第十四部分机械振动教学课件

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机械振动和机械波复习课件ppt

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波的叠加:几列波相遇时,每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰,只是在重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和
1
2
四、波的衍射和干涉
干涉:频率相同的两列波叠加,某些区域的振动加强, 某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象.产生稳定的干涉现象的必要条件:两列波的频率相同.
物理选修3-4 机械振动与机械波 复习课件
此处添加副标题内容
简谐运动
01
定义: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,这样的振动叫简谐运动.
02
F回=-kx
03
简谐运动的描述
描述简谐运动的物理量 位移x:由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,是矢量。
注:位移的参考点是平衡位置 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.
B
波刚传播到哪个位置,则该位置质点的起振方向与振源的起振方向相同.
例4(8分)如图1-17所示,实线是某时刻的波形图象,虚线是0.2 s后的波形图.
若波向左传播,求它传播的可能距离;
若波向右传播,求它的最大周期;
若波速是35 m/s,求波的传播方向.
总结:
波速计算方法 v=λ/T=λf v=s/t
5.横波的图象
如图1-5所示为一横波的图象.纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置.它反映了在波传播的过程中,某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布.简谐波的图象为 正弦 曲线.
思考:振动图像与波动图像的区别?
物理意义不同:振动图象表示同一质点在不同时刻的位移(类比录像);波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移(类比照片)。

机械振动课件

机械振动课件
取逆时针为正向 偏离平衡位臵
M mgl sin
转动正向
O


l
5

sin
*C
P
M (mgl )
( K mgl )

d
2
dt
2
(
mgl J
)
(
2
mgl J
)
(C点为质心)
m cos( t )
T 2
运动方程 (准谐振动)
4.
二.简谐运动的运动学描述
1.振幅 A
2.周期与频率
x A cos( t ) A cos[ ( t T ) ] A cos( t 2 ) x 比较 T 2 A
最大位移 A x
max
表征能量


2π T
2
o
A
T
5.
9-2 旋转矢量 一.用旋转矢量描述简谐运动
旋转矢量
A
运动性质 矢端M
匀速率 圆周运动
投影点P 简谐振动 角频率
关系 合与分 数值相等
M A t M 0
A

角速度(逆)
在x轴上投影
) t 时角位臵 t = 0 角位臵
位移
相位 初相位
同上
同上 同上
o
x
P P0
x ( t+

旋转矢量A的端点M在ox轴上的投影点p的运动,可表示物体在ox 轴上的简谐运动。矢量A以角速度沿逆时针旋转一周,相当于物体 在ox轴上作一次完全振动,圆周运动的角速度恰为简谐振动的角频率
9.

1. 规定
+ -

版高考物理(人教版)第一轮总复习课件:第十四章 机械振动、机械波 光和电磁波+14.2

版高考物理(人教版)第一轮总复习课件:第十四章 机械振动、机械波 光和电磁波+14.2

4.波速、波长和频率(周期)的关系: (1)波长 λ:在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距 离. (2)频率 f:在波动中,介质中各质点的振动频率都是相同的, 都等于波源的振动频率. (3)波速 v、波长 λ 和频率 f、周期 T 的关系: 公式:v=Tλ=λf.机械波的波速大小由介质本身的性质决定,与 机械波的频率无关.
答案:ACE
3.(2016·新课标全国卷Ⅲ)(多选)由波源 S 形成的简谐横波在均 匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为 20 Hz,波速为 16 m/s. 已知介质中 P、Q 两质点位于波源 S 的两侧,且 P、Q 和 S 的平衡 位置在一条直线上,P、Q 的平衡位置到 S 的平衡位置之间的距离 分别为 15.8 m、14.6 m.P、Q 开始振动后,下列判断正确的是( )
t=7 s 时,P 点振动了74个周期,所以这时 P 点位置与 t=34T=3 s 时 位置相同,即在平衡位置,所以选项 E 正确.
答案:ACE
6.(2018·河北石家庄调研)(多选)如图甲为一列简谐横波在某一 时刻的波形图,图乙为介质中 x=2 m 处的质点 P 以此时刻为计时 起点的振动图象.下列说法正确的是( )
②振动方向双向性:质点振动方向不确定.
2.求解波的多解问题的一般步骤 (1)根据初末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式. (2)根据题设条件判断是唯一解还是多解. (3)根据波速公式 v=ΔΔxt或 v=Tλ=λf 求波速.
多维练透 8.(2018·河北正定模拟)(多选)如图所示,有一列减幅传播的简谐横 波,x=0 与 x=75 m 处的 A、B 两个质点的振动图象分别如图中实线与虚 线所示.则这列波的( )
A.P、Q 两质点运动的方向始终相同 B.P、Q 两质点运动的方向始终相反 C.当 S 恰好通过平衡位置时,P、Q 两点也正好通过平衡位置 D.当 S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰 E.当 S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰

