高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械運(yùn)動(dòng)
高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械運(yùn)動(dòng)
機(jī)械振動(dòng),是指物體或質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下面由學(xué)習(xí)啦小編給你帶來關(guān)于高考物理復(fù)習(xí)之機(jī)械運(yùn)動(dòng),希望對(duì)你有幫助!
簡諧運(yùn)動(dòng)
基礎(chǔ)目標(biāo)
1、回復(fù)力、平衡位置、機(jī)械振動(dòng)
2、知道什么是簡諧運(yùn)動(dòng)及物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件。
3、理解簡諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過程中位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化情況。
4、理解簡諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性及運(yùn)動(dòng)過程中能量的變化。
拔高目標(biāo)
1、簡諧運(yùn)動(dòng)的證明(豎直方向彈簧振子,水面上木塊)。
2、簡諧運(yùn)動(dòng)與力學(xué)的綜合題型。
3、簡諧運(yùn)動(dòng)周期公式。
【重難點(diǎn)】
重點(diǎn):簡諧運(yùn)動(dòng)的特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。
難點(diǎn):偏離平衡位置位移的概念及一次全振動(dòng)中各量的變化。
一.新課引入
知識(shí)目標(biāo):引入新的運(yùn)動(dòng)--機(jī)械振動(dòng)
前面已學(xué)過的運(yùn)動(dòng):
按運(yùn)動(dòng)軌跡分:直線運(yùn)動(dòng)按速度特點(diǎn)分:勻變速
曲線運(yùn)動(dòng)非勻變速
自然界中還有一種更常見的運(yùn)動(dòng):機(jī)械振動(dòng)
二.機(jī)械振動(dòng)
在自然界中,經(jīng)常觀察到一些物體來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng),如吊燈的來回?cái)[動(dòng),樹枝在微風(fēng)中的擺動(dòng),下面我們就來研究一下這些運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)。
這些運(yùn)動(dòng)都有一個(gè)明顯的中心位置,物體或物體的一部分都在這個(gè)中心位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)。
當(dāng)物體不再往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),都停在這個(gè)位置,我們把這一位置稱為平衡位置。(標(biāo)出平衡位置)
平衡位置是指運(yùn)動(dòng)過程中一個(gè)明顯的分界點(diǎn),一般是振動(dòng)停止時(shí)靜止的位置,并不是所有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中點(diǎn)都是平衡位置。存在平衡位置是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的必要條件,有很多運(yùn)動(dòng),盡管也是往復(fù)運(yùn)動(dòng),但并不存在明顯的平衡位置,所以并非機(jī)械振動(dòng)。
如:拍皮球、人來回走動(dòng)
注意:在運(yùn)動(dòng)過程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的擺動(dòng)
總結(jié):機(jī)械振動(dòng)的充要條件:1、有平衡位置 2、在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
自然界中還有哪些機(jī)械振動(dòng)?
鐘擺、心臟、活塞、昆蟲翅膀的振動(dòng)、浮標(biāo)上下浮動(dòng)、鋼尺的振動(dòng)
三.回復(fù)力
1)回復(fù)力
機(jī)械振動(dòng)的物體,為何總是在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)?
結(jié)論:受到一個(gè)總是指向平衡位置的力
觀察:振子在平衡位置右側(cè)時(shí),有一個(gè)向左的力,在平衡位置左側(cè)時(shí),有一個(gè)向右的力,這個(gè)力總是促使物體回到平衡位置。
總結(jié):總是指向平衡位置,它的作用是總使振子回復(fù)到平衡位置,這樣的力我們稱之為回復(fù)力。
(在平衡位置時(shí),回復(fù)力應(yīng)該為零)
回復(fù)力:使物體返回平衡位置的力,方向總是指向平衡位置。
特點(diǎn):1.是效果力。(按效果命名的力)
2.可以是某個(gè)力,也可以是幾個(gè)力的合力,還可以是某個(gè)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(cè)移動(dòng),如果我們以平衡位置作為參考點(diǎn)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(shí)間內(nèi)位移的區(qū)別:偏離平衡位置的位移是以平衡位置為起點(diǎn),以平衡位置為參考位置。
某段時(shí)間內(nèi)的位移,是默認(rèn)以這段時(shí)間內(nèi)的初位置為起點(diǎn)。
四.簡諧運(yùn)動(dòng)
彈簧振子。一個(gè)滑塊通過一個(gè)彈簧連在底座上,底座上有許多小孔,和一個(gè)皮管相連,對(duì)著皮管吹氣,底座上噴出的氣流會(huì)使振子浮在底座上方,從而達(dá)到減小摩擦的作用,和前面的氣墊導(dǎo)軌相似。
演示:彈簧振子的運(yùn)動(dòng),結(jié)論:是機(jī)械振動(dòng)。
樹枝的振動(dòng),沒有什么規(guī)律可循,而彈簧的振動(dòng)具有規(guī)律性。接下來研究彈簧振子振動(dòng)的規(guī)律。