2020选考物理-选修3-4-第十一章-第1讲-机械振动课件.pptx

1、1创新设计创新设计考点突破双基过关2创新设计创新设计考点突破双基过关选考导航选考导航知识内容知识内容考试要求考试要求历次选考统计历次选考统计2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11机械振机械振动动简谐运动简谐运动b15简谐运动的描述简谐运动的描述c1515简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力和能量b15单摆单摆c152121外力作用下的振动外力作用下的振动b机械波机械波波的形成和传播波的形成和传播B16波的图象波的图象b151516波长、频率和波速波长、频率和波速c1415151616波的衍射和干涉波的衍射和干涉b1515多普勒效应多普勒

2、效应b惠更斯原理惠更斯原理b3创新设计创新设计考点突破双基过关光光光的反射与折射光的反射与折射c1414全反射全反射c1414光的干涉光的干涉c1416光的衍射光的衍射b14光的偏振光的偏振b光的颜色、色散光的颜色、色散b激光激光a电电磁磁波波电磁波的发现电磁波的发现a电磁振荡电磁振荡c电磁波的发射和接收电磁波的发射和接收b电磁波与信息化社会电磁波与信息化社会a电磁波谱电磁波谱a4创新设计创新设计考点突破双基过关实验实验14探究单摆周期与摆探究单摆周期与摆长的关系长的关系21实验实验15测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率21实验实验16用双缝干涉测量光用双缝干涉测量光的波长的波长(同时练习使用游

3、标型同时练习使用游标型测量头测量头)215创新设计创新设计考点突破双基过关第第1讲机械振动讲机械振动6创新设计创新设计考点突破双基过关知识排查知识排查简谐运动简谐运动1.概念：概念：如果质点的位移与时间的关系如果质点的位移与时间的关系遵从遵从_函数函数的规律，即它的振动图象的规律，即它的振动图象是一是一条条_曲线曲线，这样的振动叫做简谐运动。，这样的振动叫做简谐运动。正弦正弦正弦正弦7创新设计创新设计考点突破双基过关2.描述简谐运动的物理量描述简谐运动的物理量(1)位移位移x：由由_指向指向振动质点所在位置的有向线段，振动质点所在位置的有向线段，是是_量量。(2)振幅振幅A：振动物体离开平衡位

4、置：振动物体离开平衡位置的的_，是标量，表示振动的强弱。是标量，表示振动的强弱。(3)周期周期T和频率和频率f：做简谐运动的物体：做简谐运动的物体完成完成_所所需的时间叫周期；而频需的时间叫周期；而频率则等于单位时间内率则等于单位时间内完成完成_。它们均是表示振动快慢的物理量，二它们均是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数。者互为倒数。平衡位置平衡位置矢矢最大距离最大距离一次全振动一次全振动全振动的次数全振动的次数8创新设计创新设计考点突破双基过关3.简谐运动的表达式简谐运动的表达式(1)动力学表达式：动力学表达式：Fkx，F指回复力，回复力大小总是与它偏离平衡位置的位指回复力，回复力大小总是与

5、它偏离平衡位置的位移大小移大小成成_，并且总是并且总是指向指向_。(2)运动学表达式：运动学表达式：x_，其中其中A代表振幅，角速度代表振幅，角速度2f，(t)表表示简谐运动的相位，示简谐运动的相位，叫做初相位。叫做初相位。Asin(t)正比正比平衡位置平衡位置4.简谐运动的图象简谐运动的图象(1)简谐运动的图象：是一条正弦曲线，表示做简谐运动的简谐运动的图象：是一条正弦曲线，表示做简谐运动的质点质点_随时随时间变化间变化的规律。的规律。(2)图象的应用：医院里图象的应用：医院里的的_、地震仪中绘制地震曲线的装置。地震仪中绘制地震曲线的装置。位移位移心电图心电图9创新设计创新设计考点突破双基过

6、关1.回复力回复力简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力和能量项目项目内容内容定义定义振动质点受到的总能使其振动质点受到的总能使其回到回到_的的力力方向方向指向指向_表达式表达式F_kx平衡位置平衡位置平衡位置平衡位置2.简谐运动的动力学特征简谐运动的动力学特征如果如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成成_，并且总是并且总是指向指向_，质点的运动就是简谐运动。质点的运动就是简谐运动。正比正比平衡位置平衡位置10创新设计创新设计考点突破双基过关3.振动系统振动系统(弹簧振子弹簧振子)的状态与能量的对应关系的状态与能量的对应关系弹簧弹簧振子运动的过程振子

