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機械振動和機械波(附答案)

2024-07-30 閱讀 4403

機械振動和機械波(后附答案)

一、知識點:

1.機械振動:描述振動的物理量,振幅、周期、頻率。

2.簡諧振動:理想模型――彈簧振子。

特點、定義、周期公式

3.單擺、回復力及周期公式。

簡諧振動的圖象、能量。

4.受迫振動,受迫振動的振動頻率,共振及其應用。

5.機械振動在介質中的傳播――機械波,機械波的特點。縱波和橫波。

6.波長、頻率和波速的關系。

7.波的疊加、干涉、衍射。

8.聲波。

二、重點難點:

第一節機械振動

1.什么是機械振動:

演示實驗:

四個分別為水平彈簧和小球,豎直彈簧和鉤砝,懸掛的彈簧和小球,放入水中的密度計。讓它們離開原來的位置,它們就會不停地運動。這種物體在某個信置附近來回往復的運動稱為機械振動。我們一般稱這個位置為平衡位置。

2.回復力:

衡位置后繼續向下運動。此時彈力F2

平?位置的合力稱為回復力。

回復力是根據力的效果命名的。

機械振動和機械波(后附答案)

3.產生機械振動的必要條件:

(1)物體除平?位置外受到回復力的作用。

(2)阻力足夠小。

演示實驗:可把密度計放入粘滯示數很大的液體(如洗滌靈)中,把密度計按下去,我們看到它上升到最高點的過程

很緩慢。上升到最高點就停止了。不能產生振動。

4.表征振動的物理量:

(1)振幅(A)振動物體離開平?位置的最大距離。振動物體的振幅不隨時間變化,為一定值。

(2)周期(T)物體完成一次全振動所需要的時間單位、秒。

(3)頻率(f)物體1秒內完成全振動的次數。單位赫茲1HZ=1/S

第二節簡諧振動

水平桿、小球、彈簧組成的系統叫彈簧振子。要求球與水平桿之間μ=0;還要求球的質

量遠大于彈簧質量。即球》簧。

2.簡諧振動的特點

(1)各階段:為研究方便,我們把一次全振動分為四個階段:如圖:O為平衡位置;B為向右運動到最大位移處,C

為向左最大位移處。

①B→0:

F向左,逐漸↓;V↑,a↓:振子做加速度逐漸減小的加速運動;到達0點后速度為最大。

②0→C:

F向右,逐漸↑;V↓,a↑。振子做加速度增加的減速運動,到達C點速度為0。C→0

③C→0

F向左,逐漸↓;V↑,a↓。振子做加速度減小的加速運動,到達0點速度為最大。

④0→B

F向左,逐漸↑;V↓,a↑,振子做加速度增加的減速運動,到到B點速度為0。

綜合四個階段,有以下幾個特點,加速度變化與回復力變化一致;加速度變化與速度變化相反。

(2)周期性變化:

以上四個階段的運動構成了一個全振動,振子以后的振動復重這個過程,呈現周期性的運動。

機械振動和機械波(后附答案)

(3)位移:

在以后講的位移是:由初位置指向未位置的有向線段,在振動中的初位置必須是平衡位置。

(4)回復力:彈簧振子受到的回復力就是彈簧的彈力,它總是指向平?位置的。它與位移的關系可用胡克定律表示即:F=KX

看上圖,設0的方向為正方向,振子在B點,位移向右為正向,回復力向左,為負向。

若振子在C點,位移向左,為負向,回復力向右,為正向,其它點也類似,我們看到回復力的方向與位移方向相反,考慮到方向,把胡克定律改寫為F=KX

3.簡諧振動的定義:

物體在大小與位移成正比,方向與位移相反的回復力作用下的振動叫簡諧振動。

4.周期公式:

演示實驗:用豎直的彈簧振子做實驗

(1)保持振子質量m一定,換用不同的彈簧,讓他們振動,發現K值大的,周期T小。

(2)保持彈簧不變,變換不同質量的振子,發現質量大的振子,周期大。

嚴格的實驗可以證明得到周期公式

5.固有周期和固有頻率:

一個確定的彈簧振子和一定的K和m值,就有確定的周期和頻率。這個周期叫它的固有周期,這個頻率叫它們固有頻率,不管它是以多大的振幅振動,不管它是否振動,其固有周期和固有頻率都是不變的,其它所有物體也都一樣有自己確定的固有周期和固有頻率。

例1:一彈簧振子做簡諧振動。下列說法正確的是:

A.若位移為負值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值。

B.振子通過平?位置時,速度為零,加速度最大。

C.振子每次通過平?位置時,加速度相同,速度也一定相同。

D.振子每次通過平?位置時,速度不一定相同,加速度一定相同。

···解:振子由O向C運動時,位移為負值速度也為負值,故A錯。

COB振子通過O點,a為零,V為最大,故B錯。

振子通過O點時,速度可以不同,從B到O,和從C到O,速度方向不同,所以C錯,D正確。

例2:彈簧振子在BC間做簡諧振動,O為平衡位置,BC間的距離是10cm,由B到C所用時間是1S,則

A.從O→C→O,振子完成一次全振動。

機械振動和機械波(后附答案)

