教科版物理选修3-4简谐运动Flash演示

1、2021/3/111 一、机械振动一、机械振动 2021/3/112 一、机械振动一、机械振动 2.特点特点: (1)平衡位置平衡位置 振动停止时物体所在的位置振动停止时物体所在的位置. -“对称性对称性” (2)往复运动往复运动 -“周期性周期性” 物体在某一位置两侧所做的往复运动物体在某一位置两侧所做的往复运动 1.定义定义: 2021/3/113 条件条件(理想化理想化) ： 小球看成质点小球看成质点 忽略弹簧质量忽略弹簧质量 忽略摩擦力忽略摩擦力 二、弹簧振子二、弹簧振子 定义定义:小球和弹簧所组成的系统小球和弹簧所组成的系统. 理想化模型理想化模型 弹簧弹簧+ +小球小球 粗弹簧粗弹

2、簧+乒乓球乒乓球 2021/3/114 观察弹簧振子的运动你有什么发现：观察弹簧振子的运动你有什么发现： （1）运动特点：运动特点：在平衡位置附近来回运动；在平衡位置附近来回运动； （2）时间关系：时间关系：A到到A， ，与 与A,到到A时间相同；时间相同； （3）振子受力特点：振子受力特点：F=-kx。 教材教材P3 活动：活动： 振子在任何时刻振子在任何时刻相对于相对于O点的位移点的位移用用x表示，表示， 从从O点指向振子所在位置的有向线段。点指向振子所在位置的有向线段。 弹簧振子的回复力弹簧振子的回复力：F=-kx 大小与离开平衡位置的大小与离开平衡位置的位移位移成正比；成正比； 方向与

3、振子方向与振子位移方向相反位移方向相反。 2021/3/115 理解注意：理解注意： 1)一切机械振动的物体必受回复力作用一切机械振动的物体必受回复力作用. 3)回复力为零的位置就是物体振动的平衡位置回复力为零的位置就是物体振动的平衡位置. 2)回复力是效果力回复力是效果力, 它可以是物体所受的合外力它可以是物体所受的合外力,也可是也可是 某个力的分力某个力的分力. 4)平衡位置处物体的合力不一定为零平衡位置处物体的合力不一定为零. 平衡位置平衡位置 2021/3/116 1. 振幅振幅 （1）定义：）定义： O BC 振动物体离开平衡位置振动物体离开平衡位置 的的最大距离最大距离.符号符号A

4、表示表示. AA （3）物理意义）物理意义: 表示物体振动的强弱表示物体振动的强弱. 三三. 振幅、周期与频率振幅、周期与频率 （2）标量；）标量； 2021/3/117 2. 周期周期 （1）全振动）全振动 如图所示如图所示,像像振子由振子由OC O B O的这类振动的这类振动,称为称为 一个全振动一个全振动. O BC AA P 例例: 以以P为起点的全振动为起点的全振动: PCPOBOP POBOPCP （2）周期：完成一次全振动所用的时间。）周期：完成一次全振动所用的时间。 2021/3/118 O BC AA 3. 频率频率 振子在单位时间内完成的全振动次数振子在单位时间内完成的全振

5、动次数,叫叫 做振动频率做振动频率.单位单位 :Hz 2021/3/119 四四.简谐运动的能量简谐运动的能量 2 2 1 mkmpmkp mVEEEEE 简谐运动过程中机械能是守恒的简谐运动过程中机械能是守恒的 O BC AA 2021/3/1110 教材教材P5讨论与交流讨论与交流 物理量物理量 AA O OO A， ， A,A, O OO A 位移的方向位移的方向 位移的大小位移的大小减小减小零零增大增大减小减小零零增大增大 回复力的方向回复力的方向 负负负负正正正正正正负负 回复力的大小回复力的大小减小减小零零增大增大减小减小零零增大增大 加速度的方向加速度的方向 负负负负正正正正正正负负 加速度的大小加速度的大小减小减小零零增大增大减小减小零零增大增大 速度的方向速度的方向负负负负负负正正正正正正 速度的大小速度的大小零零增大增大减小减小零零增大增大减小减小 动能动能零零增大增大减小减小零零增大增大减小减小 弹性势能弹性势能减小减小零零增大增大减小减小零零增大增大 正正正正正正负负负负负负 最大最