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20xx高三物理复习知识点：简谐运动的能量阻尼振动

五、简谐运动的能量阻尼振动
1.知道振幅越大，振动的能量(总机械能)越大;
2.对单摆，应能根据机械能守恒定律进行定量计算;
3.对水平的弹簧振子，应能定量地说明弹性势能与动能的转化;
4.知道什么是阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况.
5.知道在什么情况下可以把实际发生的振动看作简谐运动.
【教学重点】
1.对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析！
2.什么是阻尼振动.
【教学难点】
关于简谐运动中能量的转化！
【教学过程】
一、导入新课
1.演示：取一个单摆，将其摆球拉到一定高度后释放，观察它的单摆摆动，最后学生概括现象;
2.现象：单摆的振幅会越来越小，最后停下来.
3.教师讲解引入：实际振动的单摆为什么会停下来，今天我们就来学习这个问题.
板书：简谐运动的能量阻尼振动。

二、新课教学
1.简谐运动的能量
(1)用多媒体模拟：
水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸，松手后所做的简谐运动.
单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动;如下图甲、乙所示
(2)试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情况，并填入表格.
表一：
振子的运动A→OO→A′A′→OO→A
能量的变化动能增大减少增大减少
势能减少增大减少增大
总能不变不变不变不变
表二：
单摆的运动A→OO→A′A′→OO→A
能量的变化动能增大减少增大减少
势能减少增大减少增大
总能不变不变不变不变
(3)学生讨论分析后，抽代表回答，并把结果填入表中.
(4)用实物投影仪出示思考题：
①弹簧振子或单摆在振幅位置时具有什么能?该能量是如何获得的?
②振子或单摆在平衡位置时具有什么能?该能量又是如何获得的?
③为什么在表格的总能量一栏填不变?
(5)学生讨论后得到：
①弹簧振子或单摆在振幅位置时具有弹性势能或重力势能，这些能量是由于外力对振子或摆球做功并使外界的能量转化为弹性势能或重力势能储存起来.
②在平衡位置时振子或摆球都具有动能，这个能量是由重力势能或弹性势能转化而来的.
③因为在振子和摆球的振动过程中，只有弹力或只有重力做功，系统的机械能守恒.
(6)教师总结
在外力的作用下，使振子或摆球振动起来，外力对它们做的功越多，振子或摆球获得的势能也越大，同时振幅也越大;
振子或单摆振动起来之后，由于是简谐运动，所以能量守恒，此后它的振幅将保持不变.
板书：简谐运动是理想化的振动，振动过程中系统的能量守恒;
系统的能量与振幅有关，振幅越大，能量越大.
(7)用多媒体重新展示振子和弹簧的简谐运动：并让学生画出其运动的图象：
上述图象中①是错误的，因为我们展示的振动都是从振幅处起振的，所以①不对;
②③都是正确的，之所以不同是由于所选定的正方向不同而产生的.
三、阻尼振动
(1)过渡引言：上边我们研究了简谐运动中能量的转化，对简谐运动而言，一旦供给振动系统以一定的能量，使它开始振动，由于机械能守恒，它就以一定的振幅永不停息地振动下去，所以简谐运动是一种理想化的振动.下边我们来观察两个实际振动.
(2)演示：
①实际的单摆发生的振动.
②敲击音叉后音叉的振动.
(3)学生描述观察到的现象：
单摆和音叉的振幅越来越小，最后停下来.
(4)讨论并解释现象
在单摆和音叉的振动过程中，不可避免地要克服摩擦及其他阻力做功，系统的机械能就要损耗，振动的振幅就会逐渐减小，机械能耗尽之时，振动就会停下来了.
(5)要求学生画出上述单摆和音叉的运动图象：
(6)教师总结并板书：
①由于振动系统受到摩擦和其他阻力，即受到阻尼作用，系统的机械能随着时间而减少，同时振幅也逐渐减小，这样的振动叫阻尼振动.
②阻尼过大时，系统将不能发生振动;
阻尼越小，振幅减小得越慢.
(7)讲解：
①所谓阻尼是指消耗系统能量的因素，它主要分两类：一类是摩擦阻尼，例如单摆运动时的空气阻力等;另一类是辐射阻尼，例如音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间，导致音叉振幅减小.
②如果外界不断给振动系统补充由于阻尼存在而导致的能量损耗，从而使振动的振幅不变，我们把这类振动叫无阻尼振动.
③无阻尼振动也是等幅振动.
(8)学生阅读课文，回答在什么情况下，阻尼振动可以作为简谐振动来处理?
学生答：当阻尼很小时，在一段不太长的时间内，看不出振幅有明显的减小，就可以把它作为简谐运动来处理.
四、小结
1.振动物体都具有能量，能量的大小与振幅有关.振幅越大，振动的能量也越大.
2.对简谐运动而言，振动系统一旦获得一定的机械能，振动起来，这一个能量就始终保持不变，只发生动能与势能的相互转化.
3.振动系统由于受到外界阻尼作用，振动系统的能量逐渐减小，振幅逐渐减小，这种振动叫阻尼振动，实际的振动系统都是阻尼振动，简谐振动只是一种理想的模型.