B.振動周期是1S,振幅是10cm。

C.經無兩次全振動,通過的路程是20cm。

D.從B開始經過3S,振子通過的路程是30cm。

由O→C→O,只完成半次全振動。A錯

周期應是2S,振幅應為5cm。B錯

經過兩次全振動,通過的路程應是40cm。C錯

經過3S,經歷了周期,路程應為30cm。D對

第三節單擺

1.什么是單擺

一根細繩一端系在天花板上,另一端系一小球,同時應滿足:

①繩不可仲長

②球可以看為質點,球的直徑比繩長小得多,即d球<

③球的質量比繩的質量大得多,即m球>>m繩

2.單擺振動的特點:

單擺在擺動過程的回復力是哪個力?

設擺球與堅直方向夾角為θ,把重力分解它的切向分量為mgsinθ。它就是擺球的回復力。在這里切不可Array將T與mg的合力當回復力。因為如果擺球擺到最低點,它們的合力顯然指向懸點。而重力的切向分量為零,顯然回復力公式是mgsinθ。

那么F=mgsinθ,是否與位移X成正比呢?

設θ<5°,

當θ<5°時sinθ=θ,即θ的正弦值與以弧度為單位的θ值相等。

考慮到F與X反向寫為

與胡克定律比較

篇2:機械振動和機械波(附答案)

機械振動和機械波(后附答案)

一、知識點:

1.機械振動:描述振動的物理量,振幅、周期、頻率。

2.簡諧振動:理想模型――彈簧振子。

特點、定義、周期公式

3.單擺、回復力及周期公式。

簡諧振動的圖象、能量。

4.受迫振動,受迫振動的振動頻率,共振及其應用。

5.機械振動在介質中的傳播――機械波,機械波的特點。縱波和橫波。

6.波長、頻率和波速的關系。

7.波的疊加、干涉、衍射。

8.聲波。

二、重點難點:

第一節機械振動

1.什么是機械振動:

演示實驗:

四個分別為水平彈簧和小球,豎直彈簧和鉤砝,懸掛的彈簧和小球,放入水中的密度計。讓它們離開原來的位置,它們就會不停地運動。這種物體在某個信置附近來回往復的運動稱為機械振動。我們一般稱這個位置為平衡位置。

2.回復力:

衡位置后繼續向下運動。此時彈力F2

平?位置的合力稱為回復力。

回復力是根據力的效果命名的。

機械振動和機械波(后附答案)

3.產生機械振動的必要條件:

(1)物體除平?位置外受到回復力的作用。

(2)阻力足夠小。

演示實驗:可把密度計放入粘滯示數很大的液體(如洗滌靈)中,把密度計按下去,我們看到它上升到最高點的過程

很緩慢。上升到最高點就停止了。不能產生振動。

4.表征振動的物理量:

(1)振幅(A)振動物體離開平?位置的最大距離。振動物體的振幅不隨時間變化,為一定值。

(2)周期(T)物體完成一次全振動所需要的時間單位、秒。

(3)頻率(f)物體1秒內完成全振動的次數。單位赫茲1HZ=1/S

第二節簡諧振動

水平桿、小球、彈簧組成的系統叫彈簧振子。要求球與水平桿之間μ=0;還要求球的質

量遠大于彈簧質量。即球》簧。

2.簡諧振動的特點

(1)各階段:為研究方便,我們把一次全振動分為四個階段:如圖:O為平衡位置;B為向右運動到最大位移處,C

為向左最大位移處。

①B→0:

F向左,逐漸↓;V↑,a↓:振子做加速度逐漸減小的加速運動;到達0點后速度為最大。

②0→C:

F向右,逐漸↑;V↓,a↑。振子做加速度增加的減速運動,到達C點速度為0。C→0

③C→0

F向左,逐漸↓;V↑,a↓。振子做加速度減小的加速運動,到達0點速度為最大。

④0→B

F向左,逐漸↑;V↓,a↑,振子做加速度增加的減速運動,到到B點速度為0。

綜合四個階段,有以下幾個特點,加速度變化與回復力變化一致;加速度變化與速度變化相反。

(2)周期性變化:

以上四個階段的運動構成了一個全振動,振子以后的振動復重這個過程,呈現周期性的運動。

機械振動和機械波(后附答案)

(3)位移:

在以后講的位移是:由初位置指向未位置的有向線段,在振動中的初位置必須是平衡位置。

(4)回復力:彈簧振子受到的回復力就是彈簧的彈力,它總是指向平?位置的。它與位移的關系可用胡克定律表示即:F=KX

看上圖,設0的方向為正方向,振子在B點,位移向右為正向,回復力向左,為負向。

若振子在C點,位移向左,為負向,回復力向右,為正向,其它點也類似,我們看到回復力的方向與位移方向相反,考慮到方向,把胡克定律改寫為F=KX

3.簡諧振動的定義:

