导图社区 机械振动
这是一篇关于机械振动的思维导图，主要内容包括简谐运动，简谐运动的描述，简谐运动的回复力和能量单摆，实验：用单摆测量重力加速度。
这是一篇关于安培力与洛伦兹力、伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
这是一篇关于分子动理论的思维导图，包括1.分子动理论的基本内容；2.实验:用油膜法估测油酸分子大小；4.分子动能和分子势能；3.分子运动速率分布规律等。
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英语词性
生物必修一
法理
机械振动
1.简谐运动
定义
物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动
简称
振动
弹簧振子
理想化模型
平衡位置
弹簧未形变时，小球所受合力为0时的位置
小球和弹簧组成的系统
弹簧振子的位移—时间图像
得出方法
频闪照片
选取小球平衡位置为坐标原点
横轴和纵轴分别表示时间t和小球的位移x
在坐标系中标出各时刻小球球心的位置，用曲线把各点连接起来
简谐运动
物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线
证明
方法一
假定曲线是正弦曲线，测量它的振幅和周期，写出对应的正弦函数的表达式
在曲线中选小球的若干个位置，测量它们的纵坐标，将位移对应的振动时间代入表达式求出函数值
比较函数值与测量值
方法二
测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标
根据测量的数据，通过计算机画出曲线
2.简谐运动的描述
x＝Asin（ωt＋φ）
振幅
振动物体离开平衡位置的最大距离
表示字母
A
周期和频率
周期
做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间
T
频率
物体完成全振动的次数与所用时间之比
f
单位
赫兹
关系
f=1/T
与振动的关系
周期越小，频率越大，表示振动越快
与ω的关系
ω＝ 2π/T
ω=2πf
相位
ωt＋φ
初相φ
t＝0时的相位
相位差
Δφ＝（ωt＋φ1）－（ωt＋φ2）＝ φ1 － φ2
3.简谐运动的回复力和能量
简谐运动的回复力
F=kx
方向指向平衡位置
如果物体在运动方向上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，物体的运动就是简谐运动。
简谐运动的能量
总能量不变
小球的动能和弹簧的弹性势能转化
动能最大，势能为0
系统的机械能等于最大动能
最大位移处
动能为0，势能最大
系统的机械能等于最大势能
6.受迫振动 共振
固有频率
周期或频率与振幅无关，仅由系统自身的性质决定
振动中的能量损失
阻尼振动
振幅随时间逐渐减小的振动
原因
实际的振动系统都会受到摩擦力、黏滞力等阻碍作用，振幅逐渐减小
图像
能量衰减的方式
方式一
振动系统受到摩擦阻力的作用，使振动系统的机械能逐渐转化为内能
例
单摆运动时受到空气的阻力
方式二
由于振动系统引起邻近介质中各质点的振动，使能量向四周辐射出去，从而自身机械能减少
音叉发声时，一部分机械能随声波辐射到周围空间，导致音叉振幅减小
受迫振动
系统在驱动力作用下的振动
周期性的外力
物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关
共振现象及其应用
共振
物体做受迫振动的振幅达到最大值
f0等于物体的固有频率
应用
利用
转速计
避免
桥梁、码头等各种建筑的设计施工
飞机、汽车、轮船的发动机等机器设备的设计、制造、安装
5.实验：用单摆测量重力加速度
实验思路
当摆角较小时，单摆做简谐运动
公式
实验装置
在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔
把细线上端固定在铁架台上
将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外
物理量的测量
摆长的测量
用刻度尺直接测量小球球心与悬挂点之间的距离作为摆长的测量值
用游标卡尺测量小球的直径，算出它的半径
测量悬挂点与小球上端之间的距离
以两者之和作为摆长的测量值
周期的测量
工具
停表
测量单摆做多次全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值
数据分析
测量多组取平均值
4.单摆
细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略的摆
单摆的回复力
重力沿圆弧切线方向的分力
F＝mgsin θ
推导简谐运动
单摆的周期
惠更斯计算
