武汉理工大学振动和波动总结ppt课件.ppt
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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、简谐振动、描述简谐振动的特征量;、简谐振动、描述简谐振动的特征量;2、旋转矢量法、简谐振动的实例、简谐振动的能量;、旋转矢量法、简谐振动的实例、简谐振动的能量;3、两个同方向同频率的简谐振动的合成;、两个同方向同频率的简谐振动的合成;4、机械波的形成、描述波动的物理量;平面简谐波的波、机械波的形成、描述波动的物理量;平面简谐波的波动方程的建立及物理意义;动方程的建立及物理意义;5、波的能量和能量密度、波的能流和能流密度;、波的能量和能量密度、波的能流和能流密度;6、惠更斯原理、波的
2、衍射;波的叠加原理、波的干涉;、惠更斯原理、波的衍射;波的叠加原理、波的干涉;7、驻波。、驻波。振动和波动振动和波动基本内容基本内容为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1、简谐振动系统动力学特征、简谐振动系统动力学特征系统受线性回复力(矩)作用,如系统受线性回复力(矩)作用,如动力学方程为二阶线性常微分方程动力学方程为二阶线性常微分方程 只要一个系统的动力学条件满足这两个特只要一个系统的动力学条件满足这两个特征之一,我们就可以认定它为简谐振动系统。征之一,我们就可以认定它为简谐振动系统。这种系统有时简称这种系统有时简称谐
3、振子谐振子内容提要内容提要为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能几种典型简谐振动的比较几种典型简谐振动的比较系系 统统振动机制振动机制振动物理量振动物理量运动微分方程运动微分方程角角 频频 率率 弹簧振子弹簧振子 弹性力弹性力位位 移移单单 摆摆复复 摆摆扭扭 摆摆LC电路电路重重 力力重力矩重力矩扭力矩扭力矩自感电动势自感电动势摆摆 角角摆摆 角角转转 角角极板上电荷极板上电荷为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 2、简谐振动的运动学特征、简谐振动
4、的运动学特征振子的位移、速度、加速度都按余弦(或正弦)振子的位移、速度、加速度都按余弦(或正弦)规律作周期性变化;规律作周期性变化;振子的速度与位移之间有振子的速度与位移之间有/2的相位差;的相位差;加速度与位移有加速度与位移有的相位差。的相位差。凭借运动学特征,可以判断系统是否作简谐振动。凭借运动学特征,可以判断系统是否作简谐振动。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能初始条件初始条件为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能u简谐振动的三个判据简谐振动
5、的三个判据1)、物体所受、物体所受合外力合外力(或或合外力矩合外力矩)恒与恒与位移位移(或或角位移角位移)成正比且反向时,物体的运动是简谐振动。数学表达成正比且反向时,物体的运动是简谐振动。数学表达式为式为2)、任何一个物理量对时间的二阶导数与其本身正比、任何一个物理量对时间的二阶导数与其本身正比且反号时,该物理量按简谐振动规律变化。数学表达且反号时,该物理量按简谐振动规律变化。数学表达式为式为(或(或 )3)、任何一个物理量如果是时间的余弦、任何一个物理量如果是时间的余弦(或正弦或正弦)函数,函数,那么该物理量按简谐振动规律变化。数学表达式为那么该物理量按简谐振动规律变化。数学表达式为为深入
6、学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3 3、描述简谐振动的特征量、描述简谐振动的特征量1)1)振幅振幅2)2)周期、频率周期、频率 周期周期 频率频率 角角(圆圆)频率频率3)3)相位相位为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4 4、旋转矢量法、旋转矢量法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能线性回复力是线性回复力是保守力保守力,作,作简谐简谐振动的系统振动的系统机械能守恒机械能守恒(
7、振幅的动力学意义)(振幅的动力学意义)谐振系统的动能、势能交替变化,相互转换,而谐振系统的动能、势能交替变化,相互转换,而总能量不变。总能量不变。5 5、简谐振动的能量、简谐振动的能量为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能谐振能量与振幅的平方成正比。谐振能量与振幅的平方成正比。动能的时间平均值:动能的时间平均值:势能的时间平均值:势能的时间平均值:弹簧振子的动能和势能的平均值相等,弹簧振子的动能和势能的平均值相等,且等于总机械能的一半。且等于总机械能的一半。结论结论简谐振动能量守恒,振幅不变简谐振动能量守恒,振幅不变为深入
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