第十一章 机械振动复习任务单

物理3-4第十一章机械振动（全章教案）第一篇：物理3-4第十一章机械振动(全章教案)高二物理选修3-4教案第十一章机械振动§11．1简谐运动教学目标：（一）知识与技能（1）了解什么是机械振动、简谐运动（2）正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。

（二）过程与方法通过观察演示实验，概括出机械振动的特征，培养学生的观察、概括能力（三）情感、态度与价值观通过观察演示实验，培养学生探究精神教学重点：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律教学难点：偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化课型：启发式的讲授课教具：钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源教学过程一、新课引入我们学习机械运动的规律，是从简单到复杂：匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，今天学习一种更复杂的运动——简谐运动。

1．机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式，请举例说明什么样的运动就是振动？二、新课讲授微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动……这些物体的运动都是振动。

请同学们观察几个振动的实验，注意边看边想：物体振动时有什么特征？【演示实验】（1）一端固定的钢板尺[见图（a）]（2）单摆[见图（b）]（3）弹簧振子[见图（c）（d）]（4）穿在橡皮绳上的塑料球[见图（e）]【提问】这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的；物体各部分运动情况相同的、不同的……它们的运动有什么共同特征？【归纳】物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。

2．简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。

（1）弹簧振子演示实验：气垫弹簧振子的振动【讨论】a．滑块的运动是平动，可以看作质点b．弹簧的质量远远小于滑动的质量，可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点，弹簧的另一端固定，就构成了一个弹簧振子c．没有气垫时，阻力太大，振子不振动；有了气垫时，阻力很小，振子振动。

第十一章机械振动复习学案一、知识梳理（课前完成）1．弹簧振子的振动：弹簧振子是一个理想化的物理模型。

弹簧振子的振动是________，其位移随时间按____规律变化，其位移－时间图象是一条_______曲线。

2．描述简谐运动的物理量有：（1）振幅：振动物体离开__________的最大距离。

描述物体的振动_______。

与位移的区别和联系：振幅是标量，位移是_______；振幅等于________位移的数值；在一个确定的简谐运动中，振幅是不变的，位移是___________的。

（2）周期：做简谐运动的物体完成一次_________所需的时间。

（3）频率：单位时间内完成的_________的次数。

周期和频率之间的关系：_______（4）相位：是表示物体________的物理量，用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。

简谐运动的振动方程为：x=A sin（ωt+ϕ）Array如图所示是A、B两个弹簧振子的振动图象，则它们的相位差是Δϕ=__________。

3．简谐运动的动力学特征：（1）回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到__________，且始终指向__________的力，叫回复力。

做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx的形式。

式中k是_________。

回复力与加速度的方向总是与位移方向__________。

速度方向与位移方向有时_______，有时________；速度方向与回复力、加速度的方向也是有时_______，有时_______。

因而速度的方向与其它各物理量的方向间没有必然联系。

4．简谐运动的能量：简谐运动系统的动能和势能相互转化，机械能_______。

5．单摆的振动：（1）单摆模型：悬挂小球的细线的_______和_______可以忽略，线长又比球的直径_______。

实际单摆的摆长是从悬点到小球的______，在观察的时间内可以不考虑各种阻力。

（2）单摆的回复力：重力G 沿圆弧切线方向的分力G 1=________（如图所示）提供了使摆球振动的回复力，在偏角很小时，sin θ≈______所以单摆的回复力为 F _________式中各符号的意义为：__________________________________________（3）单摆的周期：在偏角很小的情况下，单摆做简谐运动。

摘要：《机械振动》主要复习简谐运动的运动规律。

关键字：高二物理人教版选修3-4第十一章《机械振动》复习教学设计第十一章机械振动(复习课)授课内容第九章机械振动(复习课)教学目标进一步认识简谐运动，能够从受力、运动、能量等角度对它进行分析；进一步理解受迫振动与共振动现象；掌握弹簧振子、单摆做简谐运动的综合应用。

教学重点复习简谐运动的运动规律教学难点掌握处理简谐运动的综合应用的方法教学方法讲授法教学用具电脑及投影仪教学内容教法学法设计[知识归纳]：1、简谐运动：简谐运动的条件：物体一定受到回复力作用。

