述的由初位置指向末位置的有向线段，振动中的位移不管振动质点的起始位置，一律从平衡位置开始指向振动质点所在位置。
②位移是矢量，规定小球在平衡位置的右边时，它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。
〔2〕弹簧振子的x—t图象：①图象的建立：用横坐标表示振动物体运动的时间t，纵坐标表示振动物体运动过程中对于平衡位置的位移x，建立坐标系，如下列图。
②图象意义：反映了振动物体相对平衡位置的位移x随时间t变化的规律。
③振动位移：通常以平衡位置为位移起点。
所以振动位移的方向总是背离平衡位置的。
如下列图，在x—t图象中，某时刻质点位置在t轴上方，表示位移为正〔如图中t1、t2时刻〕，某时刻质点位置在t轴下方，表示位移为负〔如图t3、t4时刻〕。
3. 简谐运动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。
新高考物理机械振动知识点
新高考物理机械振动知识点随着中国高中教育改革的不断深化，新高考制度已经得到了广泛的推广和应用。
其中，物理课程作为高中必修科目之一，对学生的科学素养和思维能力的培养具有重要的作用。
在新高考物理课程中，机械振动作为重要的知识点之一，对于学生来说是不容忽视的。
在本文中，我们将重点对新高考物理中机械振动的相关知识进行深入探讨。
机械振动是物体周期性运动的一种形式，是许多工程和科学领域中不可或缺的一部分。
它与许多自然现象以及日常生活中的实际问题都有密切的关系。
在新高考物理中，机械振动的相关知识点主要分为以下几个方面。
首先，重点讲解的是简谐振动。
简谐振动是一种最简单的机械振动形式，其运动特点具有周期性、可逆性以及振幅与频率之间的关系等。
学生需要掌握简谐振动的定义，并能够运用简谐振动的相关公式进行计算。
此外，学生还需要理解简谐振动的有效值、位相、相位差等概念，并能够灵活运用于解决实际问题。
其次，介绍弹簧振子的知识。
弹簧振子是一种重要的机械振动系统，常见于弹簧秤、弹簧板等实际应用中。
在新高考物理中，学生需要掌握弹簧振子的运动规律、引入振动周期的计算等。
同时，学生还需要理解振子的自由振动和受迫振动的概念，并能够运用相关公式进行解题。
另外，要介绍的是物体的阻尼振动。
阻尼振动是机械振动中常见的一种形式，其运动特点与简谐振动有所不同。
学生需要了解阻尼振动的分类、运动规律以及受阻尼影响的振动周期变化等。
此外，学生还需要了解阻尼振动在实际生活和科学研究中的应用，如汽车减震器、钟摆等。
最后，要介绍的是耗散振动和共振现象。
耗散振动是指在振动过程中能量不断耗散，振动幅度逐渐减小的现象。
学生需要理解耗散振动产生的原因以及对振动的影响。
共振现象是指在特定条件下，振动系统受到外力的作用而出现振幅极大的现象。
学生需要了解共振现象的产生条件以及相关的物理原理。
通过对的深入学习，学生将能够更好地理解和掌握机械振动的相关概念和规律。
同时，通过与实际问题的应用结合，能够培养学生的科学思维和解决问题的能力。
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。
例题：试证明在竖直方向的弹簧振子做的也是简谐振运动。
证明：设O为振子的平衡位置，向下方向为正方向，此时弹簧形变量为ｘ0，根据胡克定律得ｘ0＝mg/k当振子向下偏离平衡位置ｘ时，回复力为F＝mg－ｋ(ｘ＋ｘ0)则Ｆ＝－kx所以此振动为简谐运动。
3、振幅、周期和频率⑴振幅①物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。
②定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。
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机械振动-简谐振动-弹簧振子
机械振动的定义
机械振动是指物体或质点在其平衡位置附近所作有规律的往复性运动。
老式的钟表，下面都有一个钟摆，钟摆的左右摆动，就是一种机械振动。
另外，单摆也是一种典型的机械振动。
常用来描述机械振动的物理量是位移、速度、加速度、力、周期、频率。
机械振动典型案例
高中物理选修3-4教材中主要讨论了两个机械振动的模型，其一是弹簧振子，其二是单摆。
这两种振动模式都属于简谐振动（简谐振动定义在文章下方）。
下面分别对这两种机械振动模式进行简要介绍。
1.弹簧振子
弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
如下图所示，不考虑小球与桌面的摩擦以及弹簧的质量，初始时刻小球在弹簧原长位置获得一定速度，则小球会在弹簧弹力的作用下，以O点为中心往复运动。
这就是弹簧振子模型。
2.单摆
单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成。
如下图所示，不计摆线的伸缩和空气摩擦，当把小球拉离到某一位置（摆线与竖直方向夹角为θ，要求θ小于5°），则小球会周而复始的做往复运动。
这就是单摆模型。
单摆的周期与摆线长度和当地重力加速度有关，我们可以利用单摆来测定当地重力加速度。
机械振动分类
从高中物理考题来看，机械振动分类可分为：简谐振动与非简谐振动。
简谐振动指的是满足，物体所受的力跟位移成正比，并且力总是指向平衡位置。
我们把物体所受到的力称之为回复力。
如果用F表示物体受到的回复力，用x表示小球对于平衡位置的位移，根据胡克定律，F和x成正比，它们之间的关系可用下式来表示：
F=-kx；
请注意，这里的负号指的是方向，因为回复力的方向，总是与物体运动的位移方向相反。
简谐振动是一种没有能量损失的振动模式，在没有外界干扰下，将永远运动下去。
非简谐振动也可称之为阻尼振动，指的是由外在阻力作用，这种机械振动模式早晚会停下来。
简谐振动
简谐振动指的是满足，物体所受的力跟位移成正比（F=-kx），并且力总是指向平衡位置。
我们把物体所受到的力称之为回复力，回复力的方向与位移总是相反的；回复力的效果，是让物体回到平衡位置去。
机械振动的能量
机械振动的能量与振幅相关，振幅越大，机械振动的能量就越大。
机械波的由来
机械振动在介质中的传播，叫做机械波。