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1.
苏贤禄 《数理化学习(高中版)》2006,(11)
关于振动的能量,课本中的表述是:振动的能量,跟物体的振幅有关,振幅越大,振动的能量就越大.对于弹簧振子学生不难理解,但对于单摆学生很难理解.本文拟用几何方法来证明单摆振动时的能量与振幅的关系,具体作法如下:设单摆的摆长为L,质量为m,振幅为A,悬点为O′,平衡位置为O,摆球所达到的最高点为a,它离过O点的水平距离为h,如图1所示.为了证明振动的能量与振幅的关系,现以O′圆心,摆长L为半径作辅助圆,延长OO′交圆于b,连结ab,oa(oa长即为振幅为A),过a点作OO′,的垂线交于C.从图中可知,∠bao和∠aco为直角,∠aoc为△bao与△aoc的公共角,… 相似文献
2.
潘志民 《中学物理教学参考》2000,(5)
一、本月知识学习指要当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时 ,物体将做机械振动 .振动可分自由振动和受迫振动 .当策动力的频率跟物体的固有频率相等时将发生共振 ,振幅达最大 .简谐运动是一种变加速运动 .其特点是所受外力的合力符合 F=- kx,加速度符合 α=- kmx.简谐运动的图象是正弦 (或余弦 )曲线 ,它表示振动物体的位移随时间而变化的情况 .典型的简谐运动有弹簧振子( T=2 π mk )和单摆 ( T=2 π lg )等 .做简谐运动的系统的能量是守恒的 ,振幅越大 ,能量越大 .机械振动在介质中的传播过程形成机械波 .其特点是只传播… 相似文献
3.
李雪峰 《中学物理教学参考》2002,31(3):17-18
中学物理“机械振动”一章中指出 ,振动系统的机械能与振幅有关 ,振幅越大 ,机械能就越大 .但振动能量是否仅与振幅有关 ,与振动的频率有无关系等问题 ,在一些师生中对其认识是比较模糊的 ,甚至有一些资料中认为“振动能量跟周期或频率无关 ,而跟振幅大小有关……”.是否“振幅越大 ,振动能量一定越大”、“振幅相等 ,振动能量就一定相等”呢 ?笔者认为这些说法是不对的 .我们知道 ,弹簧振子由小球 (质量为 m)和轻弹簧 (劲度系数为 k)构成 ,如图 1所示 ,小球仅在弹簧的弹力作用下在平衡位置 O点两侧做来回往复的变加速直线运动 .现取平衡位… 相似文献
4.
黄乃裳 《南通职业大学学报》1994,(2)
处于重力场中的弹簧振子的有关计算中,常设弹簧原长位置为坐标原点,计算时需同时考虑弹性势能,重力势能、物体运动的动能,使计算十分繁锁.准弹性势能法是把重力场中的弹簧振子看成原长位置位于力的平衡位置处的等效弹簧振子,从而可不考虑重力势能,使计算大为简化. 相似文献
5.
1 振动和波中的质点路程我们知道 ,振动质点在一个全振动过程中通过的路程等于 4倍振幅 .例 1 .如图 1所示 ,弹簧振子在AB间作简谐运动 ,O为平衡位置 ,AB间距是 1 0cm ,A→B的运动时间是1s ,则从A开始运动经过 3s ,振子通过的路程是cm .分析和解 :由题给条件可知 ,该弹簧振子的振幅是5cm ,周期是 2s,则经过 3s( 1 .5个周期 )通过的路程为s=32 × 4A =3 0cm .小结 :( 1 )解此类问题的关键是掌握全振动的定义 ,进而确定周期和振幅 ,用振幅求路程 ;( 2 )振子的路程s =周期数× 4A .第二个结论是否具有普遍性呢 ?我们再来看例 2 .图 1 … 相似文献
6.
7.
王军明 《数理天地(高中版)》2004,(8)
题如图1所示,弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动,振幅为A,弹簧劲度系数为k,物块质量为m,O为平衡位置.求物块从O到B(B为端点)的过程中弹簧弹力对物块的冲量. 相似文献
8.
