高考物理復習之機械運動
高考物理復習之機械運動
機械振動,是指物體或質點在其平衡位置附近所作的往復運動。下面由學習啦小編給你帶來關于高考物理復習之機械運動,希望對你有幫助!
簡諧運動
基礎目標
1、回復力、平衡位置、機械振動
2、知道什么是簡諧運動及物體做簡諧運動的條件。
3、理解簡諧運動在一次全振動過程中位移、回復力、加速度、速度的變化情況。
4、理解簡諧運動的對稱性及運動過程中能量的變化。
拔高目標
1、簡諧運動的證明(豎直方向彈簧振子,水面上木塊)。
2、簡諧運動與力學的綜合題型。
3、簡諧運動周期公式。
【重難點】
重點:簡諧運動的特征及相關物理量的變化規(guī)律。
難點:偏離平衡位置位移的概念及一次全振動中各量的變化。
一.新課引入
知識目標:引入新的運動--機械振動
前面已學過的運動:
按運動軌跡分:直線運動按速度特點分:勻變速
曲線運動非勻變速
自然界中還有一種更常見的運動:機械振動
二.機械振動
在自然界中,經常觀察到一些物體來回往復的運動,如吊燈的來回擺動,樹枝在微風中的擺動,下面我們就來研究一下這些運動具有什么特點。
這些運動都有一個明顯的中心位置,物體或物體的一部分都在這個中心位置兩側往復運動。這樣的運動稱為機械振動。
當物體不再往復運動時,都停在這個位置,我們把這一位置稱為平衡位置。(標出平衡位置)
平衡位置是指運動過程中一個明顯的分界點,一般是振動停止時靜止的位置,并不是所有往復運動的中點都是平衡位置。存在平衡位置是機械運動的必要條件,有很多運動,盡管也是往復運動,但并不存在明顯的平衡位置,所以并非機械振動。
如:拍皮球、人來回走動
注意:在運動過程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的擺動
總結:機械振動的充要條件:1、有平衡位置 2、在平衡位置兩側往復運動。
自然界中還有哪些機械振動?
鐘擺、心臟、活塞、昆蟲翅膀的振動、浮標上下浮動、鋼尺的振動
三.回復力
1)回復力
機械振動的物體,為何總是在平衡位置兩側往復運動?
結論:受到一個總是指向平衡位置的力
觀察:振子在平衡位置右側時,有一個向左的力,在平衡位置左側時,有一個向右的力,這個力總是促使物體回到平衡位置。
總結:總是指向平衡位置,它的作用是總使振子回復到平衡位置,這樣的力我們稱之為回復力。
(在平衡位置時,回復力應該為零)
回復力:使物體返回平衡位置的力,方向總是指向平衡位置。
特點:1.是效果力。(按效果命名的力)
2.可以是某個力,也可以是幾個力的合力,還可以是某個力的分力。
2)偏離平衡位置的位移
由于振子總是在平衡位置兩側移動,如果我們以平衡位置作為參考點來研究振子的位移就更為方便。這樣表示出的位移稱為偏離平衡位置的位移。它的大小等于物體與平衡位置之間的距離,方向由平衡位置指向物體所在位置。(由初位置指向末位置)用x表示。
偏離平衡位置的位移與某段時間內位移的區(qū)別:偏離平衡位置的位移是以平衡位置為起點,以平衡位置為參考位置。
某段時間內的位移,是默認以這段時間內的初位置為起點。
四.簡諧運動
彈簧振子。一個滑塊通過一個彈簧連在底座上,底座上有許多小孔,和一個皮管相連,對著皮管吹氣,底座上噴出的氣流會使振子浮在底座上方,從而達到減小摩擦的作用,和前面的氣墊導軌相似。
演示:彈簧振子的運動,結論:是機械振動。
樹枝的振動,沒有什么規(guī)律可循,而彈簧的振動具有規(guī)律性。接下來研究彈簧振子振動的規(guī)律。