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20xx高三物理复习知识点：简谐运动

20xx高三物理复习知识点：简谐运动

一、简谐运动
基础目标
1、回复力、平衡位置、机械振动
2、知道什么是简谐运动及物体做简谐运动的条件。
3、理解简谐运动在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度的变化情况。
4、理解简谐运动的对称性及运动过程中能量的变化。
拔高目标
1、简谐运动的证明(竖直方向弹簧振子，水面上木块)。
2、简谐运动与力学的综合题型。
3、简谐运动周期公式。
【重难点】
重点：简谐运动的特征及相关物理量的变化规律。
难点：偏离平衡位置位移的概念及一次全振动中各量的变化。
一.新课引入
知识目标：引入新的运动--机械振动
前面已学过的运动：
按运动轨迹分：直线运动按速度特点分：匀变速
曲线运动非匀变速
自然界中还有一种更常见的运动：机械振动
二.机械振动
在自然界中，经常观察到一些物体来回往复的运动，如吊灯的来回摆动，树枝在微风中的摆动，下面我们就来研究一下这些运动具有什么特点。
这些运动都有一个明显的中心位置，物体或物体的一部分都在这个中心位置两侧往复运动。这样的运动称为机械振动。
当物体不再往复运动时，都停在这个位置，我们把这一位置称为平衡位置。(标出平衡位置)
平衡位置是指运动过程中一个明显的分界点，一般是振动停止时静止的位置，并不是所有往复运动的中点都是平衡位置。存在平衡位置是机械运动的必要条件，有很多运动，尽管也是往复运动，但并不存在明显的平衡位置，所以并非机械振动。
如：拍皮球、人来回走动
注意：在运动过程中，平衡位置受力并非一定平衡!如：小球的摆动
总结：机械振动的充要条件：1、有平衡位置2、在平衡位置两侧往复运动。
自然界中还有哪些机械振动?
钟摆、心脏、活塞、昆虫翅膀的振动、浮标上下浮动、钢尺的振动
三.回复力
1)回复力
机械振动的物体，为何总是在平衡位置两侧往复运动?
结论：受到一个总是指向平衡位置的力
观察：振子在平衡位置右侧时，有一个向左的力，在平衡位置左侧时，有一个向右的力，这个力总是促使物体回到平衡位置。
总结：总是指向平衡位置，它的作用是总使振子回复到平衡位置，这样的力我们称之为回复力。
(在平衡位置时，回复力应该为零)
回复力：使物体返回平衡位置的力，方向总是指向平衡位置。
特点：1.是效果力。(按效果命名的力)
2.可以是某个力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。
2)偏离平衡位置的位移
由于振子总是在平衡位置两侧移动，如果我们以平衡位置作为参考点来研究振子的位移就更为方便。这样表示出的位移称为偏离平衡位置的位移。它的大小等于物体与平衡位置之间的距离，方向由平衡位置指向物体所在位置。(由初位置指向末位置)用x表示。
偏离平衡位置的位移与某段时间内位移的区别：偏离平衡位置的位移是以平衡位置为起点，以平衡位置为参考位置。
某段时间内的位移，是默认以这段时间内的初位置为起点。
四.简谐运动
弹簧振子。一个滑块通过一个弹簧连在底座上，底座上有许多小孔，和一个皮管相连，对着皮管吹气，底座上喷出的气流会使振子浮在底座上方，从而达到减小摩擦的作用，和前面的气垫导轨相似。
演示：弹簧振子的运动，结论：是机械振动。
树枝的振动，没有什么规律可循，而弹簧的振动具有规律性。接下来研究弹簧振子振动的规律。