机械能守恒定律是能量守恒定律的特例.“在只有重力和弹簧弹力做功的条件下,系统内的动能和势能相互转化,机械能保持不变.”对此可以从两个角度去理解:(1)E初=E末,即△E=0,系统的机械能保持不变,体现的是不变的思想;(2)△Ek=-△Ep,在系统内部动能的增加来源于势能的减少,体现的是“变”的思想.“变”与“不变”的统一构成了“守恒”,即守恒是一个动态的过程. 相似文献
9.
本文通过两例介绍求简谐振动系统的圆频率的一种方法——能量法。当振动系统作无阻尼的自由振动时,其机械能守恒。令T、U和E分别表示作无阻尼自由振动系统的动能、势能和总机械能,则有 T+U=E若在振动系统的动能具有最大值T_m时,取其势能为零值,则在动能为零时,其势能必定达到最大值U_m,有 T_m=U_m=E。当系统作简谐振动时,其速度的最大值为 v_m=ωA,其中ω为圆频率,A为振幅,由v_m可得到最大动能T_m。因此,只要求出势能的最大值 相似文献
10.
朱琴 《中学物理教学参考》2002,(10)
笔者阅读了刊登在贵刊 2 0 0 2年第 4期的“对单摆平衡位置的质疑”一文后 ,认为要消除学生的这些质疑 ,关键是要对简谐运动平衡位置的概念有一个正确的认识 .现行的人教版高中物理教材中没有对简谐运动“平衡位置”的明确定义 ,但在教材第 59面指出弹簧振子运动时 ,平衡位置处受到的弹力为零 .由此可引导学生得出做简谐运动的质点的平衡位置就是回复力等于零的位置 ,并补充说明 :平衡位置的合力不一定等于零 ,有的等于零 ,如弹簧振子 ,有的不等于零 ,如单摆 ,平衡位置与平衡状态不是同一个概念 ,为今后讲单摆的“平衡位置”埋下伏笔 .讲完… 相似文献
11.
如图1所示,弹簧振子竖直放置,轻质弹簧劲度系数为k,振子(小球)质量为m,当处于平衡状态时,弹力与重力大小相等,即kx0=mg.若使振子离开平衡位置沿竖直方向发生位移x,则回复力即指向平衡位置的合力为: 相似文献
12.
《物理教师》1988,(4)
(振动和波部分) 1、一弹簧振子的质量为10克,倔强系数k一0.49牛/米,振幅为5厘米,该弹簧振子池最大回复力为.~一,………一,最大加速度为立~.几二三二….,周期为,.…二~一~~一~一 2、单摆的振动周期在下列情况下将如何变化,①将单摆从赤道移到两极,周期将.~.一…一…,.;②由冬季到夏季,周期将,~~二~…~~一;③在减速上升的电梯中,周期将”~二“一…~.;’④把单摆摆球的质量增加,周期将.~二 ’孔一个单摆的振动图象如图1所示,则①振幅为.…二”~二~:.,周期为.一.一~.,频率为,.、…~二,,,~.;②质点在平衡位置的时刻是二,二“一“:.,质点所受回复… 相似文献
13.
徐启全 《中学物理教学参考》2002,31(8):20-20
贵刊 2 0 0 2年第 3期“振动能量与频率无关吗 ?”(以下简称“振”文 )对中学物理“机械振动”一章指出的振动系统的机械能与振幅有关 ,与频率无关提出了不同看法 ,认为振动能量与频率有关 .笔者认为该文的观点和分析方法是欠妥的 .“振”文以弹簧振子为例 ,推理得出t时刻振动系统的振动能量 (机械能 )为E =Ek Ep=12 mA2 ω2 =12 kA2 =2π2 mA2T2 =2π2 mf2 A2 .据此得出了“频率对振动能量的影响与振幅对振动能量的影响程度是等同的 ,所以在理解振动能量的概念时 ,不能只片面地强调能量只与振幅有关 ,即使振幅相同 ,由于… 相似文献
14.
