《机械振动机械波》PPT课件.ppt
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第七章机械振动机械波,第1-3课时机械振动,一、机械振动,物体(或物体的一部分)在某一位置两侧沿直线或圆弧往复运动的现象叫做机械振动，简称振动。,2、产生振动的条件,①当物体离开平衡位置时，受到指向平衡位置的回复力的作用,②物体运动时受到的阻力足够小,3、对振动条件的理解,①平衡位置指回复力为零的位置.“平衡位置”不等于“平衡状态”,物体在该位置所受的合外力不一定为零.,1、什么叫机械振动？,②平衡位置的确定,①位移：由平衡位置指向质点所在位置的有向线段。,5、描述机械振动的物理量,4、振动的特点：往复性或周期性,A.是矢量,B.起点都必须在平衡位置处（区别于运动学中的位移）,C.位移的最大值等于振幅,③回复力的特点是使物体返回平衡位置，因而时刻指向平衡位置，是一种效果力,a、平衡位置在回复力为零的位置。,b、物体自由静止的位置就是平衡位置。,②振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，它是标量,A.物理意义：描述振动强弱的物理量,B.振幅与位移的区别,C.在一个周期内，物体的位移为零，路程为振幅的四倍,③周期和频率：物体完成一次全振动所需要的时间叫做周期，单位时间内完成全振动的次数叫做频率，二者的关系为：T=1/f。周期的意义是描述振动快慢的物理量。周期由振动系统本身的因素决定，叫固有周期。任何简谐振动都有共同的周期公式：,二、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，叫简谐运动。,2、简谐运动的特征,①受力特征：回复力F=-kx,②运动特征:,1、什么叫简谐运动？,3、简谐运动的过程特点：,①、变化特点：抓住两条线,第一：从中间到两端：x,F,a,v,EK,EP,E.,第二：从两端到中间：x,F,a,v,EK,EP,E______.,4、F=-kx是判断一个振动是不是简谐运动的充分必要条件,②运动规律：Ⅰ周期性：简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，能回到原来的状态。,Ⅱ对称性：简谐运动的物体具有对平衡位置的对称性，经(2n-1)T/2后x，v，a关于o对称。,例1:一质点沿直运动，向右运动先后以相同的速度依次通过图中的A、B两点，历时2s。质点通过B点后再经过2s第二次回到B点，已知这4s内通过的路程为8cm，则质点的振幅A=cm,振动周期T=S,练、弹簧振子做简谐运动，t1时刻速度为v，t2时刻速度也为v，且方向相同，已知（t2-t1）小于周期T，则（t2-t1）（v≠0）（）A、可能大于T/4B、可能小于T/4C、一定小于T/2D、可能等于T/2,AB,5、典型的简谐运动--弹簧振子,①水平弹簧振子的回复力是弹簧的弹力；竖直弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力。,②水平弹簧振子的周期与振幅无关，只由振子质量和弹簧的劲度系数决定。,③可以证明，竖直放置的弹簧振子的振动也是简谐运动，周期公式也是,例2：如图所示，质量为m的小球放在劲度为k的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧。⑴最大振幅A是多大？⑵在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是多大？,答案：mg/k，2mg,例3、如图所示，带电量分别为4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d。若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷.（1）求小环C的平衡位置。（2）若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x(∣x∣<
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