物理111简谐运动新人教版选修学习教案

1、会计学1物理物理111简谐运动简谐运动(jin xi yn dn)新新人教版选修人教版选修第一页，共44页。第1页/共44页第二页，共44页。第2页/共44页第三页，共44页。第3页/共44页第四页，共44页。复习复习(fx)回回顾顾高中阶段高中阶段(jidun)(jidun)我们学过的运动形式有我们学过的运动形式有哪些哪些? ?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

2、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动第4页/共44页第五页，共44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5页/共44页第六页，共44页。第6页/共44页第七页，共44页。第7页/共44页第八页，共44页。第8页/共44页第九页，共44页。Main Idea第9页/共44页第十页，共44页。第10页/共44页第十一页，共44页。第11页/共44页第十二页，

3、共44页。2.特点特点(tdin):(1)平衡位置平衡位置振动停止时物体所在振动停止时物体所在(suzi)的位置的位置.-“对称性对称性”(2)往复运动往复运动-“周期性周期性”1.定义定义:第12页/共44页第十三页，共44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、说话时声带(shngdi)的振动的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动、爆炸声引起的窗扇的运动 你能再举出一些你能再举出一些(yxi)例例子吗？子吗？ACD第13页/共44页第十四页

4、，共44页。第14页/共44页第十五页，共44页。第15页/共44页第十六页，共44页。第16页/共44页第十七页，共44页。第17页/共44页第十八页，共44页。 条件条件(理想化理想化) ： 小球小球(xio qi)看成质点看成质点 忽略弹簧质量忽略弹簧质量 忽略摩擦力忽略摩擦力 思考思考(sko)：振子振子(zhn z)的运动是怎样一种运动呢？的运动是怎样一种运动呢？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18页/共44页第十九页，共44页。三、振动图像三、振动图像(位移位移-时间时间(shjin)图象图象)1、位移、位移x:振

5、动物体的位移振动物体的位移x用从平衡用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表位置指向物体所在位置的有向线段表示示(biosh). 如图示，是振子在如图示，是振子在A、B位置的位移位置的位移xA和和xB 第19页/共44页第二十页，共44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振子偏离振子偏离(pinl)平衡位置的位移平衡位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、画法、画法:三、振动图像三、振动图像(位移位移-时间图象时间图象)第20页

6、/共44页第二十一页，共44页。三、振动图像三、振动图像(位移位移(wiy)-时间图象时间图象)第21页/共44页第二十二页，共44页。第一个第一个1/2周期周期(zhuq)： 时间时间t(s)0t02t03t04t05t06t0位移位移x(cm）-20.0-17.8-10.10.110.317.720.0第二个第二个1/2周期周期(zhuq)：时间时间t(s)6t07t08t09t010t011t012t0位移位移x(cm)20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.0(1)描点法描点法2、画法、画法(hu f):第22页/共44页第二十三页，共44页。如如何何(rh)改改进进

7、？第23页/共44页第二十四页，共44页。如图是弹簧振子的频闪如图是弹簧振子的频闪照片照片(zhopin)(zhopin)，频闪，频闪仪每隔仪每隔_s_s闪光一次，闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮闪光的瞬间振子被照亮，拍摄时底片从下向上，拍摄时底片从下向上_运动，因此在底片上运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一留下了小球和弹簧的一系列的像，相邻两个像系列的像，相邻两个像之间相隔之间相隔_s_s。 第24页/共44页第二十五页，共44页。(2)记记录录(jl)法法第25页/共44页第二十六页，共44页。第26页/共44页第二十七页，共44页。绘制绘制(huzh)地震曲线的装地震曲线的装置置第27

8、页/共44页第二十八页，共44页。 我们所得到的小球运动我们所得到的小球运动的的xt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？思考思考3、验证、验证(ynzhng):第28页/共44页第二十九页，共44页。方法方法(fngf)一一 验验证法证法: 假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期(zhuq)，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若，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，干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所

9、写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲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真的是一条正弦曲线。线是否真的是一条正弦曲线。 方法方法(fngf)(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，把测量在图中，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，然后按照计算机提示用一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，看一看弹簧振子的位移个周期性函数拟合这条曲线，看一看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29页/共44页第三十页，共44页。结论：

10、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30页/共44页第三十一页，共44页。 四、简谐运动四、简谐运动(jin xi yn (jin xi yn dn)dn)1、定义：、定义： 质点的位移随时间质点的位移随时间按正弦规律变化按正弦规律变化(binhu)的振动的振动.如：弹簧振子的运动等如：弹簧振子的运动等。第31页/共44页第三十二页，共44页。第32页/共44页第三十三页，共44页。简谐运动是最简单、最基本简谐运动是最简单、最基本(jbn)的振动。的振动。 第33页/共44页第三十四页，共44页。2、振动、振动(zhndng)图象图象(x-t

11、图象图象)横坐标横坐标时间时间(shjin)；纵坐标；纵坐标偏离平衡位偏离平衡位置的位移置的位移 四、简谐运动四、简谐运动(jin xi yn (jin xi yn dn)dn)振动图象是振动图象是一条正弦曲线一条正弦曲线. .第34页/共44页第三十五页，共44页。思考思考(sko)1、简谐运动、简谐运动(yndng)的图象就是的图象就是物体的运动物体的运动(yndng)轨迹吗？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简谐运动属于下列哪一种运动？种运动？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、

12、匀加速直线运动、匀加速直线运动 第35页/共44页第三十六页，共44页。第36页/共44页第三十七页，共44页。3. 位移、速度位移、速度(sd)特点特点位移：位移：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方向发生改变；远离平衡位置时置位移方向发生改变；远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。位移增大，靠近平衡位置时位移减小。速度：速度：每经过最大距离处速度方向发生改变，远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）时速度方向和位离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）时

13、速度方向和位移方向相反。时速度方向和位移方向相反。第37页/共44页第三十八页，共44页。1050-5-10t/sx/cm1 2 3 4 5 6AB第38页/共44页第三十九页，共44页。20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6D练习练习(linx)第39页/共44页第四十页，共44页。五、简谐运动五、简谐运动(yndng)与匀速圆周运动与匀速圆周运动(yndng)的关系的关系第40页/共44页第四十一页，共44页。二、弹簧振子二、弹簧振子(zhn z)模型：模型： 1.小球看成质点小球看成质点; 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