（F=-Kx）两种典型物理模型：弹簧振子、单摆。

提问：这两种简谐运动的模型它们的回复力分别是什么力提供的？它们做简谐运动共同点是什么？不同点又是什么？描述简谐运动的物理量：振幅、周期及频率。

说明：①简谐运动都是等幅振动，能量守恒；②简谐运动的系统都有固有周期，与振幅无关。

对于单摆而言：简谐运动的图象：是一条正弦或余弦曲线。

提问：通过简谐运动的曲线我们可以获得哪些信息呢？1、复习时尽量让学生进行回忆。

（1）简谐运动的能量：机械能守恒，动能与势能不断发生转化。

2、振动的分类：（1）自由振动：①无阻尼振动（如：简谐运动，能量守恒）。

②阻尼振动（振幅不断减小，能量不断衰减，但一般周期及频率不变）。

（2）受迫振动与共振：①物体在周期性驱动力作用下所做的振动，叫做受迫振动。

受迫振动的物体稳定振动频率（或周期）等于驱动力的频率（或周期）。

②共振是一种特殊的受迫振动现象，驱动力的频率接近于物体的固有频率，此时物体受迫振动的振幅最大。

提问：如果需要物体发生共振时，我们应该怎样办？如果需要让物体不发生共振，我们又该怎样办？[典型例题分析]：例1、如图示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B 上，B与弹簧相连它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B无相对运动。

设弹簧的劲度系数为K，当物体离开平衡位置的位移为X时，A、B间摩擦力的大小是多少？分析：A、B两物体看成一个连接体，它们一起做简谐运动，且A、B之间无相对滑动。

第十一章机械振动（一）机械振动物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。

回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。

产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。

b、阻力足够小。

（二）简谐振动1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。

简谐振动是最简单，最基本的振动。

研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。

因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。

2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。

3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。

（三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。

1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。

2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。

振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。

振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。

（四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。

细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。

11．1 简谐运动 学案教学目标（1）了解什么是机械振动、简谐运动（2）正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。

教学重点：使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律教学难点：偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆；在一次全振动中速度的变化课前预习1．机械振动：2．简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以弹簧振子为例学习简谐运动。

（1）弹簧振子特点：a ．b ．c ．（2）简谐运动的位移图象——振动图象简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什么位移？（相对平衡位置的位移）巩固练习：1.如图所示，一弹性小球被水平抛出，在两个互相竖直平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动( )A ．是机械振动，但不是简谐运动B ．是简谐运动，但不是机械振动C ．是简谐运动，同时也是机械振动D ．不是简谐运动，也不是机械振动2．一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是( )A ．速度B ．加速度C ．速率D ．动量3．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 ．位移减少时，加速度减少，速度也减少B ．位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同C ．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D ．物体向负方向运动时，加速度方向跟速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向跟速度方向相反4．弹簧振子以O 点为平衡位置，在水平方向上的A 、B 两点间做简谐运动，以下说法正确的是( )A ．振子在A 、B 两点时的速度和位移均为零B ．振子在通过O 点时速度的方向将发生改变C ．振子所受的弹力方向总跟速度方向相反D ．振子离开O 点的运动总是减速运动，靠近O 点的运动总是加速运动5．如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法不正确的是( )A ．该图象的坐标原点是建立在弹簧振子小球的平衡位置B ．从图象可以看出小球在振动过程中是沿x 轴方向移动的C ．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x 轴方向匀速运动D ．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同6.如图所示，一个弹簧振子在A 、B 间做简谐运动，O 是平衡位置。

选修第十一章机械振动—人教版山东省2021年高三一轮复习学案【课程标准】通过实验，认识简谐运动的特征。

能用公式和图像描述简谐运动。

通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系。

知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。

会用单摆测量重力加速度的大小。

通过实验，认识受迫振动的特点。

了解产生共振的条件及其应用。

【知识和方法构建】一．简谐运动1.弹簧振子在AB间做简谐运动，O点为平衡位置，分析一个周期内位移、速度、回复力、能量如何变化？A O B2.写出弹簧振子的位移随时间变化的表达式，画出位移—时间图象。