7、运动的过程就是就是_和和_互相互相转化的过程。转化的过程。在最大位移处在最大位移处，_最大，最大，_为为零。零。在平衡位置处在平衡位置处，_最大，最大，_最小最小。4.简谐运动的能量特点简谐运动的能量特点在在简谐运动中，振动系统的简谐运动中，振动系统的机械能机械能_，而在实际运动中都有一定的能量损耗，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一因此简谐运动是一种种_的的模型。模型。动能动能势能势能势能势能动能动能动能动能势能势能守恒守恒理想化理想化11创新设计创新设计考点突破双基过关1.定义定义：用细线悬挂一小球，上端固定，如果悬挂小球的细线的形变和质量可以忽略，：用细线悬挂一小球，上端

8、固定，如果悬挂小球的细线的形变和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多，这样的装置叫单摆。单摆是实际摆线长又比球的直径大得多，这样的装置叫单摆。单摆是实际摆的的_化化模型。模型。2.单摆的回复力单摆的回复力：回复力为球重力：回复力为球重力沿沿_方向方向的分力，单摆做简谐运动的条件是最的分力，单摆做简谐运动的条件是最大摆大摆角角_。3.周期公式周期公式：T_，是荷兰是荷兰物理学家物理学家_发现发现的；单摆的等时性是指周期的；单摆的等时性是指周期与与_无关无关。单摆单摆理想理想切线切线小于小于5惠更斯惠更斯振幅振幅12创新设计创新设计考点突破双基过关1.受迫振动受迫振动：振动系统在：振动系统在周期性

9、周期性_作用作用下的振动。下的振动。2.受迫振动的特点受迫振动的特点：受迫振动稳定时，系统的：受迫振动稳定时，系统的振动频率振动频率_驱动力驱动力的频率，跟振动的频率，跟振动系统的固有频率无关。系统的固有频率无关。3.共振共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，：做受迫振动的物体，它的固有频率与驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当当二者二者_时时，振幅达到最大，这就是共振现象。，振幅达到最大，这就是共振现象。受迫振动与共振受迫振动与共振驱动力驱动力等于等于相等相等13创新设计创新设计考点突破双基过关小题速练小题速练1.思考判断思考判断(1)简谐运动的平衡位置就是

10、质点所受合力为零的位置简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置()(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的的()(3)做简谐运动的质点，速度增大时，其加速度一定减小做简谐运动的质点，速度增大时，其加速度一定减小()(4)简谐运动的回复力肯定不是恒力简谐运动的回复力肯定不是恒力()(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零，动能为零弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零，动能为零()(6)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关()(7)发生共振时，驱

11、动力可能对系统做正功，也可能对系统做负功发生共振时，驱动力可能对系统做正功，也可能对系统做负功()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)14创新设计创新设计考点突破双基过关2.关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是()A.位移减小时，加速度减小，速度也减小位移减小时，加速度减小，速度也减小B.位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C.物体的运动方向指向平衡位置，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速物体的运动方向指向平衡位置，速度方向与位移方向相反；背

12、离平衡位置时，速度方向与位移方向相同度方向与位移方向相同D.物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反向与速度方向相反解析解析位移减小时，加速度减小，速度增大，位移减小时，加速度减小，速度增大，A错误；位移方向总是与加速度方向错误；位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向有时相同，有时相反，相反，与速度方向有时相同，有时相反，B、D错误，错误，C正确。正确。答案答案C15创新设计创新设计考点突破双基过关3.(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.在同一地点，单摆做简谐振

13、动的周期的平方与其摆长成正比在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向方向16创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案AB17创新设计创新设计考点突破双基过关简谐运动的规律简谐运动的规律简谐运动的五

14、个特征简谐运动的五个特征1.受力特征受力特征简谐运动简谐运动的回复力满足的回复力满足Fkx，位移，位移x与回复力的方向相反。由牛顿第二定律与回复力的方向相反。由牛顿第二定律知，加速度知，加速度a与位移的大小成正比，方向相反。与位移的大小成正比，方向相反。18创新设计创新设计考点突破双基过关2.运动特征运动特征(1)当当v、a同向同向(即即v、F同向，也就是同向，也就是v、x反向反向)时，时，v一定增大。一定增大。(2)当当v、a反向反向(即即v、F反向，也就是反向，也就是v、x同向同向)时，时，v一定减小。一定减小。(3)当物体靠近平衡位置时，当物体靠近平衡位置时，a、F、x都减小，都减小，v

