物理：11.1《简谐运动》(新人教版选修3-4)71519学习教案

1、会计学1物理：物理：11.1简谐运动简谐运动(jin xi yn dn)(新人教版新人教版 选修选修3-4)71519第一页，共36页。复习复习(fx)回回顾顾高中高中(gozhng)(gozhng)阶段我们学过的运动形式有哪阶段我们学过的运动形式有哪些些? ?提示：按运动轨迹分类提示：按运动轨迹分类直线运动直线运动曲线运动曲线运动(q xin (q xin yn yn dn)dn)匀速直线运动匀速直线运动变速直线运动变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动变加速直线运动变加速直线运动抛体运动抛体运动圆周运动圆周运动平抛运动平抛运动斜抛运动斜抛运动匀速圆周运动匀速圆周运动变速圆周运动变速圆周运

2、动第1页/共36页第二页，共36页。1、定义法：沿着一条直线运、定义法：沿着一条直线运动动(yndng)， 且加速且加速度不变的运动度不变的运动(yndng)。 2、图象法：、图象法：x-t图象、图象、v-t图象图象 3、公式法：速度公式、位移、公式法：速度公式、位移公式公式第2页/共36页第三页，共36页。第3页/共36页第四页，共36页。第4页/共36页第五页，共36页。Main Idea第5页/共36页第六页，共36页。第6页/共36页第七页，共36页。2.2.特点特点(tdin)(tdin): :(1)(1)中心位置中心位置(wi zhi)(wi zhi) 振动停止时物体所在的位置振动

3、停止时物体所在的位置(wi zhi).(wi zhi).-“对称性对称性”(2)(2)往复运动往复运动-“周期性周期性”1. 1.定义定义: :第7页/共36页第八页，共36页。例题例题1：下列运动中属于机械振动的有：下列运动中属于机械振动的有 （ ）A、树枝在风的作用下的运动、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上抛出的物体的运动、竖直向上抛出的物体的运动C、说话时声带的振动、说话时声带的振动D、爆炸声引起、爆炸声引起(ynq)的窗扇的运动的窗扇的运动 你能再举出一些你能再举出一些(yxi)例子例子吗？吗？ACD第8页/共36页第九页，共36页。 条件条件(tiojin)(理理想化想化) ： 小

4、球看成质小球看成质点点 忽略弹簧质忽略弹簧质量量 忽略摩擦力忽略摩擦力 思考思考(sko)(sko)：振子的运动振子的运动(yndng)(yndng)是怎样一种运动是怎样一种运动(yndng)(yndng)呢？呢？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+ +小球小球第9页/共36页第十页，共36页。第10页/共36页第十一页，共36页。三、弹簧振子的三、弹簧振子的位移位移- -时间时间(shjin)(shjin)图象图象1 1、振子、振子(zhn z)(zhn z)的位移的位移x:x:都是相都是相对于平衡位置的位移。对于平衡位置的位移。第1

5、1页/共36页第十二页，共36页。坐标坐标(zubio)(zubio)原点原点0 0平衡位置平衡位置横坐标横坐标t t振动振动(zhndng)(zhndng)时间时间纵坐标纵坐标x x振子振子(zhn z)(zhn z)偏离平衡位偏离平衡位置的位移置的位移规定在规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负点右边时位移为正，左边时位移为负.2 2、画法、画法: :第12页/共36页第十三页，共36页。第13页/共36页第十四页，共36页。 我们所得到的小球运动我们所得到的小球运动的的x xt t图象很像正弦曲线，图象很像正弦曲线，是不是这样呢？你用什么方是不是这样呢？你用什么方法来检验？法来检验？思

6、考思考3 3、验证、验证(ynzhng):(ynzhng):第14页/共36页第十五页，共36页。方法方法(fngf)一一 验证法验证法: 假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否这条曲线是否(sh fu)真的是一条正弦曲线。真的是一条正弦曲线。 方法方法(fngf)