从图像上分析一个周期内位移、速度、回复力、能量变化。

二．单摆1.画出单摆模型并说明单摆理想化条件？分析单摆的回复力由什么来提供，并证明摆角 角很小时单摆做简谐运动。

2.单摆的振动周期是什么? 如何用单摆测定重力加速度？三．受迫振动和共振做受迫振动物体的周期由什么决定？发生共振的条件？【探究提升】1.（多选）关于简谐运动，以下说法正确的是（）A．只要回复力的方向总是指向平衡位置，物体就做简谐运动B．加速度的方向总是与位移的方向相反C．质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律D．速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同2.（多选）一质点作简谐运动的图象如下图所示，则该质点( )A．在0至0.01s内，速度与加速度同方向B．在0.01至0.02s内，速度与回复力同方向C．在0.025s末，速度为正，加速度为负D．在0.04s末，速度为零，回复力最大3.（多选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=Asin（ 0.25π t），则质点（）A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C．3s末至5s末的位移方向都相同 D．3s末至5s末的速度方向都相同4.（单选）如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A 、B 两点，历时1 s ，质点通过B 点后再经过1 s 又第2次通过B 点，在这2 s 内质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为( )A ．3 s, 6 cmB ．4 s, 6 cmC ．4 s, 9 cmD ．2 s, 8 cm5.（单选）光滑的水平面叠放有质量分别为m 和m/2的两木块，下方木块与一劲度系数为k 的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示。

第11章机械振动单元测试1．关于简谐运动，下列说法正确的是( )A．简谐运动一定是水平方向的运动B．所有的振动都可以看作是简谐运动C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线的轨迹线D．只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动答案： D2．如图所示装置，在曲轴上悬挂一弹簧振子，若向下拉振子后释放，让其上下振动，周期为T1.现使把手以周期T2匀速转动(T2＞T1)，当振子振动稳定后( )A．弹簧振子振动周期为T1B．弹簧振子振动周期为T2C．要使弹簧振子振幅增大，可减小把手转速D．要使弹簧振子振幅增大，可增大把手转速答案：BD3．一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如图所示．由图可知( )A．频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力频率为f3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f2 C．振子如果做自由振动，它的频率是f2D．振子可以做频率为f1的等幅振动答案：AC4．如图所示是弹簧振子做简谐运动的振动图象，可以判定( )A ．从t1到t2时间内系统的动能不断增大，势能不断减小B ．从t2到t3时间内振幅不断增大C ．t3时刻振子处于平衡位置处，动能最大D ．t1、t4时刻振子的动能、速度都相同答案： AC5．一个质点做简谐运动，其振动图象如图所示，下列说法中正确的是( )A ．振动周期为4 sB ．振动频率为0.25 HzC ．经过5 s 质点通过的路程为20 cmD ．5 s 末质点的位移为零答案： ABD6．如图所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是( )A ．该简谐运动的振幅为6 cm ，周期为8 sB ．6～8 s 时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动C ．图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D ．该振动图象对应的表达式为x ＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt 4 cm 答案： BD7．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述正确的是( )A ．质点的振动频率为4 HzB ．在10 s 内质点经过的路程是20 cmC ．在5 s 末，速度为零，加速度最大D ．在t ＝1.5 s 和t ＝4.5 s 两时刻质点的位移大小相等答案： BCD8．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是( )A ．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4B ．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2C ．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D ．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变答案： AC9．某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球(如图)，他设计的实验步骤是：A ．将石块用细尼龙线系好，结点为N ，将尼龙线的上端固定于O 点；B ．用刻度尺测量O 、N 间尼龙线的长度l 作为摆长；C ．将石块拉开一个α≈5°的角度，然后由静止释放；D ．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t ，由T ＝t 30得出周期；E ．改变O 、N 间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l 和T ；F ．求出多次实验中测得的l 和T 的平均值作为计算时使用的数据，代入公式g ＝4π2l T2求出重力加速度g. (1)该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是________________．(只填写相应的步骤代号即可)(2)该同学测单摆周期时，应用了________(选填“比较法”“放大法”“替代法”“转换法”)来减小测量误差．(3)该同学用ON 的长l 作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？答案： (1)BDF (2)放大法 (3)偏小10．在利用“单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g ＝4π2l T2.只要测出多组单摆的摆长l 和运动周期T ，作出T2－l 图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2－l 图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示．(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是________．(2)由图象求出的重力加速度g ＝________m/s2.(取π2＝9.87)答案： (1)测摆长时漏掉了摆球半径 (2)9.8711．下图甲是一个单摆振动的情形，O 是它的平衡位置，B 、C 是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，则这个摆的摆长是多少？答案： (1)1.25 Hz (2)B 点 (3)0.16 m12．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图(1)所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P ，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P 在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图(2)所示．(1)为什么必须匀速拖动纸带？(2)刚开始计时时，振子处在什么位置？t ＝17 s 时振子相对平衡位置的位移是多少？(3)若纸带运动的速度为2 cm/s ，振动图线上1、3两点间的距离是多少？(4)振子在________s 末负方向速度最大；在________s 末正方向加速度最大；2.5 s 时振子正在向________方向运动．(5)写出振子的振动方程．答案： (1)在匀速条件下，可以用纸带通过的位移表示时间(2)左侧最大位移 零(3)4 cm(4)3 0或4 －x(5)x ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2t －π2cm。