机械振动机械波复习PPT教学课件

机械振动机械波复习PPT教学课件
(2)共振曲线
(3)共振的利用和防止:利用共振的有:共 振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、 打秋千……;防止共振的有:机床底座、航 海、军队过桥、高层建筑、火车车厢……
[例题] 如图,四个摆的摆长分别为 l1=2m,l2= 1.5m, l3=1m, l4=0.5m,它们悬挂于同一根水 平横线上。今用周期为2s的驱动力以垂直于摆 线方向水平作用在横线上,使它们作受迫振动, 那么它们的振动稳定时
(x、y)表示x处质点某时刻的 偏离平衡位置的位移为y
描述的是某一时刻各个质点偏 离平衡位置的位移
为瞬时图象,时刻选择不同, 图象会变化,但变化中有规律
五.波的图像的应用
(1)波的传播方向和介质中质点的振动方向的关系.
y
CB x
A
a.由v判断质点的振动方向 b.由质点的振动方向判断v的方向(例4)
A、四个摆的周期相同;B、四个摆的周期不同;
C、摆3振幅最大;
答案:C
D、摆1振幅最大.
[例题] 把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电
动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,这就做成
了一个共振筛。不开电动机让这个筛子自由振动时,完
成20次全振动用15s;在某电压下,电动偏心轮的转速
是88r/min。已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速
(3)两个重要物理量
①振幅A是描述振动强弱的物理量。(注意振幅跟位移的区别, 在简谐运动的振动过程中,振幅是不变的而位移是时刻在改变 的) ②周期T是描述振动快慢的物理量。周期由振动系统本身的因 素决定,叫固有周期。T=1/f
(4)简谐运动的过程特点:
1、变化特点:抓住两条线
第一:从中间到两端:
波的图象
研究对象 研究内容

机械振动学ppt课件

机械振动学ppt课件
第一章 绪 论
2 机械振动的研究对象和分类
2.1 研究对象——“振动系统”
振动概念(vibration)——物体经过它的静 平衡位置所做的往复运动。或者说某一物 理量在其平衡位置或平衡值附近来回的变 动。 振动首先是一种运动。比如:地壳的运动、 交流电、电磁波、潮水的涨落等。
第一章 绪 论
• 系统的定义:
n
k ; f n m 2
;T1 f
应用:利用“等时的 性特 ”点,座钟。
思考:钟表的钟摆的摆角大是准确还是小准确?
机械振动学
第2章 单自由度线性系统的振动 2.2 计算系统固有频率的其它方法
在振动研究中,计算振动系统的固有频率有很重要的意义 ,除
用定义法(牛顿法)外,通常还有以下几种常用的方法,即静 变形法、能量法和瑞利法,现分别加以介绍。
力矩、扭转阻尼系数和角速度 的单位分别为Nm、 Nms / rad 和rad/s
第2章单 自由度线性系统的振动 2.1 离散系统的组成
等效弹簧刚度
斜向布置的弹簧
n
并联弹簧 k e k i
i 1
传动系统的等效刚度
等效阻尼系数 并联系统
n
ce ci
i 1
传动系统的等效阻尼
kxe Fx/xkco2s
2.1 离散系统的组成
平动: Fs k x
转动: Ts kt
力、刚度和位移的单位分别为 N、N / m和m 。
力矩、扭转刚度和角位移的单 位分别为Nm、 Nm / rad和 rad
阻尼元件
无质量、无弹性、线性耗能元件
平动: Fd c x
转动: Td ct
力、阻尼系数和速度的单位分 别为N、N s/ m和m/s。