7、(fngf)二二 拟合法拟合法: :在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看弹簧振子的位移弹簧振子的位移时间的关系可以用什么函数表示时间的关系可以用什么函数表示。第15页/共36页第十六页，共36页。结论：结论：弹簧振子弹簧振子(zhn z)的振动图像的振动图像是一条正弦曲是一条正弦曲线线.第16页/共36页第十七页，共36页。 四、简谐运动四、简谐运动(jin xi yn

8、 dn)(jin xi yn dn)1 1、定义：、定义： 质点的位移随时间按质点的位移随时间按正弦规律正弦规律(gul)(gul)变化的变化的振动振动. .如：弹簧振子的运动等。如：弹簧振子的运动等。第17页/共36页第十八页，共36页。2 2、振动、振动(zhndng)(zhndng)图象图象(x-t(x-t图象图象) )横坐标横坐标时间时间(shjin)(shjin)；纵坐标纵坐标偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移振动振动(zhndng)(zhndng)图象是一图象是一条正弦曲线条正弦曲线. .第18页/共36页第十九页，共36页。第19页/共36页第二十页，共36页。第20页/共36

9、页第二十一页，共36页。第21页/共36页第二十二页，共36页。3. 3. 位移、速度位移、速度(sd)(sd)特点特点位移位移(wiy(wiy)：方向始终背离平衡位置，每经过平衡位方向始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移置位移(wiy)(wiy)方向发生改变；远离平方向发生改变；远离平衡位置时位移衡位置时位移(wiy)(wiy)增大，靠近平衡增大，靠近平衡位置时位移位置时位移(wiy)(wiy)减小。减小。速度：速度：每经过最大距离处速度方向发生改变，远离每经过最大距离处速度方向发生改变，远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位

10、移减小）时速度向相同，靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相反。方向和位移方向相反。第22页/共36页第二十三页，共36页。简谐运动是最简单简谐运动是最简单(jindn)、最基本的振动。、最基本的振动。 第23页/共36页第二十四页，共36页。思考思考(sko)1、简谐运动的图象就是、简谐运动的图象就是(jish)物体的运动轨迹吗？物体的运动轨迹吗？2、由简谐运动的图象判断、由简谐运动的图象判断(pndun)简谐运动属于下列哪一种简谐运动属于下列哪一种运动？运动？A、匀变速运动、匀变速运动 B、匀速直线运动、匀速直线运动 C、变加速运动、变加速运动 D、匀加速直线运动、匀加速直线运动

11、第24页/共36页第二十五页，共36页。绘制地震曲线绘制地震曲线(qxin)的装置的装置第25页/共36页第二十六页，共36页。1050-5-10t/sx/cm1 2 3 4 5 6AB第26页/共36页第二十七页，共36页。20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6D练习练习(linx)第27页/共36页第二十八页，共36页。二、弹簧振子模型：二、弹簧振子模型： 1.小球小球(xio qi)看成质点看成质点; 2.忽略弹簧质量忽略弹簧质量; 3.忽略摩擦力忽略摩擦力.四、简谐运动：四、简谐运动： 1、定义、定义:质点的位移随时间按正弦规律质点的位移随时间按正弦规律(gul)变化的振动

12、变化的振动. 2、图象、图象:是一条正弦曲线是一条正弦曲线.三、三、振动图像振动图像(x-t图象图象) 横坐标横坐标t时间时间;纵坐标纵坐标x偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移.第28页/共36页第二十九页，共36页。第29页/共36页第三十页，共36页。第30页/共36页第三十一页，共36页。第31页/共36页第三十二页，共36页。第32页/共36页第三十三页，共36页。如图是弹簧振子的频闪照如图是弹簧振子的频闪照片，频闪仪每隔片，频闪仪每隔_s_s闪光闪光一次，闪光的瞬间振子被一次，闪光的瞬间振子被照亮，拍摄照亮，拍摄(pish)(pish)时底时底片从下向上片从下向上_运动，因运动，因此在底片上留