第1课时机械振动 [考纲要求]实验16：探究单摆周期与摆长的关√系实验17：测定玻璃的折射率√实验18：用双缝干涉测量光的波长√(同时练习使用测量头)一、简谐运动1.概念：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。

2.描述简谐运动的物理量(1)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。

(2)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。

(3)周期T和频率f：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间叫周期；而频率则等于单位时间内完成全振动的次数。

它们均是表示振动快慢的物理量，二者互为倒数。

3.简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝－kx，F指回复力，回复力大小总是与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置。

(2)运动学表达式：x＝A sin__(ωt＋φ)，其中A代表振幅，角速度ω＝2πf，(ωt＋φ)表示简谐运动的相位，φ叫做初相位。

4.简谐运动的图象(1)简谐运动的图象：是一条正弦曲线，表示做简谐运动的质点位移随时间变化的规律。

(2)图象的应用：医院里的心电图、地震仪中绘制地震曲线的装置。

二、简谐运动的回复力和能量1.回复力项目内容定义振动质点受到的总能使其回到平衡位置的力方向指向平衡位置表达式F＝－kx2.简谐运动的动力学特征如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。

3.振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系弹簧振子运动的过程就是动能和势能互相转化的过程。

①在最大位移处，势能最大，动能为零。

②在平衡位置处，动能最大，势能最小。

4.简谐运动的能量特点在简谐运动中，振动系统的机械能守恒，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型。

三、单摆1.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，线长又比球的直径大得多，这样的装置叫单摆。

第1节简谐运动班级姓名小组【学习目标】1．了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象。

2．认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图象。

3．理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图象是一条正弦曲线。

4．能够利用简谐运动的图象判断位移和速度等信息。

【新知新学】一、弹簧振子1．平衡位置：振子原来时的位置。

2．机械振动：振子在附近的往复运动，简称振动。

3．弹簧振子：如图所示，小球套在光滑杆上，如果弹簧的质量与小球相比，小球时空气阻力也可以忽略，把小球拉向右方，然后放开，它就在附近运动起来。

这种由和组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子，弹簧振子是一种理想化模型。

二、弹簧振子的位移—时间图象1．振动位移：可用从平衡位置指向振子所在位置的表示。

2．位移—时间图象：以小球的平衡位置为坐标原点，用横坐标表示振子，纵坐标表示振子，建立坐标系，得到位移随时间变化的情况——振动图象。

3．物理意义：反映了振子的随的变化规律。

4．特点：弹簧振子的位移—时间图象是一条曲线。

三、简谐运动1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从函数的规律，即它的振动图象(x-t图象)是一条曲线，这样的振动叫做简谐运动。

2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于对称，是一种运动。

弹簧振子的运动就是。

3．简谐运动的图象(1)简谐运动的图象是振动物体的的变化规律。

(2)简谐运动的图象是曲线。

【合作探究】(1)弹簧振子的运动特点是什么？弹簧振子只能是在金属杆上往复运动吗？例1：如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是()A．钢球运动的最高处为平衡位置B．钢球运动的最低处为平衡位置C．弹簧处于原长的位置为平衡位置D．钢球原来静止时的位置为平衡位置(2)弹簧振子的运动是沿位移—时间图象中的横轴方向还是纵轴方向？该方法如何用横轴表示时间？例2：(多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x-t图象如图乙所示。

