高中物理 机械振动——简谐运动课件 新人教版选修3-4

1、机械振动是生活中常见的运动形式机械振动是生活中常见的运动形式物体在物体在平衡位置平衡位置两侧所做的两侧所做的往复往复运动叫做运动叫做机械振动机械振动，简称，简称振动振动。一一. .机械振动机械振动3.3.条件条件：受：受回复力回复力，阻尼阻尼足够小足够小. . 使振动物体返回平衡位置的力叫做使振动物体返回平衡位置的力叫做回复力回复力回复力时刻回复力时刻指向平衡位置指向平衡位置. . 2.2.回复力是以回复力是以效果命名效果命名的力，它可的力，它可能是某一个力，也可能是几个力的合力，能是某一个力，也可能是几个力的合力，还可能是某一个力的分力还可能是某一个力的分力. . ( (注意回复力是振动物体

2、在注意回复力是振动物体在振动方振动方向向上的合外力上的合外力, ,不一定等于合外力不一定等于合外力).).回复力分析实例回复力分析实例三、简谐运动三、简谐运动 定义：物体在跟位移大小成正比，并定义：物体在跟位移大小成正比，并 且总是指向平衡位置的力作用下的振动且总是指向平衡位置的力作用下的振动叫做简谐运动。叫做简谐运动。F = - F = - kxkx典型的简谐运动：弹簧振子、单摆典型的简谐运动：弹簧振子、单摆简谐运动是最简单、最基本的机简谐运动是最简单、最基本的机械振动，是理想化的振动械振动，是理想化的振动. .常见的简谐常见的简谐 动实例动实例动力学特征：动力学特征：F F回回=-=-kx

3、kx* *运动学特征：振动位移运动学特征：振动位移x x随时间随时间作正弦或余弦规律变化。作正弦或余弦规律变化。 4.4.简谐运动的判断依据简谐运动的判断依据: : 内容内容物理量物理量矢矢( (标标) )量量方向方向大小大小1 1位移位移x x矢量矢量远离平衡远离平衡位置位置由弹簧形变量由弹簧形变量x x决定决定2 2回复力回复力F F矢量矢量指向平衡指向平衡位置位置F=-F=-kxkx，由，由x x决定决定3 3加速度加速度a a矢量矢量a = F/ma = F/m，由，由F F决定决定( (亦由亦由x x决定决定) )4 4速度速度v v矢量矢量质点运动质点运动的方向的方向由由a a与与

4、v v的方向关系决的方向关系决定定 5.5.描述简谐运动的几个物理量描述简谐运动的几个物理量: : 5. 5. 简谐运动的位移简谐运动的位移x x、回复力回复力F F、加速度加速度a a、速度速度v v、动能动能E Ek k、势能势能E Ep p的变化特点：的变化特点： (1)(1)凡离开平衡位置的过程，凡离开平衡位置的过程， v v、E Ek k均减小，均减小， x x、F F、a a、EpEp均增大；均增大；（2 2）凡向平衡位置移动时，）凡向平衡位置移动时， v v、E Ek k均增大，均增大， x x、F F、a a、EpEp均减小均减小. .(3)(3)平衡位置两侧的对称点上，平衡位

5、置两侧的对称点上， x x、F F、a a、v v、E Ek k、EpEp的大小均相同的大小均相同. .练习练习1(1)简谐运动的物体，每经过同一位置简谐运动的物体，每经过同一位置时，相同的物理量有（时，相同的物理量有（ ）(2)简谐运动的物体，在返回平衡位置简谐运动的物体，在返回平衡位置过程中，变小的物理有（过程中，变小的物理有（ ）A、回复力、回复力 B、速度、速度 C、加速度、加速度 D、位移、位移E、动量、动量 F、势能、势能 G、动能、动能 H、机械能、机械能 练习练习2对做简谐运动的物体，说法中正确的是（对做简谐运动的物体，说法中正确的是（ ）A A、若位移为负值，则速度一定为正值

6、，加速度、若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值。也一定为正值。B B、通过平衡位置时，速度为零，加速度最大。、通过平衡位置时，速度为零，加速度最大。C C、每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也、每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同一定相同D D、每次通过同一位置时，其速度不一定相同，、每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同。但加速度一定相同。练习练习2. 如图, 弹簧振子B上放一个物体A, 在A与B一起做简谐运动的过程中,关于A的受力情况下列说法中正确的是 ( )A. 物体A受重力、支持力及 弹簧对它的恒定弹力BAB. 物体A受重力, 支持力及弹簧对它的大