对弹簧振子振动规律的研究：
1、弹簧振子运动过程中F与x之间的关系。
大小关系：根据胡克定律，F=k|x|
方向关系：F与x方向相反，取定一正方向后可得，F=-kx
总结：F=-kx
2、弹簧振子运动过程中各物理量的变化情况分析
结合右图分析振子在一次全振动中回复力F、偏离平衡位置的位移x、加速度a、速度V的大小变化情况及方向。
1)A→Ox↓，方向由O向A
F↓，方向由A向O
a↓，方向由A向O
V↑，方向由O向A
振子做加速度不断减小的加速运动A′OA
2)在O位置，x=0，F=0，a=0，V最大;
3)O→A′x↑，方向由O向A′
F↑，方向由A′向O
a↑，方向由A′向O
V↓，方向由O向A′
振子做加速度不断增大的减速运动
4)在A′位置，x最大，F最大，a最大，V=0
5)A′→Ox↓，方向由O向A′
F↓，方向由A′向O
a↓，方向由A′向O
V↑，方向由O向A′
振子做加速度不断减小的加速运动
6)在O位置，x=0，F=0，a=0，V最大;
7)O→Ax↑，方向由O向A
F↑，方向由A向O
a↑，方向由A向O
V↓，方向由O向A
振子做加速度不断增大的减速运动
8)在A位置，x最大，F最大，a最大，V=0
3、简谐运动定义
弹簧振子由于偏离平衡位置的位移和回复力具有明显的对称性，导致其速度、加速度等都具有明显的对称性，形成的运动是一种简单而和谐的运动。我们称之为简谐运动。
定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，方向总是指向平衡位置的平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐运动。
条件：1.有回复力。2.F=-kx
证明竖直方向的弹簧振子的运动是简谐运动。
证明步骤：1、找平衡位置
2、找回复力
3、找F=kx
4、找方向关系
五、课堂小结
概念：机械振动、回复力、平衡位置、偏离平衡位置的位移、简谐运动、简谐运动的特点
方法：如何证明某个运动是简谐运动
六、思考题
1、试证明水面上木块的振动是简谐运动
2、试证明：A木块降到最低点时加速度大于重力加速度g
(一)3、如图，m和M两木块通过弹簧连接，现将m用力下压，欲使m弹起时，刚好M对地面压力为0，m应下压的距离是多少?(弹簧的劲度系数为k)

20xx高三物理复习知识点：简谐运动的图象

20xx高三物理复习知识点：简谐运动的图象

三、简谐运动的图象
1、理解振动图象的物理意义;
2、利用振动图象求振动物体的振幅、周期及任意时刻的位移;
3、会将振动图象与振动物体在某时刻位移与位置对应，并学会在图象上分析与位移x有关的物理量。(速度v，加速度a，恢复力F。)
4、观察砂摆演示实验中拉动木板匀速运动，让学生学会这是将质点运动的位移按时间扫描的基本实验方法。
【重点、难点分析】
1.重点：简谐运动图象的物理意义。
2.难点：振动图象与振动轨迹的区别。
【教学过程】
一、新课引入
质点做直线运动时，x-t图象形象地说明质点的位移随时间变化的规律。若以质点的初始位置为坐标原点，x表示质点的位移。
提问1：初速度为零的匀加速直线运动物体的位移随时间变化规律如何?并画出位移-时间的图象。
提问2：x-t图象是抛物线，其图象的横纵坐标、原点分别表示什么?物体运动的轨迹是什么?
答2：横轴表示时间;纵轴表示位移;坐标原点表示计时、位移起点。物体运动的轨迹是直线。
物体做简谐运动，是周期性变化的运动，它的位移随时间变化的规律又是什么样的呢?这正是本节要解决的问题。
二、图象的形成
方法1、频闪照相
前边我们已经知道对于频闪照片：是每隔相等的时间，给物体照一次相，我们假设相邻两次闪光的时间间隔为t0，则照片上记录的是每隔时间t0振子所在的位置。
列表、读数，把对应于不同时刻的位置记录下来。
第一个周期
时间t0t02t03t04t05t06t0
位移x(mm)-20.0-17.6-100.1210.417.620.0
第二个周期
时间t6t07t08t09t010t011t012t0
位移x(mm)20.017.610.40.12-10-17.6-20.0
方法2：砂摆
演示：下面的木板不动，让砂摆振动。
1.砂在木板上来回划出一条直线，说明振动物体仅仅只在平衡位置两侧来回运动，但由于各个不同时刻的位移在木板上留下的痕迹相互重叠而呈现为一条直线。
2.砂子堆砌在一条直线上，堆砌的沙子堆，它的纵剖面是矩形吗?
学生答：砂子不是均匀分布的，中央部分(即平衡位置处)堆的少，在摆的两个静止点下方，砂子堆的多(如图2)，因为摆在平衡位置运动的最快。
讲解：质点做的是直线运动，但它每时刻的位移都有所不同。如何将不同时刻的位移分别显示出来呢?
演示：让砂摆振动，同时沿着与振动垂直的方向匀速拉动摆下的长木板
现象：原先成一条直线的痕迹展开成一条曲线。
二、图象的物理意义
1.x-t图线是一条质点做简谐运动时，位移随时间变化的图象。
2.振动图象的横坐标表示的是时间t，因此，它不是质点运动的轨迹，质点只是在平衡位置的两侧来回做直线运动。
3.振动图象是正弦曲线还是余弦曲线，这决定于t=0时刻的选择。(提醒学生注意，t=T/4处，位移x最大，此时位移数值为振幅A，在t=T/8
角形。要强调图线为正弦曲线。)