15、增大。增大。(4)当物体远离平衡位置时，当物体远离平衡位置时，a、F、x都增大，都增大，v减小。减小。3.能量特征能量特征对对弹簧振子和单摆来说，振幅越大，能量越大，在振动过程中，动能和势能相互转弹簧振子和单摆来说，振幅越大，能量越大，在振动过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒。化，机械能守恒。19创新设计创新设计考点突破双基过关4.周期性特征周期性特征20创新设计创新设计考点突破双基过关5.对称性特征对称性特征(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。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

16、时间相等。在振动过时间的对称性：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。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。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。21创新设计创新设计考点突破双基过关【典例】【典例】一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是()A.若位移为负值，则速度一定为正值若位移为负值，则速度一定为正值B.振子通过平衡位置时，速度为零振子通过平衡位置时，速

17、度为零C.振子每次通过平衡位置时，速度相同振子每次通过平衡位置时，速度相同D.振子每次通过同一位置时，速度不一定相同振子每次通过同一位置时，速度不一定相同解析解析在简谐运动中，速度方向可能与位移方向相同，也可能相反，选项在简谐运动中，速度方向可能与位移方向相同，也可能相反，选项A错误；错误；振子每次通过平衡位置时，速度都最大，但速度方向可能相同，也可能相反，选项振子每次通过平衡位置时，速度都最大，但速度方向可能相同，也可能相反，选项B、C错误，错误，D正确。正确。答案答案D22创新设计创新设计考点突破双基过关1.(2018宁波模拟宁波模拟)(多选多选)一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复一弹簧振

18、子做简谐运动，它所受的回复力力F随时间随时间t变化的图象为正弦曲线，如图变化的图象为正弦曲线，如图1所示，下列说法正所示，下列说法正确的是确的是()A.在在t从从0到到2s时间内，弹簧振子做减速运动时间内，弹簧振子做减速运动B.在在t13s和和t25s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C.在在t25s和和t37s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D.在在t从从0到到4s时间内，时间内，t2s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大图图123创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析在在t从

19、从0到到2s时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，选项减速运动，选项A正确；从题图中可以看出，在正确；从题图中可以看出，在t13s和和t25s时，振子所受的回时，振子所受的回复力大小相等，振子的速度大小相等，速度方向相同，选项复力大小相等，振子的速度大小相等，速度方向相同，选项B错误；从题图中可以错误；从题图中可以看出，在看出，在t25s和和t37s时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相等，方向相同，选项小相等，方向相同，选项C正确；从题图中可以

20、看出，正确；从题图中可以看出，t2s时刻弹簧振子所受的时刻弹簧振子所受的回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，选项回复力最大，振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，选项D错误。错误。答案答案AC24创新设计创新设计考点突破双基过关2.如图如图2甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在点为平衡位置，在a、b两点两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知()图图2A.振子的振动周期等于振子的振动周期等于t1B.在在t0时刻，振子的位置在时刻，振子的

21、位置在a点点C.在在tt1时刻，振子的速度为零时刻，振子的速度为零D.从从t1到到t2，振子从，振子从O点运动到点运动到b点点25创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析由题图乙可知，振子的振动周期等于由题图乙可知，振子的振动周期等于2t1，故，故A错误；在错误；在t0时刻，振子的位时刻，振子的位置在置在O点，故点，故B错误；在错误；在tt1时刻，振子在平衡位置，其速度最大，故时刻，振子在平衡位置，其速度最大，故C错误；由错误；由题图乙可看出，从题图乙可看出，从t1到到t2，振子从，振子从O点运动到点运动到b点，故点，故D正确。正确。答案答案D26创新设计创新设计考点突破双基过关3.(多选多选

22、)如图如图3是一弹簧振子，是一弹簧振子，O为平衡位置，则振子从为平衡位置，则振子从aO运动的过程中，下列说法运动的过程中，下列说法正确的是正确的是()图图3A.位移不断减小位移不断减小B.速度不断减小速度不断减小C.加速度不断减小加速度不断减小D.弹簧的弹性势能不断增大弹簧的弹性势能不断增大解析解析振子从振子从aO运动的过程是靠近平衡位置，故位移减小，速度增大，加速度运动的过程是靠近平衡位置，故位移减小，速度增大，加速度减小，弹性势能减小；故减小，弹性势能减小；故B、D错误，错误，A、C正确。正确。答案答案AC27创新设计创新设计考点突破双基过关1.简谐运动的数学表达式简谐运动的数学表达式xA

23、sin(t)2.根据简谐运动图象可获取的信息根据简谐运动图象可获取的信息(1)确定振动的振幅确定振动的振幅A和周期和周期T。(如图如图4所示所示)图图4简谐运动的描述简谐运动的描述28创新设计创新设计考点突破双基过关(2)可以确定振动物体在任一时刻的位移。可以确定振动物体在任一时刻的位移。(3)确定各时刻质点的振动方向。判断方法：振动方向可以根据下一时刻位移的变确定各时刻质点的振动方向。判断方法：振动方向可以根据下一时刻位移的变化来判定。下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置；下一时刻位化来判定。下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置；下一时刻位移如果减小，质点的振动方向指

