2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩

1、機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩10-1 諧振動(dòng)10-2 阻尼振動(dòng)10-3 受迫振動(dòng) 共振10-4 電磁振蕩10-5 一維諧振動(dòng)的合成10-6 二維諧振動(dòng)的合成10-7 振動(dòng)的分解 頻譜10-8 非線性振動(dòng)與混沌第十章 機(jī)械振動(dòng)和電磁振蕩振動(dòng)有各種不同的形式： 引 言任一物理量(如位移、電流等)在某一數(shù)值附近反復(fù)變化。力學(xué)量（如位移）機(jī)械振動(dòng)電磁振動(dòng)電磁量（如I 、V、 E、 B）廣義：振動(dòng)狹義：物體在一定位置附近作來回往返的運(yùn)動(dòng) （機(jī)械運(yùn)動(dòng)） 振動(dòng)受迫振動(dòng)自由振動(dòng)阻尼自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)無阻尼自由非諧振動(dòng)無阻尼自由諧振動(dòng)共振(簡(jiǎn)諧振動(dòng)） 振動(dòng)的分類：10-1 諧振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)（simple harmoni

2、c motion, SHM）：一、諧振動(dòng)的特征及其表達(dá)式受力特點(diǎn)： 線性回復(fù)力 動(dòng)力學(xué)特征 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，離開平衡位置的位移(或角位移)按余弦(或正弦)規(guī)律隨時(shí)間變化。其解為 令簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征方程 簡(jiǎn)諧振動(dòng)表達(dá)式vm=A 稱為速度幅值 ； am=2A 稱為加速度幅值 。 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度和加速度：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征方程 二、描述諧振動(dòng)的特征量 2. 周期(period) T : 完成一次完全振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間。1. 振幅(amplitude) : A （即最大位移，x=A ）角頻率 （或稱圓頻率） ：頻率(frequency) : 單位時(shí)間內(nèi)完成完全振動(dòng)的次數(shù)。 = 1/TAxtOT(參考圓的半徑

3、) 相位差： = ( 2 t + 20 ) -(1t + 10)對(duì)兩同頻率的諧振動(dòng) = 20 - 10初相差 當(dāng) = 2k ，( k =0,1,2,)，兩振動(dòng)步調(diào)相同，稱同相。 初相位（initial phase） ：0 （ t + 0 ）描述振動(dòng)狀態(tài)3. 相位（phase）： 當(dāng) = (2k+1)， ( k =0,1,2,)，兩振動(dòng)步調(diào)相反， 稱反相。 若 0 20- 10，則 x2超前 。 若 - 20- 10 0 ，則 x2落后。x2xA1-A1- A2x1A2OtTtx2xOA1-A1A2- A2x1反相txOA1-A1A2- A2x1x2T同相x2超前于x1速度相位比位移相位超前/2。加速度與位移反相位。振動(dòng)方程： 初始條件：由上式得： 注意：