振幅不变,振动的能量就不变吗?

通过学习高中物理第一册 (必修 )课本关于振动的能量这一节内容 ,我们知道弹簧振子、单摆振动的能量E等于在任意时刻势能和动能的和 ,也等于在最大位移处的势能 Epm(选平衡位置处势能为零 )或在平衡位置处的动能 Ekm,这个能量与振幅 A有关 ,振幅越大 ,振动的能量也越大 .现在的问题是如果改变弹簧振子和单摆小球的质量 ,在振幅不变的情况下 ,振动的能量是否仍然不变 ?下面分别来讨论 .( 1)弹簧振子根据弹簧弹性势能的表达式 Ep=12 kx2 ,式中 k为弹簧的劲度系数 ,x为弹簧的形变量 .当振幅 A一定时 ,弹簧振子振动的能量 E=Epm=12 k A2 ,由…     

有关单摆运动的几个问题

1单摆振动的回复力例1关于单摆振动的回复力是什么力，有以下两种观点：(1)“合力观”：单摆振动的回复力是摆球受到的重力和绳的拉力的合力。理由是像弹簧振子一样，振动物体的加速度是由合力产生的。     

对单摆“平衡位置”的质疑

单摆是一种理想化的物理模型 ,在摆角很小的 ,它的振动可以看做是简谐运动 .现行的高中物理教材 ,为在知识上“以旧引新”,在分析单摆的简谐运动规律的时候 ,采用了对照分析弹簧振子做简谐运动的方法 ,分析单摆的受力特点 ,为与弹簧振子运动相对应 ,也称单摆的摆球运动到“最低点”的位置为“平衡位置”.很多年来 ,课本这样讲 ,教师也这样教 ,但笔者在教学过程中 ,通过调查分析、与学生交谈 ,却发现由此给学生思维上带来许多障碍 ,给学生的概念认知上造成许多误区 ,下面就对此作以分析 .在弹簧没有形变时 ,弹簧振子只受重力和支持力 ,且二力…     

也谈弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响

某杂志中有关《非轻质弹簧问题的分析》一文推得“一质量为m的弹簧与物体M（视为质点）组成的一个‘弹簧振子’，弹簧振子的振动周期为T=2xM＋m/2/k”的结论，     

自制激光传感器测量振动物体的频率

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．     

非惯性系中的简谐振动规律研究

本文探讨了在非惯性系中单摆和弹簧振子的振动规律,并由此得出了在非惯性系统中单摆和弹簧振子的振动仍然是简谐振动的结论.     

“单摆”教学设计

1．知识和能力目标： ①会分析一次全振动中各物理量的变化规律; ②能正确推导单摆回复力的表达式,并由此证明单摆的运动是简谐振动; ③牢固掌握单摆的周期公式,并学会运用。     

对单摆“平衡位置”的释疑

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…     

弹簧质量对弹簧振子振动周期的影响

读了本刊2009年第5期“非轻质弹簧问题的分析”一文,受益非浅．但文中认为,一质量为m的弹簧与物体M（视为质点）组成的一个“弹簧振子”,弹簧振子的振动周期T=2π√M＋m/2/2（见原文情景延伸3和延伸4）．笔者认为此结论有误,当弹簧质量不能忽略时,弹簧振子的固有周期丁与弹簧的质量m、振动物体的质量M和弹簧的劲度系数k的关系可以推导如下．     

浅析简谐振动的充要判据

现行教科书及各类参考书对简谐振动的判据,说法不一.一曰:物体在跟位移成正比而方向相反的回复力作用下的振动是简谐振动;据此判据,摩擦板的振动可视为简谐振动.二曰:物体振动的运动方程满足余弦或正弦规律时是简谐振动;据此判据,连杆推动活塞往复运劫可视为简谐振动.三曰:物体作往复运动过程机械能守恒,物体的振动是简谐振动;据此判据,小球在液体中的振动可视为简谐振动.本文就机械振动范围的简谐振动的充要判据作深入探讨. 1.简谐振动的基本特征人们常以弹簧振子为理想模型讨论简谐振动.(弹簧振子有一稳定平衡位置.)当振子偏离平衡位置一小的位移x时,忽略弹簧本身质量和摩擦阻力的情况下,振子只受一个线性回复力F的作用.     

