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教招物理考点:简谐运动

发布时间: 2017-11-08 11:20:06

修改时间: 2017-12-20 11:08:58

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简谐运动是指随时间按余弦或正弦规律的震动,是最基本也是最简单的机械振动。实际上简谐振动就是正弦振动。今天福建教师招考信息网小编对此做了一个整理,具体内容如下:

一、简谐运动的概念

1.机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。

2.简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。

3.简谐运动的特征: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。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。

4.简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。

二、简谐运动

1.振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱。

2.周期T和频率f:

(1)意义:表示振动快慢的物理量,周期越短,频率越高,振动越快;

(2)定义:

完成一次全振动所需要的时间,用T表示;

单位时间内完成全振动的次数,用f表示;

(3)关系:Tf=1;

(4)决定因素:周期与频率由振动系统本身决定,与振幅无关;

(5)角频率ω:ω=2πf。

3.位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅。

4.波长λ:

(1)定义:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,叫做波长,通常用λ表示

(2)意义:波长反映了波在空间的周期性。

平衡位置相距nλ的质点振动相同,平衡位置相距(n+1/2)λ的质点振动相反(其中n=0,l,2…)

5.波速:

(1)定义:单位时间内振动向外传播的距离;

(2)定义式:v=Δx/Δt;

(3)意义:波速是指振动在介质中传播的快慢程度;

(4)备注:波速与质点振动速度不同,且与其无关。

三、简谐运动的初相、相位和相位差

1.相位φ:

(1)概念:描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态的物理;

(2)表达式:φ=ωt+φ0,是界定振子在时刻t的运动状态的物理量;

(3)初相φ0:是t=0时,振子的相位。

2.相位差:

(1)概念:两个简谐运动的相位之差,实际中用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差;

(2)意义:反映两振动的振动步调的差异;

(3)备注:两同频率的简谐运动,其相位差是恒定的,等于初相位的差值;

同相:相位差Δφ=2nπ(n=0,1,2...)

反相:相位差Δφ=(2n+1)π(n=0,1,2...)

福建教师招考信息网整理得知,简谐运动是一个较难掌握的物理知识点,考生在复习这模块内容的时候,可以配合练习,以便更好的识记!


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