第二章机械振动培优帮丨章末总结
巧梳理知识框图
析课标素养清单物理观念物理观念科学探究科学态度与责任1.理解简谐运动的概念，知道简谐运动中位移、速度、加速度等物理量随时间的变化规律.1.建构弹簧振子和单摆等物理模型，能运用这些模型分析问题，解释相关现象.1.通过演示实验，探究弹簧振子做简谐运动的回复力随时间的变化规律.1.通过学习和动手实验，认识简谐运动的特征，能够建构物理模型解决实际问题.
物理观念物理观念科学探究科学态度与责任2.掌握描述简谐运动的要素，即振幅、周期或频率、相位.2.运用图像和公式描述简谐运动的过程，求解相关问题.2.通过实验探究单摆周期与哪些因素有关，体会探究思想和方法.2.积极参与课堂实验，培养学习物理的兴趣，激发科学探究的热情，养成严谨的科学态度.续表
物理观念物理观念科学探究科学态度与责任3.知道影响单摆周期的因素.4.理解受迫振动的概念，会运用共振现象解释生活中的实际问题.3.综合运用运动学、动力学、功能关系及图像等分析求解简谐运动问题，提高推理论证能力.3.通过“用单摆测量重力加速度”实验，学会设计实验方案，选用实验器材，规范操作并获取实验数据，用不同方式处理数据，分析误差，获得结论.3.明确观察和实验在认识科学本质中的重要作用，逐渐形成探索自然的内在动力.续表
筑思维思想方法思想方法1简谐运动中的对称思想?
?图2-1C?信息提取析题意题给信息分析
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思想方法2用类比法分析简谐运动与圆周运动?
图2-2?B?
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会整合专题归纳专题1振动图像及其应用1.对振动图像的理解振动图像________________________________________________横轴表示时间.纵轴表示质点的位移.
物理意义表示振动质点的位移随时间变化的规律.说明（1）振动图像不是振动质点的运动轨迹；（2）计时起点一旦确定，已经形成的图像形状不变，以后的图像随时间向后延伸；（3）振动图像的形状还跟正方向的规定有关.续表
2.振动图像的应用（1）直接从图像上读出周期和振幅.（2）确定任一时刻质点相对平衡位置的位移.（3）判断任意时刻振动质点的速度方向和加速度方向.（4）判断某段时间内振动质点的位移、速度、加速度、动能及势能大小的变化情况.
例3如图2-3所示是一个质点做简谐运动的振动图像,根据图像回答下列问题:图2-3（1）振动质点离开平衡位置的最大距离;??
（2）写出此振动质点的运动表达式;??
???
?【答案】正方向负方向负方向正方向?
?【答案】速度越来越大，加速度越来越小?
?【答案】零?
专题2简谐运动与力、能量结合的问题类型1简谐运动中的超重与失重问题图2-4?A?
??
解答本题首先要根据振动图像读出货物加速度的方向，知道货物的位移最大时，加速度最大；其次要能根据加速度的方向判断货物是处于超重状态还是失重状态.
类型2简谐运动中的能量与冲量问题图2-5例5（2025·四川省达州中学月考）如图2-5甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端.小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长状态.取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示.则()C?
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【解析】选项过程分析结论ABC√D
简谐运动具有对称性，对于恒力做功、恒力的冲量，可以直接求解；对于变力做功、变力的冲量，需要用动能定理、动量定理间接求解.
设情境素养提升问题情境1游客登船——简谐运动的应用?C?根据题意，将水中游船的浮动简化为竖直方向的简谐运动，写出振动方程，解题的关键是理解题中“游客能舒服登船的时间”对应简谐运动的哪一过程，体现了学科素养中的科学思维.
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问题情境2路面共振破碎机——共振现象图2-6例7如图2-6所示为路面共振破碎机破碎旧水泥路面的情境.破碎机有专用传感器感应路面的振动反馈，由计算机自动调节振动频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，从而将水泥路面击碎.结合你所学的知识判断，下列说法正确的是()DA.破碎机工作时，锤头为路面提供能量补充，路面的振幅会越来越大B.破碎机停止工作后，水泥路面振动的频率随着振幅减小而减小C.锤头振动频率越高，水泥路面的振动幅度越大，效果越好D.调节锤头的振动频率，使其等于水泥路面的固有频率时，破碎效果最好
本题以计算机调节破碎机锤头的振动频率将水泥路面击碎为背景，考查了共振现象产生的条件及特点.同学们要认识到生活中处处存在物理知识，要有用物理思维分析各种现象的意识，培养学科素养中的物理观念.