三、简谐运动图象描述振动的物理量
通过图5振动图象，回答直接描述量。
答：振幅为5cm，周期为4s，及t=1s，x=5cm，t=4s，x=0等。
1.直接描述量：
①振幅A;②周期T;③任意时刻的位移t。
2.间接描述量：(请学生总结回答)
③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。
例：求出上图振动物体的振动频率，角及t=5s时的瞬时速度。(请同学计算并回答)
t=5s，x=5cm处曲线的斜率为0，速度v=0。
四、从振动图象中的x分析有关物理量(v，a，F)
简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下，物体的运动在空间上有往复性，即在平衡位置附近做往复的变加速(或变减速)运动;在时间上有周期性，即每经过一定时间，运动就要重复一次。我们能否利用振动图象来判断质点x，F，v，a的变化，它们变化的周期虽相等，但变化步调不同，只有真正理解振动图象的物理意义，才能进一步判断质点的运动情况。
例：图6所示为一弹簧振子的振动图象。
分析：
①求A，f
②求t=0时刻，单摆的位置;
③若规定振子以偏离平衡位置向右为正，求图中O，A，B，C，D各对应振动过程中的位置;
④t=1.5s，对质点的x，F，v，a进行分析。
⑤画出3-4秒内的图像
①由振动图象知A=3cm，T=2s，
②t=0时刻从振动图象看，x=0，质点正摆在E点即将向G方向运动。
③振动图象中的O，B，D三时刻，x=0，故摆都在E位置，A为正的最大位移处，即G处，C为负的最大位移处，即F处。
④t=1.5s，x=-3cm，由F=-kx，F与X反向，F∝X，由回复力F为正的最大值，a∝F，并与F同向，所以a为正的最大值，C点切线的斜率为零，速度为零。
由F=-kx，F=ma，分析可知：
1.x0，F0，a0;x0，F0，a0。
2.x-t图线上一点切线的斜率等于v;v-t图线上一点切线的斜率等于a。
3.x，v，a的变化周期都相等，但它们变化的步调不同。
五、应用：
心电图地震仪绘制的图线
六、课堂小结
1.简谐运动的图象表示做简谐运动的质点的位移随时间变化的关系，是一条正弦(或余弦曲线)曲线，不是质点运动的轨迹。
2.从振动图象可以看出质点的振幅、周期以及它在任意时刻的位移。
3.凡与位移x有关的物理量(速度v，加速度a，回复力F等)都可按位移x展开，均可在图象上得到间接描述，为进一步分析质点在某段时间内的运动情况奠定基础。
七、板书设计
简1.图象
谐
运2.物理意义：振动物体的位移随时间变化的规律
动3.从图象上直接看出的振动情况有：
的①任意时刻对平衡位置的位移，或由振动位移判定对应的时刻.
图②振动周期T，振幅A
象③任意时刻回复力和加速度的方向
④任意时刻的速度方向
4.应用--心电图、地震监测仪等

20xx高三物理复习知识点：受迫振动、共振

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？小编收集并整理了“20xx高三物理复习知识点：受迫振动、共振”，供您参考，希望能够帮助到大家。