高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波光电磁波与相对论实验十四探究单摆的摆长与周期的关系课件

高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波光电磁波与相对论实验十四探究单摆的摆长与周期的关系课件
四、听方法。
在课堂上不仅要听老师讲课的结论而且要认真关注老师分析、解决问题的方法。比如上语文课学习汉字,一般都是遵循着“形”、“音”、“义”的 研究方向;分析小说,一般都是从人物、环境、情节三个要素入手;写记叙文,则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进行 叙述。这些都是语文学习中的一些具体方法。其他的科目也有适用的学习方法,如解数学题时,会用到反正法;换元法;待定系数法;配方法;消元法; 因式分解法等,掌握各个科目的方法是大家应该学习的核心所在。
动周期 T,就可以求出当地的重力加速度 g 的值.
2.实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1 m)、 秒表 、毫米刻度尺和 游标卡尺 .
3.实验步骤
(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔,然后打一个比
小孔大一些的线结,做成单摆.
(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上,把铁架台放
图7
(1) 漏 斗 和 细 线 构 成 的 单 摆 在 该 实 验 中 所 起 的 作 用 与 下 列 哪 个 仪 器 相 同 ?
________(填写仪器序号).
√A.打点计时器 B.秒表
C.毫米刻度尺 D.电流表
解析 单摆振动具有周期性,摆球每隔半个周期经过纸带中线一次,单
摆在该实验中所起的作用与打点计时器相同,故选A.
的平均值,该平均值即为当地的重力加速度值.
(7)将测得的重力加速度值与当地的重力加速度值相比较,分析产生误差的
可能原因.
规律方法总结
1.注意事项 (1)构成单摆的条件:细线的质量要小、弹性要小,选用体积 、小密度__ 大 的小球,摆角不超过5°. (2)要使摆球在同一竖直面内摆动,不能形成圆锥摆,方法是将摆球拉到一定 位置后由静止释放. (3)测周期的方法:①要从摆球过平衡位置时开始计时.因为此处速度大、计 时误差小,而最高点速度小、计时误差大. ②要测多次全振动的时间来计算周期.如在摆球过平衡位置时开始计时,且 在数“零”的同时按下秒表,以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数 1次.

简谐运动 机械振动课件

简谐运动 机械振动课件

机械振动在生活中的应用
振动按摩
利用振动原理对肌肉和关节进行 按摩,缓解疲劳和疼痛,促进血 液循环,常见于按摩椅、按摩器
等产品。
振动破碎
利用振动原理使物体产生裂缝或破 碎,如破碎机、振捣棒等工具。
振动检测
利用振动原理对设备或结构进行检 测,检测其运行状态或是否存在故 障,如振动传感器、测线性振动
非线性振动
当振动系统的运动规律不能用线性方程描述时, 称为非线性振动。
非线性振动的特点
非线性振动具有复杂的运动形态,如拍振、混沌 等,其振动特性与线性振动有很大差异。
非线性振动的应用
非线性振动在物理、工程、生物等领域有广泛应 用,如混沌控制、非线性动力学等。
混沌振动
1 2 3
混沌振动
混沌振动是指系统在某些条件下出现的貌似随机 的、不可预测的、复杂的运动形态。
简谐运动 机械振动ppt课件
• 简谐运动和机械振动的定义 • 简谐运动的描述 • 简谐运动的分类 • 机械振动的应用 • 简谐运动和机械振动的实验研究 • 简谐运动和机械振动的扩展知识
01
简谐运动和机械振动的定义
简谐运动的定义
01
02
03
04
简谐运动
物体在一定力的作用下,作周 期性往复运动,这种运动称为
• 实验设备:振动平台、振动传感器、数据采集器、计算机 等。
实验设备和实验步骤
实验步骤 1. 将振动平台调至水平状态,并将振动传感器固定在振动平台上;
2. 将振动传感器连接到数据采集器,并将数据采集器连接到计算机;
实验设备和实验步骤
3. 在计算机上设置实 验参数,包括振动频 率、振幅和相位等;
5. 通过数据采集器记 录振动数据,并利用 计算机进行数据处理 和分析。