24、向平衡位置。移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置。(4)比较各时刻质点的加速度比较各时刻质点的加速度(回复力回复力)的大小和方向。的大小和方向。(5)比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小。大，动能则越小。3.振动图象的物理意义振动图象的物理意义图象描述的是振子相对平衡位置的位移随时间变化的情况，不是物体的运动轨迹。图象描述的是振子相对平衡位置的位移随时间变化的情况，不是物体的运动轨迹。29创新设计创新设计考点突破双基过关1.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动

25、。可把游船浮动简一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A.0.5sB.0.75sC.1.0sD.1.5s30创新设计创新设计考点突破双基过关解得解得t10.25s或或t21.25s，则游客舒服登船时间则游客

26、舒服登船时间tt2t11.0s。答案答案C解析解析设振动图象的表达式为设振动图象的表达式为yAsint，31创新设计创新设计考点突破双基过关32创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案AD33创新设计创新设计考点突破双基过关3.(多选多选)一质点做简谐运动，其位移一质点做简谐运动，其位移x与时间与时间t的关系图象如图的关系图象如图5所示，由图可知所示，由图可知()图图5A.质点振动的频率是质点振动的频率是4HzB.质点振动的振幅是质点振动的振幅是2cmC.t3s时，质点的速度最大时，质点的速度最大D.在在t3s时，质点的振幅为零时，质点的振幅为零34创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析由题

27、图可以直接看出振幅为由题图可以直接看出振幅为2cm，周期为，周期为4s，所以频率为，所以频率为0.25Hz，所以选，所以选项项A错误，错误，B正确；正确；t3s时，质点经过平衡位置，速度最大，所以选项时，质点经过平衡位置，速度最大，所以选项C正确；振正确；振幅等于幅等于质点偏离质点偏离平衡位置的最大位移，与质点的位移有着本质的区别，平衡位置的最大位移，与质点的位移有着本质的区别，t3s时，时，质点的位移为零，但振幅仍为质点的位移为零，但振幅仍为2cm，所以选项，所以选项D错误。错误。答案答案BC35创新设计创新设计考点突破双基过关求解简谐运动问题时，要紧紧抓住一个模型求解简谐运动问题时，要紧紧

28、抓住一个模型水平方向振动的弹簧振子，水平方向振动的弹簧振子，熟练掌握振子的振动过程以及振子振动过程中各物理量的变化规律，看到振熟练掌握振子的振动过程以及振子振动过程中各物理量的变化规律，看到振动图象，头脑中立即呈现出一幅弹簧振子振动的图景，再把问题一一对应、动图象，头脑中立即呈现出一幅弹簧振子振动的图景，再把问题一一对应、分析求解。分析求解。36创新设计创新设计考点突破双基过关1.对周期公式的理解对周期公式的理解(1)单摆的周期公式在单摆偏角很小时成立。单摆的周期公式在单摆偏角很小时成立。(2)公式中公式中l是摆长，即悬点到摆球球心的距离是摆长，即悬点到摆球球心的距离ll线线r球球。(3)公式

29、中公式中g是单摆所在地的重力加速度，由单摆所在的空间位置决定。是单摆所在地的重力加速度，由单摆所在的空间位置决定。(4)周期周期T只与只与l和和g有关，与摆球质量有关，与摆球质量m与振幅无关。所以单摆的周期也叫固有周期。与振幅无关。所以单摆的周期也叫固有周期。单摆周期公式的理解与应用单摆周期公式的理解与应用37创新设计创新设计考点突破双基过关2.周期公式应用周期公式应用3.类单摆类单摆图图638创新设计创新设计考点突破双基过关【典例】【典例】(20164月浙江选考月浙江选考)(多选多选)摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图其振动图象

30、如图7所示。选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知所示。选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知()图图7A.甲、乙两单摆摆长之比是甲、乙两单摆摆长之比是49B.ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等时刻甲、乙两单摆的摆角相等C.tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大时刻甲、乙两单摆的势能差最大D.tc时刻甲、乙两单摆的速率相等时刻甲、乙两单摆的速率相等39创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案AC40创新设计创新设计考点突破双基过关1.图图8中中O点为单摆的固定悬点，现将摆球点为单摆的固定悬点，现将摆球(可视为质点可视为质点)拉至拉至A点，此时点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖

