《高中物理 第十一章 機(jī)械振動 第1節(jié) 簡諧運(yùn)動課件 新人教版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第十一章 機(jī)械振動 第1節(jié) 簡諧運(yùn)動課件 新人教版選修34（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十一章第十一章 機(jī)械振動機(jī)械振動11.1 11.1 簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動新考綱要求內(nèi)容 要求復(fù)習(xí)回復(fù)習(xí)回顧顧高中階段我們學(xué)過的高中階段我們學(xué)過的運(yùn)動形式運(yùn)動形式有哪些有哪些? ?提示：按運(yùn)動軌跡分類提示：按運(yùn)動軌跡分類直線運(yùn)直線運(yùn)動動曲線運(yùn)曲線運(yùn)動動勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動變速直線運(yùn)動變速直線運(yùn)動勻變速直線運(yùn)動勻變速直線運(yùn)動變加速直線運(yùn)動變加速直線運(yùn)動拋體運(yùn)動拋體運(yùn)動圓周運(yùn)動圓周運(yùn)動平拋運(yùn)動平拋運(yùn)動斜拋運(yùn)動斜拋運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動變速圓周運(yùn)動變速圓周運(yùn)動這些運(yùn)動的共同特點是什么？這些運(yùn)動的共同特點是什么？秋千秋千彈簧振子彈簧振子擺鐘擺鐘一、機(jī)械振動一、機(jī)械振動 物體在物體在平衡位置平衡位

2、置（中心位置）兩側(cè)（中心位置）兩側(cè)附近所做附近所做往復(fù)運(yùn)動往復(fù)運(yùn)動。通常簡稱為。通常簡稱為 振動振動。(1)平衡位置平衡位置振子原來靜止時的位置振子原來靜止時的位置（一般情況下指物體在沒（一般情況下指物體在沒有振動時所處的位置）有振動時所處的位置）1.定義定義:2.特點特點:對稱性對稱性(2)往復(fù)運(yùn)動往復(fù)運(yùn)動-“周期性周期性” 判斷下列物體的運(yùn)動是否是機(jī)械振動：判斷下列物體的運(yùn)動是否是機(jī)械振動：K1K2二、彈簧振子二、彈簧振子理想化模型理想化模型2 2、理性化模型、理性化模型：（1）不計阻力不計阻力（2）彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。）彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。1 1、概念：、概念： 小球

3、和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振小球和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振子，有時也把這樣的小球稱做彈簧振子子，有時也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡稱振子?；蚝喎Q振子。思考：思考：振子的運(yùn)動是怎樣一種運(yùn)動呢？振子的運(yùn)動是怎樣一種運(yùn)動呢？三、彈簧振子的位移三、彈簧振子的位移時間圖象時間圖象1、位移、位移x:振動物體的位移振動物體的位移x用從平衡位置指向物體所在位置的有用從平衡位置指向物體所在位置的有向線段表示向線段表示. 如圖示，是振子在如圖示，是振子在A、B位置的位移位置的位移xA和和xB 坐標(biāo)原點坐標(biāo)原點0平衡位置平衡位置橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)t振動時間振動時間縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)x振子偏離平衡位置的位移振子偏離平衡位置的位

4、移規(guī)定在規(guī)定在0點右邊時位移為正，左邊時位移為負(fù)點右邊時位移為正，左邊時位移為負(fù).2、畫法、畫法:三、彈簧振子的位移三、彈簧振子的位移時間圖象時間圖象三、彈簧振子的位移三、彈簧振子的位移時間圖象時間圖象1 1、頻閃照片法、頻閃照片法第一個第一個1/2周期：周期： 時間時間t(s)0t02t03t04t05t06t0位移位移x(m）-20.0 -17.8-10.10.110.317.720.0第二個第二個1/2周期：周期：時間時間t(s)6t07t08t09t010t011t012t0位移位移x(m)20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.0橫坐標(biāo)：振動時間橫坐標(biāo)：振動時間t

5、t縱坐標(biāo)：振子相對于平衡位置的位移縱坐標(biāo)：振子相對于平衡位置的位移2 2、描圖記錄法、描圖記錄法三、彈簧振子的位移三、彈簧振子的位移時間圖象時間圖象體驗：體驗： 一同學(xué)勻速拉動一張白紙，另一同學(xué)勻速拉動一張白紙，另一同學(xué)沿與紙運(yùn)動方向相垂直方向一同學(xué)沿與紙運(yùn)動方向相垂直方向用筆往復(fù)畫線段，觀察得到的圖象用筆往復(fù)畫線段，觀察得到的圖象2 2、描圖記錄法、描圖記錄法二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時間圖象時間圖象類似應(yīng)用類似應(yīng)用繪制地震曲線的裝置繪制地震曲線的裝置 上圖中畫出的小球運(yùn)動的上圖中畫出的小球運(yùn)動的x xt t圖象很像正圖象很像正弦曲線，是不是這樣呢？弦曲線，是不是這樣呢？ 假定是正

