高中物理(新教材)选修1课件7：2 1 简谐运动 人教版

1简谐运动第二章机械振动人类生活在运动的世界里,振动就是其中一种较为常见的形式,如图所示的钟表利用了钟摆的振动来进行计时,蹦极运动的运动员利用弹性绳沿竖直方向上下运动,琴弦的振动让人们欣赏到优美的音乐,地震可能会给人类带来巨大的灾难……振动现象比比皆是,与我们的生活密切相关。因此,认识并理解振动,掌握物体振动的规律很有必要。导入新课生活中的机械振动

一、机械振动1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。2、特点：（1）平衡位置——“对称性”。

振动停止时物体所在的位置

（2）往复运动——“周期性”这些运动的共同特点是什么？（1）围绕着“中心”位置（2）“往复”运动课堂探究例1.(多选)下列几种运动属于机械振动的是(

)A．乒乓球在地面上的上下运动B．弹簧振子在竖直方向的上下运动C．秋千在空中来回运动D．浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动BCD解析：机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动，乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动，A错误，BCD正确．2、理性化模型：（1）不计阻力（2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。1、定义：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，或简称振子。二、弹簧振子——理想化模型O水平弹簧振子竖直弹簧振子三、弹簧振子的位移—时间图像振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。三、弹簧振子的位移—时间图像振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。图像绘制方法方法一、频闪照片法底片匀速运动方向xt底片匀速运动方向特殊点检验法xt方法2、位移传感器验证法结论：弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线.方法2、位移传感器验证法结论：弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线.四、简谐运动及其图像1、定义：如果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，这样的振动叫做简谐运动。

2、图像意义:表示一个振子不同时刻所在的位置或者一个振子位移随时间的变化规律。简谐运动是最简单、最基本的振动。类似应用(1)任意时刻质点位移的大小和方向。如图甲所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和-x2。3、图像应用:(2)任意时刻质点的振动方向:看下一时刻质点的位置,如图乙中a点,下一时刻离平衡位置更远,故a点此刻向上振动。图乙中b点,下一时刻离平衡位置更近,故b此刻向上振动。(4)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置(3)斜率：该时刻速度的大小和方向．4、理解简谐运动的对称性如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有：(1)时间的对称：tOB＝tBO＝tOA＝tAOtOD＝tDO＝tOC＝tCO，tDB＝tBD＝tAC＝tCA(2)速度的对称：①物体连续两次经过同一点（如D点）的速度大小相等，方向相反．②物体经过关于O点对称的两点（如C与D两点）的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反．1．下列运动中属于机械振动的是（）A．人趴在地上做俯卧撑B．水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动C．五星红旗迎风飘扬D．钓鱼时浮标在水中的上下浮动解析：物体在平衡位置附近的往复运动是机械振动，显然以上A、C两种说法中涉及的物体的运动不符合这一定义。BD课堂达标2．如图（a），一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置。如图（b）是振子做简谐运动时的位移—时间图象。则关于振子的加速度随时间的变化规律。下列四个图象中正确的是（）

C3．有一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的是（）A．加速度最大时，速度最大B．速度最大时，位移最大C．位移最大时，加速度最大D．位移为零时，加速度最大解析：振子的加速度最大时，振子处在最大位移处，此时振子的速度为零；而速度最大时，振子在平衡位置，位移和加速度都为零。C备用工具&资料2．如图（a），一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置。如图（b）是振子做简谐运动时的位移—时间图象。则关于振子的加速度随时间的变化规律。下列四个图象中正确的是（）

C4、理解简谐运动的对称性如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有：(1)时间的对称：tOB＝tBO＝tOA＝tAOtOD＝tDO＝tOC＝tCO，tDB＝tBD＝tAC＝tCA(2)速度的对称：①物体连续两次经过同一点（如D点）的速度大小相等，方向相反．②物体经过关于O点对称的两点（如C与D两点）的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反．生活中的机械振动

一、机械振动1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。2、特点：（1）平衡位置——“对称性”。

振动停止时物体所在的位置

（2）往复运动——“周期性”这些运动的共同特点是什么？（1