第1节　机械振动

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第十四章

DISHISIZHANG

机械振动与机械波、

光电磁波与相对论

［选修

［选修 3—4

3—4 ］

］

考情分析★靶向明确

第1节机械振动

着眼

着眼“

“四层

四层”

”

夯基础

立足

立足“

“四翼

四翼”

”

探考点

课时跟踪检测

着眼

着眼“四层”

“四层”

夯基

础

一、简谐运动

1．简谐运动

(1)定义：如果质点的位移与______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

就叫做简谐运动。

(2)条件：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小

成______，并且总是指向________，质点的运动就是简谐运动。

(3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。

[注1]

(4)回复力：使物体返回到平衡位置的力。[注2]

①方向：总是指向__________。

②效果：使物体返回到__________。

时间

正比

平衡位置

2．简谐运动的两种模型

模型弹簧振子(水平) 单摆

示意图

简谐

运动

条件

①弹簧质量要忽略

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无空气阻力

③最大摆角小于等于 5°

模型弹簧振子(水平) 单摆

回复力弹簧的______提供

摆球______沿与摆线垂直方

向(即切向)的分力

平衡

位置

弹簧处于______处最低点

周期与振幅无关 T＝2πl

能量

转化

__________与动能相

互转化，机械能守恒

__________与动能相互转化，

机械能守恒

弹力

重力

原长

弹性势能

重力势能

二、简谐运动的公式和图象

1．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，

＝2πf代表简谐运动的快慢，

t＋φ0代表简谐运动的相位，

0叫做______。

2．图象

(1)从__________开始计时，函数表达式为 x＝A sin

t，

图象如图甲所示。

(2)从__________处开始计时，函数表达式为 x＝A cos

t，图象如图乙所示。

－kx

Asin (ωt＋φ

)

初相

平衡位置

最大位移

三、受迫振动和共振

1．受迫振动

系统在________作用下的振动。受迫振动的频率等于驱动

力的频率，而与系统的固有频率______。

2．共振

驱动力的频率与系统的固有频率______时，受迫振动的振

幅达到最大，这种现象叫做共振。共振曲线如图所示。

驱动力

无关

相等

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第十四章DISHISIZHANG机械振动与机械波、机械振动与机械波、光电磁波与相对论光电磁波与相对论［选修［选修3—43—4］］考情分析★靶向明确第1节机械振动返回返回着眼着眼““四层四层””夯基础夯基础立足立足““四翼四翼””探考点探考点课时跟踪检测课时跟踪检测返回返回着眼着眼“四层”“四层”夯基夯基础础返回返回一、简谐运动1．简谐运动(1)定义：如果质点的位移与______的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(xt图象)是一条正弦曲线，这样的振动就叫做简谐运动。(2)条件：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成______，并且总是指向________，质点的运动就是简谐运动。(...

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