郑金 《中学物理教学参考》2011,(Z1):44-46
一、竖直弹簧振子如图1所示,弹簧振子竖直放置,轻弹簧的劲度系数为k,小球质量为m,当小球处于平衡状态时,所受弹力跟重力大小相等,即k·x0=mg.若使振子离开平衡位置沿竖直方向发生位移x,则振子所受回复力即指向平衡位置的合力大小为F=k(x+x0)-mg=kx. 相似文献
15.
吴平 《教育前沿(综合版)》2011,(1)
高中物理中会遇到很多变化的物理量,如速度、力。遇到有关变量求解的问题时,如果能够巧妙利用平均值计算,可以化变为不变起到事半功倍的效果。但是很多学生在应用过程中不能真正掌握变量平均值的意义,导致乱用和错用。例1图1为弹簧振子沿光滑平面做简谐运动。设弹簧的劲度系数为k,振子的质量为m,且振幅为A。将振子拉离平衡位置 相似文献
16.
17.
高中物理课本,在“用单摆测重力加速度”的实验中,利用停表计时,靠人工数数的方法测量单摆的周期,显然这种方法有很大的局限性,对于振动很快的物体(如弹簧振子)就无法数准振动次数了.而用该装置对于几百kHz以上的振动频率也能轻易地测出.使用该装置也可让学生探究弹簧振子的周期公式T=2π√m/k. 相似文献
18.
程虎刚 《中学物理教学参考》2001,(9)
高中物理教材第一册 (必修 )第 1 3 8面对阻尼振动是这样定义的 :“由于外界的摩擦和介质阻力总是存在 ,不论是弹簧振子还是单摆 ,在振动过程中要不断克服外界阻力做功 ,消耗能量 ,振幅就会逐渐减小 ,经过一段时间 ,振动就会完全停下来 .这种振幅越来越小的振动叫做阻尼振动 .”“在阻尼振动中 ,振幅减小的快慢与物体周围介质阻力大小有关系 ,介质阻力越大 ,振幅减小得越快 ,振动也停止得越快 .”接着教材又讲到 :“如果我们能够根据物体在振动过程中消耗能量的情况不断补充能量 ,那么 ,虽然有摩擦和其他阻力 ,物体也可以继续做等幅振动 .等幅振动也叫做无阻尼振动 .”教学中我们感觉到 ,学生在学完这段教材后比较糊涂 ,三个方面的疑问表现比较突出 :一方面对阻尼不明确 ,总是问“阻尼是什么 ?”另一方面在了解到“由于外界的摩擦和介质阻力总是存在 ,不论是弹簧振子还是单摆 ,在振动过程中要不断克服外界阻力做功 ,消耗能量 ,振幅就会逐渐减小 ,经过一段时间 ,振动就会完全停下来 ,这种振幅越来越小的振动叫做阻尼振动 .”总认为既然有摩擦和介质阻力存在 ,那就应该属于阻尼振动 ,但“虽然有摩擦和介质阻力 ,物体也... 相似文献
19.
竖直平面内的弹簧振子,在重力、弹力的作用下进行动能、重力势能、弹性势能的转换。由于重力势能和弹性势能分别与位移的一次方、二次方成正比,利用机械能守恒定律列出的表达式是位移的二次方程,这就使求解的数学过程增加了难度。但是,如果利用弹簧振子在平衡位置上mg=kl.的关系,将重力完全转化为等效的弹力,即用去掉重力影响的等效弹簧振子来替代,将使解题过程简化得多。 相似文献
20.
在高中阶段,借助于质点作匀速圆周运动在直径上投影的方法,可导出简谐振动的周期T=2π(m/k)~(1/2)。此式应用在不同的振动装置中,其规律是不同的: (一) 在弹簧振子的振动中,式中m表示振子的质量,k表示弹簧的倔强系数。由于两者皆是系统内在的固有因素,所以它的振动周期不因外界条件的变化而变化。当外界条件变化时,起变化的只是它的平衡位置,而振动周期是不会变的。例如,一条原长为1_0,倔强系数为k的弹簧,一端固定,另一端连结着质量为m的小球。当它竖直悬挂且小球处于平衡位置 相似文献