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(知识点)简谐运动的图像意义及应用

2024-01-06 07:46:00信息公告36

一、简谐运动pM3物理好资源网(原物理ok网)

1、定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成反比,而且总是指向平衡位置的回复力的作用下的震动,称作简谐运动。pM3物理好资源网(原物理ok网)

2、简谐运动的特点:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。pM3物理好资源网(原物理ok网)

简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速率最大,加速度为零;在最大位移处,速率为零,加速度最大。pM3物理好资源网(原物理ok网)

王哲化学pM3物理好资源网(原物理ok网)

二、描述简谐运动的数学量pM3物理好资源网(原物理ok网)

1、位移x:由平衡位置指向震动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅。pM3物理好资源网(原物理ok网)

2、振幅A:震动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示震动的强弱。pM3物理好资源网(原物理ok网)

3、周期T和频度f:表示震动快慢的数学量,两者互为倒数关系,即T=1/f。pM3物理好资源网(原物理ok网)

三、简谐运动的图象pM3物理好资源网(原物理ok网)

1、意义:表示震动物体位移随时间变化的规律,注意震动图象不是质点的运动轨迹。pM3物理好资源网(原物理ok网)

2、特点:简谐运动的图象是余弦(或正切)曲线。pM3物理好资源网(原物理ok网)

3、应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判断回复力、加速度方向,判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。pM3物理好资源网(原物理ok网)

4、弹簧振子:周期和频度只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置的形式无任何关系。如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T,不管把它放到月球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T。pM3物理好资源网(原物理ok网)

5、单摆:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的半径比摆线的厚度小得多,摆球可视为质点。单摆是一种理想化模型。pM3物理好资源网(原物理ok网)

(1)单摆的震动可看作简谐运动的条件是:最大摆角αpM3物理好资源网(原物理ok网)

(2)单摆的回复力是重力沿弧形切线方向但是指向平衡位置的分力。在振幅很小的条件下单摆回复力,单摆的震动周期跟振幅无关。单摆的震动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关。pM3物理好资源网(原物理ok网)

(3)摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在个别变型单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(通常情况下,等效重力加速度g‘等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值)。pM3物理好资源网(原物理ok网)

王哲老师是原县级重点中学一线班主任,8年中学数学执教经验,3年学大教育讲课经验,中考化学教研主任,讲课时历时10000+小时单摆回复力,所带历届高一中学生专科率高达98.6%,独创高中数学体系课程及各类物理解题方法大招。pM3物理好资源网(原物理ok网)