2025版高考物理一轮总复习知识梳理&易错辨析教案第8章机械振动机械波第20讲机械振动

这是一份2025版高考物理一轮总复习知识梳理&易错辨析教案第8章机械振动机械波第20讲机械振动，共3页。教案主要包含了简谐运动，简谐运动的表达式和图像，简谐运动的两种模型的比较，自由振动等内容，欢迎下载使用。

一、简谐运动
1．简谐运动的定义：质点的位移与时间的关系遵从_正弦函数__规律，质点的振动图像(x－t图像)是一条_正弦曲线__。
2．平衡位置
(1)平衡位置是物体在振动过程中_回复力__为零的位置，并不一定是_合力__为零的位置。
(2)回复力：使振动物体返回到_平衡位置__的力，其方向总是指向平衡位置。属于_效果力__，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。
3．描述简谐运动的物理量
二、简谐运动的表达式和图像
1．简谐运动的表达式
(1)动力学表达式：F＝_－kx__，其中“－”表示回复力方向与位移的方向相反。
(2)运动学表达式：x＝ Asin(ωt＋φ) ，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢。
2．简谐运动的图像
(1)从_平衡位置__开始计时，函数表达式为x＝Asin ωt，图像如图甲所示。
(2)从_正向最大位移处__开始计时，函数表达式为x＝Acs ωt，图像如图乙所示。
三、简谐运动的两种模型的比较
四、自由振动、受迫振动和共振的比较
1.简谐运动是匀变速运动。( × )
2．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。( √ )
3．振幅等于振子运动轨迹的长度。( × )
4．简谐运动的回复力可以是恒力。( × )
5．弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。( √ )
6．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。( × )
7．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。( √ )
8．简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。( × )物理量
定义
意义
位移
(x)
由_平衡位置__指向质点_所在位置__的有向线段
描述质点振动中某时刻的位置相对于_平衡位置__的位移
振幅
(A)
振动物体离开平衡位置的_最大距离__
描述振动的_强弱__和能量
周期
(T)
振动物体完成一次_全振动__所需时间
描述振动的_快慢__，两者互为倒数：T＝ eq \f(1,f) 。
频率
(f)
振动物体_单位时间__内完成全振动的次数
模型
弹簧振子
单摆
示意图
简谐运
动条件
(1)弹簧质量可忽略
(2)无摩擦和_空气阻力__
(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5°
回复力
弹簧的_弹力__提供
摆球_重力__沿与摆线垂直方向的分力
平衡位置
弹簧处于_原长__处
_最低__点
周期
与_振幅__无关
T＝ 2πeq \r(\f(L,g))
能量转化
弹性势能与动能的相互转化，_机械能__守恒
重力势能与动能的相互转化，_机械能__守恒
振动类型
比较项目
自由振动
受迫振动
共振
受力情况
仅受回复力
周期性
_驱动力__
作用
周期性
_驱动力__
作用
振动周期或频率
由系统_本身性质__决定，即固有周期或固有频率
由驱动力的周期或频率决定，即T＝_T驱__或f＝_f驱__
T驱＝_T固__或f驱＝_f固__
振动能量
振动物体的机械能_不变__
由产生驱动力的物体提供
振动物体获得的能量_最大__