利用"仿真实验计算器"进行科学探究的新模式尝试——探究弹簧振子周期表达式例析

1新型探究模式的设计缘由学习《机械振动》后,学生了解了单摆和弹簧振子是简谐运动的两重要特例,学习了单摆周期的计算公式,知道单摆周期只与摆长有关而与摆球质量无关。那弹簧振子周期又与哪些量有关呢?用传统物理实验方法做,实验结果往往和物理理论不相符,甚至出现试验数据相反的情况。构     

用仿真实验研究简谐运动周期

在研究简谐运动周期的实验中 ,由于摩擦阻力的存在对实验结果产生了较大的影响 .虽然可利用各种方法减少摩擦阻力 ,但不可能使摩擦阻力为零 .而且 ,在实验过程中 ,研究周期与弹簧劲度系数之间的关系时 ,要任意改变弹簧的劲度系数有较大的困难 .利用计算机设计理想的弹簧振子 ,可以方便地研究简谐运动的周期与振动小球、弹簧劲度系数之间的关系 .本文将介绍利用 Flash5 .0软件制作仿真交互理想弹簧振子 ;利用制作的仿真交互理想弹簧振子 ,测定振动小球、弹簧劲度系数不同时简谐运动的周期值 ;利用 Ex-cel2 0 0 0对“实验”所测数据进行分析…     

"机械振动机械波"单元检测题

一、选择题1.关于声波,下列说法正确的是A.常温下人耳能听到的声音波长范围是1.70mm-17.0mB.同一频率的声波在金属里传播的波长比空气里要长C.敲响一音叉,使音叉缓慢旋转,听其声音,这是声波的衍射现象D.在空房子里讲话,余音缭绕,这是声波多次反射所致,称为交混回响2.下列方法可使单摆的周期增大为原来的2倍的是A.使单摆的振幅增大为原来的2倍B.使单摆的摆长增大为原来的2倍C.将单摆由地面放到离地面高度为地球半径1倍的地方D.将单摆的质量减为原来的1/2倍3.一个弹簧振子做简谐运动,周期为T,设t1时刻振子不在平衡位置,经过一段时间到t2时…     

对单摆和弹簧振子周期定性与半定量的解释

高中物理中不作定量推导单摆和弹簧振子的周期公式,影响了学生对周期公式的理解.本文利用定性和半定量方法,结合牛顿定律和匀变速直线运动规律,对单摆和弹簧振子的周期进行了定性与半定量的解释,有助于学生对这两个周期公式的深刻理解,同时也为利用定性与半定量方法思考其他物理现象提供了一个例子,有助于学生物理素养的培养.     

也说弹簧振子类问题的求解方法

弹簧振子是一种常见的物理模型，物体与轻弹簧相连，当物体振动时就形成了弹簧振子．弹簧振子的振动为简谐振动，简谐振动具有对称性．即在平衡位置两侧等距离处振子的回复力、加速度、速度等大反向．     

机械振动与机械波总复习指导

机械振动和机械波是日常生活中常见的两种运动形式,它综合了运动学、动力学和能量转化与守恒等知识,是每年高考的必考内容。同时这部分内容还是学好交变电流、电磁波、光波等内容的前提。在高考中命题频率最高的知识有:波的图象、振动图象、频率、波长和波速的关系、单摆的周期等。这部分试题信息量大、综合度高,应用性强,下面结合近年高考题帮助同学们总体复习。1掌握简谐振动过程中的回复力、位移、速度、加速度等物理量的周期性变化规律的振例动图1象(,2由00此2可年知广东综合)图为一弹簧振子A.在t1时刻,振子的动能最大,所受的弹性力最…     

山西省1990年高中、中专招生统一考试物理试题(摘选)

填空题1.弹簧秤是根据二,..…….””.‘.,.~..….‘.~,二~……,””.”~.…“”.的原理制成的. 常用的温度计是根据.””二”..,二“二”二””,.”二,.”.……,二“”二””…”.……….的性质制成的.2.如图1所示,边长为a的正方体木块受的重力为G,分别与水平面或竖直而接触,并受到水平或坚直的力F作用,F一‘,则木块对接触面的压强最小的是.…,””.,,:’ ..…图,大小为.””.……、””.;最大的是…,……”,二“.图,大小为二。,……“”二,, ...…… 3。保温瓶的瓶胆是用双层玻璃制成,并把双层玻璃间的空气抽掉,这样做的目的是.”......…     

也谈弹簧振子计及弹簧质量的问题

一、问题的提出 在力学中讲授弹簧振子一节时,通常设弹簧质量较轻可忽略不计,于是推得其振动角频率ω=(k/M)~(1/2)。式中M为振子质量,K为弹簧的弹性系数。 在普通物理实验“弹簧振子实验”中,上式理论结果与实际测得结果相差很大,这是由于实验中振子质量与弹簧质量相差并不大的缘故。事实上由于考虑到胡克定律要在弹性限度内才能成立,故在通常的垂直振动实验中,要求振子质量不大于弹簧质量的五倍。显然,这时弹簧质量不能忽略不计。     

也谈关于弹簧振子的势能解读

一、弹簧振子与简谐振动如图1所示,将螺旋形轻弹簧的一端固定,另一端系一个小球,水平放置在光滑的水平面上或竖直放置,这样的振动系统叫做弹簧振子,我们以弹簧振子为例,分析该系统回复力的特点,并进一步研究其振动规律．弹簧未发生形变时,小球处于0点,在该位置小球所受回复力为零,这就是它的平衡位置．小球被拉至日点后由静止释放,见图1所示,     

高一月月练——机械振动和机械波

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…