物體在大小與位移成正比,方向與位移相反的回復力作用下的振動叫簡諧振動。

4.周期公式:

演示實驗:用豎直的彈簧振子做實驗

(1)保持振子質量m一定,換用不同的彈簧,讓他們振動,發現K值大的,周期T小。

(2)保持彈簧不變,變換不同質量的振子,發現質量大的振子,周期大。

嚴格的實驗可以證明得到周期公式

5.固有周期和固有頻率:

一個確定的彈簧振子和一定的K和m值,就有確定的周期和頻率。這個周期叫它的固有周期,這個頻率叫它們固有頻率,不管它是以多大的振幅振動,不管它是否振動,其固有周期和固有頻率都是不變的,其它所有物體也都一樣有自己確定的固有周期和固有頻率。

例1:一彈簧振子做簡諧振動。下列說法正確的是:

A.若位移為負值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值。

B.振子通過平?位置時,速度為零,加速度最大。

C.振子每次通過平?位置時,加速度相同,速度也一定相同。

D.振子每次通過平?位置時,速度不一定相同,加速度一定相同。

···解:振子由O向C運動時,位移為負值速度也為負值,故A錯。

COB振子通過O點,a為零,V為最大,故B錯。

振子通過O點時,速度可以不同,從B到O,和從C到O,速度方向不同,所以C錯,D正確。

例2:彈簧振子在BC間做簡諧振動,O為平衡位置,BC間的距離是10cm,由B到C所用時間是1S,則

A.從O→C→O,振子完成一次全振動。

機械振動和機械波(后附答案)

B.振動周期是1S,振幅是10cm。

C.經無兩次全振動,通過的路程是20cm。

D.從B開始經過3S,振子通過的路程是30cm。

由O→C→O,只完成半次全振動。A錯

周期應是2S,振幅應為5cm。B錯

經過兩次全振動,通過的路程應是40cm。C錯

經過3S,經歷了周期,路程應為30cm。D對

第三節單擺

1.什么是單擺

一根細繩一端系在天花板上,另一端系一小球,同時應滿足:

①繩不可仲長

②球可以看為質點,球的直徑比繩長小得多,即d球<

③球的質量比繩的質量大得多,即m球>>m繩

2.單擺振動的特點:

單擺在擺動過程的回復力是哪個力?

設擺球與堅直方向夾角為θ,把重力分解它的切向分量為mgsinθ。它就是擺球的回復力。在這里切不可Array將T與mg的合力當回復力。因為如果擺球擺到最低點,它們的合力顯然指向懸點。而重力的切向分量為零,顯然回復力公式是mgsinθ。

那么F=mgsinθ,是否與位移X成正比呢?

設θ<5°,

當θ<5°時sinθ=θ,即θ的正弦值與以弧度為單位的θ值相等。

考慮到F與X反向寫為

與胡克定律比較

篇3:振動篩司機安全生產責任制范本

一、負責本崗位所屬的設備、工具、照明、通訊的使用、維護、保養和管理,負責本崗位所屬范圍的設備和環境衛生,保持設備和環境干凈、整潔。

二、嚴格執行安全規程和操作規程,杜絕“三違”和種類事故的發生,無特殊情況,不得擅自離崗。

三、值班司機必須每20分鐘對運行中的設備巡回檢查一遍,并做好記錄,發現問題及時匯報、處理。檢查內容:

1、激振器運轉是否正常,無異響,油位適當,不漏油,軸承溫度不超過70℃。

2、檢查緊固螺絲和鉚釘是否有松動,篩板有無破洞、堵塞、跑水、煤現象。

3、檢查彈簧無斷裂、失效,緩沖橡膠簧有無失效老化,四角振幅不一致現象。

4、電動機運轉是否處于良好狀態,電機溫升不超過65℃。

5、檢查電控、通訊、信號、安全設施是否靈敏可靠。

四、嚴格現場交換班制度,接班司機必須在現場聽取交班人匯報以下內容:

1、振動篩在本班的運轉情況。

2、存在的問題、處理意見及注意事項。

3、車間和上級部門的指示。

五、存在下列問題時不進行交接班:

1、當振動篩及附屬設備發生壓篩子、堵溜槽時,不交接班,待問題處理完畢后,再交接班。

2、司機接班前飲過酒,不交接班。

3、如果接班司機未到,值班司機要繼續值班,同時向車間匯報,至接班司機來到,按規定交接班。

六、接班人在接班時應對振動篩及附屬設備作以下檢查:

1、各注油點是否有油,并不漏油。

2、彈簧有無變形、斷裂。

3、篩框、螺絲、鉚釘有無松動,三角帶整齊不松。

4、篩箱是否歪斜,篩內無積煤、雜物。

5、操作系統、通訊、信號是否可靠,工具是否齊全。

七、各班司機必須認真按規定填寫好設備運轉記錄、維護檢查記錄、交接班記錄。