选修3-4 第1章 第1节:简谐运动的基本特征及应用-2018年物理高三一轮总复习课件(鲁教版) .ppt
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1、考点强化: 简谐运动的基本特征 及应用,1.考点精讲,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,选修3-4,5.真题演练,一、考点精讲,1.考点精讲,简谐运动的基本特征及应用,一、简谐运动的五个概念 (1)回复力 (2)平衡位置 (3)位移 (4)振幅A (5)周期T和频率f,m,l,二、简谐运动的五个特征,1. 动力学特征 简谐运动的回复力满足Fkx,“”表示回复力的方向与位移方向相反,k是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数. 2. 运动学特征 简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反,为变加速运动,远离平衡位置时,x、F、a、Ep均增大,v、Ek均减小,靠近平衡位置时各量变化
2、则相反. 3. 运动的周期性特征 做简谐运动的物体,其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性的变化,它们的周期就是简谐运动的周期T。物体的动能和势能也随时间做周期性的变化,其周期为T/2。相隔T或nT的两个时刻,振子处于同一位置且振动状态相同.,4. 简谐运动对称性示例:,(1)振子经过关于平衡位置O对称(OPOP)的两点P、P时,速度的大小、动能、势能相等,相对于平衡位置的位移大小相等. (2)振子由P到O所用时间等于由O到P所用时间,即tPOtOP. (3)振子往复运动过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等,即tOPtPO. (4)系统动能Ek与势能Ep相互转化,系统的机械
3、能守恒,对称性特征 简谐运动是一种周而复始的周期性的运动,按其周期性可作出如下判断: (1)速率的对称性:物体在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率。 (2)时间的对称性:物体通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等。在振动过程中,物体通过任意两点A、B的时间与逆向通过这两点的时间相等。 (3)加速度的对称性:物体在关于平衡位置对称的两位置具有等大、反向的加速度。,5. 能量特征 振动的能量包括动能Ek和势能Ep,简谐运动过程中,系统动能与势能相互转化,系统的机械能守恒 注:对弹簧振子和单摆来说,振幅越大,能量越大,三、简谐运动的两种模型,m,l,弹簧振子和单摆的比较:,m,k,忽略弹簧质量
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