高中物理(新教材)选修1课件3：2 1 简谐运动 人教版

1简谐运动第二章机械振动学习目标1.知道什么是机械振动，什么是简谐运动，知道两种运动的特征.2.知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线.3.正确理解简谐运动图像的物理意义.观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？小鸟飞离树枝后树枝的颤动鼓的振动小孩荡秋千的运动摆钟在最低点附近的往复运动物体（或物体的一部分）以某一位置（平衡位置）为中心的往复运动.叫做机械振动，简称振动.一、机械振动平衡位置物体原来静止时的位置（一般情况下指物体在没有振动时所处的位置）机械振动的主要特征：（1）“空间运动”的往复性；（2）“时间”上的周期性.2.条件：（1）忽略摩擦力等各种阻力；（2）小球看成质点；

（3）忽略弹簧质量。

1.定义:小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子.弹簧+小球二、弹簧振子理想化模型振子的位移x:都是相对于平衡位置的位移.下图中如果规定在O点右边为正，则在左边为负.xA为正，xB为负振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离说明：（1）标量.（2）物理意义：反映振动物体振动的强弱.三、弹簧振子的位移——时间图像（振动图像）1.利用频闪照相拍摄思考：图像中的白点是小球的运动轨迹么?1.利用频闪照相拍摄思考：图像中的白点是小球的运动轨迹么?第一个1/2周期：时间t(s)0t02t03t04t05t06t0位移x(cm）-20.0-17.8-10.10.110.317.720.0第二个1/2周期：时间t(s)6t07t08t09t010t011t012t0位移x(cm)20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.02.描点作图法横坐标：振动时间t纵坐标：振子相对于平衡位置的位移在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向____________上___________，笔在纸带上画出的就是小球的振动图像.3.描图记录法垂直的方向匀速运动体验：一同学___________一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相___________用笔往复画线段，观察得到的图像.匀速拉动垂直方向这种记录振动的方法在实际中有很多应用.医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的方法记录振动情况的.绘制地震曲线的装置心电图这种记录振动的方法在实际中有很多应用.医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的方法记录振动情况的.绘制地震曲线的装置心电图上图中画出的小球运动的x—t图像很像正弦曲线，是不是这样呢？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，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线.

方法一验证法:方法二拟合法: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——时间的关系可以用什么函数表示.1．位移-时间图像：以小球的平衡位置为坐标原点,用横坐标表示振子___________,纵坐标表示振子的_____,建立坐标系,得到位移随时间变化的情况-振动图像.2．物理意义：反映了振子的_____随_____的变化规律.3．特点：弹簧振子的位移—时间图像是一条_________曲线.振动的时间位移位移时间正弦或余弦1．定义：如果质点的位移与时间的关系遵从_____函数的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条_____

曲线，这样的振动叫做简谐运动.2．特点：简谐运动是_______________的振动，其振动过程关于__________对称，是一种_______的_____运动.3.简谐运动的典例：（1）弹簧振子（2）单摆四、简谐运动正弦正弦最简单、最基本平衡位置周期性往复4.运动性质：简谐运动是一种_______的_________运动.5.简谐运动的能量：（1）简谐运动中动能和势能相互转换，总的机械能保持_____.（2）在_________动能最大，势能最小.周期性变加速守恒平衡位置1、简谐运动属于哪一种运动（）A、匀加速运动B、匀减速运动C、匀速运动D、非匀变速运动课堂训练D2、图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，设向右为正方向，振子在B、C之间振动时（）A、B至O位移为负、速度为正B、O至C位移为正、加速度为负C、C至O位移为负、加速度为正D、O至B位移为负、速度为负OCBC3、作简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）A、速度B、位移C、回复力D、加速度E、动量F、动能BCDE4、一质点做简谐运动，在t1和t2两个时刻加速度相同，则在这两个时刻，下列物理量一定相同的是（）A、位移B、速度C、动量D、回复力AD5、关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（）A、等于在平衡位置时振子的动能B、等于在最大位移时弹簧的弹性势能C、等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和D、位移越大振动能量也越大ABC6、某一弹簧振子的振动图像如图所示，则由图像判断下列说法正确的是（）A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动C、2s时和3s时振子的位移相等,运动方向也相同D、振子在2s内完成一次往复性运动AB小结1.机械振动：物以某一位置为中心的往复运动.简称为振动.平衡位置：振子原来静止时的位置位移（x）:都是相对于平衡位置的位移.振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离2.弹簧振子理想化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略.3.简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（x—t图像）是一条正弦曲线.备用工具&资料小结1.机械振动：物以某一位置为中心的往复运动.简称为振动.平衡位置：振子原来静止时的位置位移（x）:都是相对于平衡位置的位移.振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离2.弹簧振子理想化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略.5、关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（）A、等于在平衡位置时振子的动能B、等于在最大位移时弹簧的弹性势能C、等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和D、位移越大振动能量也越大ABC观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？小鸟飞离树枝后树枝的颤动鼓的振动小孩荡秋千的运动摆钟在最低点附近的往复运动2.条件