20xx高三物理复习知识点：受迫振动、共振

六、受迫振动、共振
【教学目标】
1.知道什么是受迫振动，知道受迫振动的频率等于驱动力的频率.
2.知道什么是共振以及发生共振的条件.
3.知道共振的应用和防止的实例.
【教学重点】
1.什么是受迫振动.
2.什么是共振及产生共振的条件。
【教学难点】
1.物体发生共振决定于驱动力的频率与物体固有频率的关系，与驱动力大小无关.
2.当f驱=f固时，物体做受迫振动的振幅最大.
【教学过程】
一、导入新课
1.什么是阻尼振动?
学生答：
实际的振动系统不可避免地要受到摩擦阻力和其他因素的影响，系统的机械能损耗，导致振动完全停止，这类振动叫阻尼振动.
2.引入：同学们，我们知道，物体之所以做阻尼振动，是由于机械能在损耗，那么如果在机械能损耗的同时我们不断地给它补充能量物体的振动情形又如何呢?本节课我们来研究有关的问题.
二、新课教学
1.受迫振动
(1)演示，用右图所示的实验装置
①向下拉一下振子，观察它的振动情况.
②学生答：振子做的是阻尼振动.
③请一位同学匀速转动把手，观察振动物体的振动情形和刚才有什么不同?
学生答：刚才振子振动一会就停下来，而现在振子能够持续地振动下去.
教师问：使振子能够持续振动下去的原因是什么?
学生答：是把手给了振动系统一个周期性的力的作用.
(2)通过上述演示分析后，教师总结并板书
①作用于振动系统，使系统能持续地振动下去的外力叫驱动力.
②物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.
(3)教师问：如果我们给系统施加一作用时间很短的驱动力，系统能持续地振动下去吗?
学生讨论后得到
要想使物体能持续地振动下去，必须给振动系统施加一个周期性的驱动力作用.
(4)同学们想一想：有哪些物体做的是受迫振动?
学生答：发动机正在运转时汽车本身的振动;正在发声的扬声器纸盒的振动;飞机从房屋上飞过时窗玻璃的振动;我们听到声音时耳膜的振动等.
教师对学生进行激励评价，提醒学生要注意多观察生活，并把学到的物理知识联系实际加以应用.
(5)多媒体展示几个受迫振动的实例
①电磁打点计时器的振针;
②工作时缝纫机的振针;
③扬声器的纸盒;
④跳水比赛时，人在跳板上走过时，跳板的振动;
⑤机器底座在机器运转时发生的振动.
(6)教师讲：通过刚才的学习，我们知道物体在周期性的驱动力作用下所做的振动叫受迫振动;那么周期性作用的驱动力的频率、受迫振动的频率、系统的固有频率之间有什么关系呢?
①还以上图中的装置进行如下演示：
用不同的转速分别匀速地转动把手，观察振子的振动快慢情况.
②学生叙述观察到的现象：
当把手转速小时，振子振动较慢;
当把手转速大时，振子振动较快.
③定性总结：物体做受迫振动时，振子振动的快慢随驱动力变化的快慢而变化.
(7)教师：经过定量实验证明
①物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率.
②受迫振动的频率跟物体的固有频率没有关系.

