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机械振动
知识点一、简谐运动 单摆、单摆的周期公式
1．简谐运动
(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向__________的回复力作用下的振动。
(2)平衡位置：物体在振动过程中_______为零的位置。
(3)回复力
①定义：使物体返回到___________的力。
②方向：总是指向__________。
③来源：属于______力，可以是某一个力，也可以是几个力的_____或某个力的______。
平衡位置
回复力
平衡位置
平衡位置
效果
合力
分力
知识点一、简谐运动 单摆、单摆的周期公式平衡位置回复力平衡位
(4)简谐运动的特征
①动力学特征：F回＝_______。
②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反)。
③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变。
－kx
(4)简谐运动的特征－kx
2．简谐运动的两种模型
模型
弹簧振子
单摆
示意图
简谐运
动条件
(1)弹簧质量可忽略
(2)无摩擦等阻力
(3)在弹簧弹性限度内
(1)摆线为不可伸缩的轻细线
(2)无空气等阻力
(3)最大摆角小于10°
2．简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图简谐运(1)弹簧
原长
重力
弹力
原长重力弹力
知识点二、简谐运动的公式和图象
1．简谐运动的表达式
(1)动力学表达式：F＝_______，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。
(2)运动学表达式：x＝_____________，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢。
－kx
Asin(ωt＋φ)
知识点二、简谐运动的公式和图象－kxAsin(ωt＋φ)
2．简谐运动的图象
(1)从____________开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图象如图1甲所示。
平衡位置
图1
(2)从_____________开始计时，函数表达式为x＝Acos ωt，图象如图1乙所示。
最大位移处
2．简谐运动的图象平衡位置图1(2)从___________
知识点三、受迫振动和共振
1．受迫振动
系统在________作用下的振动。做受迫振动的物体，它做受迫振动的周期(或频率)等于_________的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)_____关。
驱动力
驱动力
无
知识点三、受迫振动和共振驱动力驱动力无
2．共振
做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者________时，振幅达到最大，这就是共振现象。共振曲线如图2所示。
相等
图2
2．共振相等图2
[思考判断]
(1)简谐运动平衡位置就是质点所受合力为零的位置。( )
(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。( )
(3)做简谐运动的质点，速度增大时，加速度可能增大。( )
(4)简谐运动的周期与振幅成正比。( )
(5)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。( )
(6)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
[思考判断]