2019-2020年高三物理一轮复习 11.1 机械振动教学案+同步作业【知识梳理】知识点一机械振动1．定义：物体(或物体的一部分)在平衡位置附近的运动．2．回复力：使振动的物体返回的力叫做回复力，回复力总指向平衡位置，是以命名的力，它是振动物体在方向上的合外力．3．平衡位置：物体原来静止的位置．物体振动经过平衡位置时处于平衡状态，如单摆．4．简谐运动如果物体所受回复力的大小与位移大小成，并且总是指向平衡位置，则物体的运动叫简谐运动．知识点二描述简谐运动的物理量1．位移：振动物体的位移是物体相对于的位移，它总是以平衡位置为始点，方向由指向物体所在的位置，位移的大小等于这两个位置之间的距离．物体经平衡位置时位移方向改变．2．速度：简谐运动是变加速运动．物体经平衡位置时速度，物体在最大位移处时速度为，且物体的速度在最大位移处改变方向．3．加速度：根据牛顿第二定律，做简谐运动的物体指向平衡位置的，加速度的大小跟位移大小成正比，其方向与位移方向总是相反．4．回复力(1)是振动物体所受的沿振动方向所有力的合力．(2)效果：产生振动加速度，改变速度的大小，使物体回到平衡位置．(3)举例：①水平弹簧振子；②单摆(4)F＝－kx中“－”号表示回复力与位移x反向．5．振幅、周期(频率)(1)振幅：反映振动质点振动强弱的物理量，它是标量．(2)周期和频率：描述振动快慢的物理量，其大小由振动系统本身来决定，与振幅无关．也叫做固有周期和固有频率．知识点三简谐运动的规律1．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝－kx其中“－”表示回复力与位移的方向相反．(2)运动学表达式：x＝A sin(ωt)2．简谐运动的对称性(1)瞬时量的对称性(2)过程量的对称性3．简谐运动的图象(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt，图象如左图(2)从最大位移处开始计时，函数表达式x＝A cos ωt，图象如右图针对训练1．有一个简谐运动，振幅为2 cm，周期都是4 s，当t＝0时位移为2 cm，请写出它的振动方程．2．如图所示为一单摆及其振动图象，由图回答：(1)若摆球从E指向G为正方向，α为最大摆角，则图象中O、A、B、C点分别对应单摆中的________点. 一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是________，势能增加且速度为正的时间范围是________．知识点四受迫振动和共振1. 受迫振动：是物体在周期性外力作用下的振动，其振动频率和固有频率无关，等于驱动力的频率．2. 共振：驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大，这种现象称为共振．(1)产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率．(2)共振的应用：共振筛，共振测速．(3)共振曲线针对训练3. 如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力的频率f的关系，下列说法正确的是( )A．摆长约为10 cmB．摆长约为1 mC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动典型例题：例．有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过1/4周期振子有正向最大加速度．(1)求振子的振幅和周期；(2)在图中作出该振子的位移—时间图象；(3)写出振子的振动方程。

初三物理课堂活动单姓名_______________ 2012年4月9日第十一单元机械和功复习活动单（第二课时）《功、功率、机械效率》活动一、复习课本整理知识点一、功（W）1、探究斜面引入功:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有意义的量2、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

3、功的大小：力学里规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m二、功率：（P）1、定义：单位时间内物体做功的多少叫做功率。

2、物理意义：表示物体做功快慢的物理量。

3、公式：P=W/t P = Fv4、单位：瓦特（W）常用单位：千瓦（Kw）单位关系：1KW = 1000W三、机械效率：1、有用功：使用机械时，对人们有用的功叫做有用功。

（机械对物体做的功）公式：竖直提升重物：W有用＝Gh W有用=W总－W额外W有用=ηW总水平拉动物体：W有用＝f S (f 为物体水平移动时受到的摩擦力)斜面：W有用= Gh （h 为斜面的高）2、额外功：使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。

公式：W额外= W总－W有用W额外=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额外=f L （f 为物体在斜面上受到的摩擦力，L为斜面的长）3、总功：动力对机械所做的功叫做总功，它等于有用功加上额外功。

公式：W总= FS W总=W有用＋W额外W总= W有用/η斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率；η总小于1，用百分数表示。

η= （W有用/ W总）×100% 活动二、例题精讲【例1】林雨同学将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近于（）A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J【例2】功率相等的两辆汽车，在相等的时间内匀速通过的距离之比是2∶1，则（）A．两辆汽车的牵引力之比是1∶2 B．两辆汽车的牵引力之比是2∶1C．两辆汽车所做的功之比是1∶2 D．两辆汽车所做的功之比是2∶1【例3】跳绳是一种简便易行的锻炼方式。