三、共振
过渡引言：受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，但是如果驱动力的频率接近或等于物体的固有频率时又会发生什么现象呢?
(1)演示实验(二)
①介绍右图所示的共振演示仪
在一根张紧的绳子ab上挂了几个摆，其中A、B、C的摆长相等.
②演示：先让A摆摆动，观察在摆动稳定后的现象.③学生描述看到的现象.
A摆动起来后，B、C、D、E也随之摆动，但是它们摆动的振幅不同，A、B、C摆动的振幅差不多，而D摆动的振幅最小.
(2)出示分析思考题
a:A、B、C摆长相同，意味着它们的固有频率有什么关系?根据是什么?
b:B、C、D、E做的是什么振动?若是受迫振动，驱动力由什么提供?
c:据观察到的现象可得到什么结论?
(3)学生讨论后回答
①据和得到，A、B、C三摆的固有频率相同.
②B、C、D、E做的是受迫振动，它们的驱动力都是由先摆起来的A摆提供的.
③据实验现象得到：驱动力的频率f′等于振动物体的固有频率f′时，振幅最大，驱动力的频率跟固有频率f′相差越大，振幅越小.
(4)教师讲：通过上述实验，我们得到：受迫振动的振幅A与驱动力的f及振动物体的固有频率之间的关系有关，它们之间的这种关系可用图象来表示：这个图象叫共振曲线.
①用多媒体出示共振曲线
a:学生叙述坐标轴代表的物理量.
纵轴：表示受迫振动的振幅.
横轴：表示驱动力的频率.
b:据图象特点，学生叙述受迫振动的振幅、驱动力的频率、物体的固有频率之间的关系.
当驱动力频率等于物体固有频率时，物体振幅最大，驱动力频率与固有频率相差越大，物体的振幅越小.
②教师总结并板书
驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫做共振.
(5)演示：
①介绍实验用具：两个频率相同的带有共鸣箱的音叉，放在实验台上.
②先用小槌打击音叉A的叉股，使它发声，过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使A停止发声，学生描述产生的现象.
可以听到没被敲响的音叉发出了声音.
③在音叉的叉股上套上一个套管，重新做步骤②，学生描述产生的现象.
听不到音叉B发出的声音了.
(6)学生阅读课文，得到产生上述现象的原因
音叉A的叉股被敲时发生振动，在空气中激起声波，声波传到音叉B，给音叉B以周期性的驱动力.
①第一次实验时，A、B的固有频率相同，符合产生共振的条件，于是B的振幅最大，就可以听到B发出的声音.
②第二次实验时，由于给B的音叉套上了套管，使A、B的固有频率不再相同，此时B不能产生共振，发出的声音很小，甚至听不到.
(7)学生回答
①什么是声音的共鸣?--(声音的共振现象叫共鸣)
②共鸣箱所起的作用是什么?--使音叉的声音加强.
3.共振的应用和防止
(1)学生阅读课文，总结共振的应用和防止的实例.
(2)学生回答：
应用的实例：共振筛、音箱.
防止的实例：火车过桥慢开，控制机器的转速等.
(3)多媒体展示几个实例：
①应用的实例：
a:小提琴、二胡等乐器设置共鸣箱.
b:建筑工地上浇铸混凝土时使用的振捣器.
c:粒料分离时使用的共振筛.
②防止的实例：
a:军队或火车过桥时要放慢速度或便步走.
b:轮船航行时要看波浪的打击方向而改变轮船的航向和速度。
c:机器运转时为了防止共振要调节转速。
(4)学生通过上述实例分析，回答：
①利用共振时，应如何去做?--(利用共振时，应使驱动力的频率接近或等于物体的固有频率)
②防止共振时，应如何做?--(在需要防止共振时，应使驱动力的频率与振动物体的固有频率不同，而且相差越大越好.)
中要防止共振?
四、小结
1.物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动.受迫振动的频率取决于驱动力的频率；
2.共振是受迫振动的特殊情况，共振是当驱动力的频率等于物体固有频率时，受迫振动的振幅最大的现象。
3.共振在实际中的应用，往往是利用共振振幅大的特点，但有时也要防止发生共振，避免产生有害后果。

20xx高三物理复习知识点

20xx高三物理复习知识点

一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]6.位移s=V平t=Vot+at=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0;反向则a0｝
8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。
注：
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;
(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vog(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值;
(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度：Vx=Vo2.竖直方向速度：Vy=gt
3.水平方向位移：x=Vot4.竖直方向位移：y=gt
5.运动时间t=(2y/g)(通常又表示为(2h/g))
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)=[Vo2+(gt)2]
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移：s=(x2+y2),
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g
注：
(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率：T=1/f6.角速度与线速度的关系：V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m);角度(Φ)：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n)：r/s;半径(r):米(m);线速度(V)：m/s;角速度(ω)：rad/s;向心加速度：m/s2。
注：
(1)向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)｝
2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝
4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r);ω=(GM/r3);T=2π(r3/GM){M：中心天体质量｝
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)=(GM/r地)=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径｝
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)

6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角，当L⊥B时:F=BIL，B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f=qVB，V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2，反向：F=F1-F2(F1F2)
2.互成角度力的合成：
F=(F12+F22+2F1F2cosα)(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)
3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注：
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小;
(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0，推广{正交分解法、三力汇交原理｝
5.超重：FNG，失重：FNr｝
3.受迫振动频率特点：f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃：332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大
9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册P21〕｝
注：
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容：超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量：p=mv{p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同｝
3.冲量：I=Ft{I:冲量(N?s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由F决定｝
4.动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式}
5.动量守恒定律：p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞：Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0ΔEKΔEKm{ΔEK：损失的动能，EKm：损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo-(M+m)vt=fs相对

文章来源：http://m.jab88.com/j/68687.html

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