机械振动培训课件

机械振动培训课件
被动控制技术具有简单、可靠、低能耗等优点,但减振效果可能不如主动控制技术。
混合控制技术是将主动控制技术和被动控制技术结合起来,以实现更好的减振效果。
该技术可以综合利用主动控制技术的快速响应和被动控制技术的可靠性,提高减振效果并降低能耗。
混合控制技术需要复杂的系统设计和集成,但其在实际工程中的应用越来越广泛。
03
02
01
利用振动的原理,使物料在输送管道或设备中产生连续的抛掷运动,从而实现物料的定向输送。
振动输送
利用不同物质在振动过程中产生的不同运动轨迹,将物料分成不同粒度的组分。
振动筛分
通过施加周期性的激振力,使被压实材料内部产生交变应力,从而使材料颗粒之间发生相对位移,达到紧密排列的效果。
振动压实
利用振动原理使物料在模具中产生周期性的压力和位移,从而实现制品的成型和脱模。
振动成型
机械振动理论
02
描述一个自由度系统在振动时的运动规律和特性。
总结词
单自由度系统振动是机械振动中最基本的模型之一,它描述了一个单一自由度(如弹簧-质量系统)在振动时的运动规律和特性。通过分析系统的质量和阻尼,可以确定系统的固有频率、振型等参数,进而研究系统在不同激励下的响应。
详细描述
总结词
机械振动培训课件
汇报人:
2024-01-01
机械振动基础机械振动理论机械振动分析方法机械振动控制技术机械振动实验技术机械振动案例研究
目录
机械振动基础
01
机械振动是指物体在一定位置附近所做的往复运动。它具有周期性,即物体在振动过程中会不断重复相同或相似的运动轨迹。
机械振动定义
描述物体离开平衡位置的最大距离,通常用正弦或余弦函数表示。
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第十四章 机械振动
2021/1/17
音障
飞行器在速度接近音速时,会有一股强大的阻力,使飞行器 产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象称为音障。当飞行器突 破这一障碍后,一切声音全被抛在了身后,整个世界都安静了。 那些雾气是飞机突破音障时,是飞行器在突破音障的一瞬间, 由于空气气流的不均衡搅动瞬间凝结形成的。
四 理解同方向、同频率简谐运动的合成规律,了解拍和 相互垂直简谐运动合成的特点.
五 了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条件及规律.
2021/1/17
第十四章 机械振动
本章分三讲 第一讲 简谐振动的方程 第二讲 简谐振动的能量和合成 第三讲 阻尼振动 受迫振动 共振
2021/1/17
第14章 机械振动
14-0 第十四章教学基本要求 14-1 简谐运动 14-2 简谐运动中的振幅 周期 频率和相位 第14-1讲 14-3 旋转矢量 14-4 单摆和复摆 14-5 简谐运动的能量
第14-2讲
14-6 简谐运动的合成 第14-3讲 14ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7 阻尼振动 受迫振动 共振
第十四章 机械振动 教学基本要求
一 掌握描述简谐运动的各个物理量(特别是相位)的物 理意义及各量间的关系.
二 掌握描述简谐运动的旋转矢量法和图线表示法,并会 用于简谐运动规律的讨论和分析.
三 掌握简谐运动的基本特征,能建立一维简谐运动的微 分方程,能根据给定的初始条件写出一维简谐运动的运动方 程,并理解其物理意义.
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