31、直平面内的细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来之间来回摆动，回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中点为运动中的最低位置，则在摆动过程中()A.摆球在摆球在A点和点和C点处，速度为零，合力也为零点处，速度为零，合力也为零B.摆球在摆球在A点和点和C点处，速度为零，回复力也为零点处，速度为零，回复力也为零C.摆球在摆球在B点处，速度最大，回复力也最大点处，速度最大，回复力也最大D.摆球在摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大点处，速度最大，细线拉力也最大图图8解析解析摆球在摆动过程中，最高点摆球在摆动过程中，最高点A、C处速度为零，回复力最大，合力不为零，处速度为零

32、，回复力最大，合力不为零，在最低点在最低点B处，速度最大，回复力为零，细线的拉力最大。处，速度最大，回复力为零，细线的拉力最大。答案答案D41创新设计创新设计考点突破双基过关2.(多选多选)如图如图9所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，则下列说法中正确的是列说法中正确的是()A.甲、乙两单摆的摆长相等甲、乙两单摆的摆长相等B.甲摆的振幅比乙摆大甲摆的振幅比乙摆大C.甲摆的机械能比乙摆大甲摆的机械能比乙摆大D.在在t0.5s时有正向最大加速度的是乙摆时有正向最大加速度的是乙摆图图942创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案ABD43创新设计创新设

33、计考点突破双基过关1.自由振动、受迫振动和共振的关系比较自由振动、受迫振动和共振的关系比较外力作用下的振动外力作用下的振动自由振动自由振动受迫振动受迫振动共振共振受力情况受力情况仅受回复力仅受回复力受驱动力作用受驱动力作用受驱动力作用受驱动力作用振动周期或频振动周期或频率率由系统本身性质决定，即由系统本身性质决定，即固有周期固有周期T0或固有频率或固有频率f0由驱动力的周期或频率由驱动力的周期或频率决定，即决定，即TT驱驱或或ff驱驱T驱驱T0或或f驱驱f0振动能量振动能量振动物体的机械能不变振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提由产生驱动力的物体提供供振动物体获得振动物体获得的能量最大的能

34、量最大常见例子常见例子弹簧振子或单摆弹簧振子或单摆(5)机械工作时底座发生的机械工作时底座发生的振动振动共振筛、声音共振筛、声音的共鸣等的共鸣等44创新设计创新设计考点突破双基过关2.对共振的理解对共振的理解(1)共振曲线：如图共振曲线：如图10所示，横坐标为驱动力频率所示，横坐标为驱动力频率f，纵坐标为振幅，纵坐标为振幅A。它直观地反。它直观地反映了驱动力频率对某固有频率为映了驱动力频率对某固有频率为f0的振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，的振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，f与与f0越接近，振幅越接近，振幅A越大，当越大，当ff0时，振幅时，振幅A最大。最大。(2)受迫振动中系统能

35、量的转化：做受迫振动的系统的机械能不守恒，系统与外界受迫振动中系统能量的转化：做受迫振动的系统的机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换。时刻进行能量交换。图图1045创新设计创新设计考点突破双基过关1.(多选多选)一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线(振幅振幅A与驱与驱动力频率动力频率f的关系的关系)如图如图11所示，则所示，则()图图11A.此单摆的固有周期约为此单摆的固有周期约为2sB.此单摆的摆长约为此单摆的摆长约为1mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动若摆长增大，共振曲线的峰将

36、向左移动E.若摆长减小，共振曲线的峰将向左移动若摆长减小，共振曲线的峰将向左移动46创新设计创新设计考点突破双基过关答案答案ABD47创新设计创新设计考点突破双基过关2.(多选多选)如图如图12所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五五个单摆，让个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动，接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的是振动，接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的是()A.各摆的振动周期与各摆的振动周期与a摆相同摆相同B.各摆的振幅大小不同，各摆的振幅大小不同，c摆

37、的振幅最大摆的振幅最大C.各摆的振动周期不同，各摆的振动周期不同，c摆的周期最长摆的周期最长D.各摆均做自由振动各摆均做自由振动图图1248创新设计创新设计考点突破双基过关解析解析a摆做的是自由振动，周期就等于摆做的是自由振动，周期就等于a摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，所以振动周期均与所以振动周期均与a摆相同，故摆相同，故A正确，正确，C、D错误；错误；c摆与摆与a摆的摆长相差不多，所摆的摆长相差不多，所以以c摆所受驱动力的频率与其固有频率十分接近，故摆所受驱动力的频率与其固有频率十分接近，故c摆的振幅最大，摆的振幅最大，B正确。正确。答案答案AB49本节内容结束