高中物理简谐运动知识点

如题所述

高中物理简谐运动知识点如下:

一、弄清两种模型——弹簧振子和单摆

1.弹簧振子是一种理想化模型,既然是理想化的,必须有一定的理想化条件加以限制,这正是必须提醒学生注意的,归纳起来有四点:

(1)小球跟弹簧连接在一起,穿在一根杆上;

(2)小球在杆上的滑动摩擦力可忽略不计,即视杆为光滑杆;

(3)弹簧的质量比小球的质量小得多,可以忽略不计;

(4)小球可视为质点。满足上述条件才能称之为弹簧振子。根据杆的放置情况不同,弹簧振子常考的运动分水平方向的简谐运动和竖直方向的简谐运动。很多实际问题中没有光滑杆,但也可抽象弹簧振子模型。

2.单摆:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,线的伸缩和质量可忽略,线长远大于球的直径,这样的装置叫单摆。单摆是实际摆的理想化模型,理解概念时把握以下几点:

(1)小球密度较大,体积较小。

(2)细线柔软不可伸长,且线长远大于小球直径,线重可忽略不计,单摆在摆角小于5°时才做简谐运动。

二、弄清物体做简谐运动的定义

1.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回复力的作用下振动,叫做简谐运动。

2.公式:回复力F=-kx。式中“-”号表示回复力与位移的方向总是相反。

注意:对一般的简谐运动,k不能理解为劲度系数,只能认为是一比例常数。不同的简谐运动,k值不同,k是由振动系统本身结构决定的物理量。

3.物体受回复力作用后的往复运动不一定是简谐运动。

如图1所示,一个质量为m的小球在光滑的折面AOB上做往复运动(小球在O点无能损失)。试判断小球的运动是否为简谐运动。

小球所受支持力与重力的一个分力平衡;重力沿斜面的一个分力总是使小球返回平衡位置,帮它是小球做往复运动的回复力,其大小同理,小球在OB斜面上所受回复力大小也是。因为斜面倾角是个恒量。所以小球受到的回复力虽然与位移方向始终相反。

但回复力的大小不与位移大小成正比。根据“物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的力作用下的振动才是简谐运动”的规律,可判断该物体的运动只是一般的振动,而不是简谐运动。通过分析,可使学生进一步理解产生简谐运动的条件,明确受回复力作用的物体做的往复运动不一定为简谐运动。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答