6、弦曲線，可用刻度尺測量它的振幅和周假定是正弦曲線，可用刻度尺測量它的振幅和周期，寫出對應(yīng)的表達(dá)式，然后在曲線中選小球的若期，寫出對應(yīng)的表達(dá)式，然后在曲線中選小球的若干個位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標(biāo)和縱干個位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，代入所寫出的正弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗，坐標(biāo)，代入所寫出的正弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線?？匆豢催@條曲線是否真的是一條正弦曲線。 方法一方法一 驗證法驗證法: :方法二方法二 擬合法擬合法: : 在圖中，測量小球在各個位置的橫坐標(biāo)和縱坐在圖中，測量小球在各個位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，把測量值輸入計算機(jī)中作出這條曲線

7、，然后按標(biāo)，把測量值輸入計算機(jī)中作出這條曲線，然后按照計算機(jī)提示用一個周期性函數(shù)擬合這條曲線，看照計算機(jī)提示用一個周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移一看彈簧振子的位移時間的關(guān)系可以用什么函時間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。數(shù)表示。3、驗證、驗證:結(jié)論：結(jié)論：彈簧振子的振動圖像彈簧振子的振動圖像是一條正弦曲線是一條正弦曲線.簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動是最簡單、最基本的振動。四、簡諧運(yùn)動及其圖象四、簡諧運(yùn)動及其圖象1 1、定義：如果質(zhì)點的、定義：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象，即它的振動圖象（x xt t圖象）是一條

8、正弦曲線，這樣的振圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做動叫做簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動。 如：彈簧振子的運(yùn)動。如：彈簧振子的運(yùn)動。變加速運(yùn)動簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動。簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動。 五、簡諧運(yùn)動與勻速圓周運(yùn)動的關(guān)系五、簡諧運(yùn)動與勻速圓周運(yùn)動的關(guān)系思考思考1、簡諧運(yùn)動的圖象就是物體的、簡諧運(yùn)動的圖象就是物體的運(yùn)動軌跡嗎？運(yùn)動軌跡嗎？2、由簡諧運(yùn)動的圖象判斷簡諧、由簡諧運(yùn)動的圖象判斷簡諧運(yùn)動屬于下列哪一種運(yùn)動？運(yùn)動屬于下列哪一種運(yùn)動？A、勻變速運(yùn)動、勻變速運(yùn)動 B、勻速直線運(yùn)動、勻速直線運(yùn)動 C、變加速運(yùn)動、變加速運(yùn)動 D、勻加速直線運(yùn)動、勻加速直線運(yùn)動 小小 結(jié)結(jié)1 1、機(jī)械振動：

9、物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動。通常簡稱為、機(jī)械振動：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動。通常簡稱為振動。振動。 平衡位置：振子原來靜止時的位置平衡位置：振子原來靜止時的位置2 2、彈簧振子理性化模型：不計阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。、彈簧振子理性化模型：不計阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。3 3、簡諧運(yùn)動：質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象、簡諧運(yùn)動：質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x xt t圖象）是一條正弦曲線圖象）是一條正弦曲線 。t/sO3-3816x/m 1 1、質(zhì)點離開平衡位置的最大位移？、質(zhì)

10、點離開平衡位置的最大位移？ 2 2、2s2s末、末、4s4s末、末、8s 8s 、10S10S末質(zhì)點位置在哪里？末質(zhì)點位置在哪里？3 3、2s2s末、末、6s6s末質(zhì)點末質(zhì)點朝哪個方向運(yùn)動？朝哪個方向運(yùn)動？4 4、質(zhì)點在、質(zhì)點在6s6s末、末、14s14s末的位移是多少？末的位移是多少？5 5、質(zhì)點在、質(zhì)點在4s4s、16s16s內(nèi)內(nèi)通過的路程分別是多通過的路程分別是多少？少？課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1 1、某一彈簧振子的振動圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（、某一彈簧振子的振動圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（ ）A A、振子偏離平衡位置的最大距離為、振子偏離平衡位置的最大距離為

11、10cm10cmB B、1s 1s到到2s2s的時間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動的時間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動C C、0.5s0.5s時和時和1.5s1.5s時振子的位移相等，運(yùn)動方向也相同時振子的位移相等，運(yùn)動方向也相同D D、振子在、振子在2s2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動1050-5-10t/sx/cm1 2 3 4 5 6A B課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、某彈簧振子的振動圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。、某彈簧振子的振動圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A A、第、第1s 1s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移與速度方向相反內(nèi)振子相對于平衡位置的位移與速度方向相反

12、 B B、第、第2s2s末振子相對于平衡位置的位移為末振子相對于平衡位置的位移為-20cm-20cm C C、第、第2s2s末和第末和第3s3s末振子相對于平衡位置的位移均相同，末振子相對于平衡位置的位移均相同，但瞬時速度方向相反但瞬時速度方向相反 D D、第、第1s 1s內(nèi)和第內(nèi)和第2s2s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相同，瞬時速度方向相反。同，瞬時速度方向相反。20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6 7D例題例題1:一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動,則下列說法中正確的是則下列說法中正確的是 ( )A.若位移為負(fù)值若位移為負(fù)值,則

13、速度一定為正值則速度一定為正值,加速度也一定為正值加速度也一定為正值B.振子每次通過平衡位置時振子每次通過平衡位置時,速度為零速度為零,加速度最大加速度最大C.振子每次通過平衡位置時振子每次通過平衡位置時,加速度相同加速度相同,速度也一定相同速度也一定相同D.振子每次通過同一位移時振子每次通過同一位移時,其速度不一定相同其速度不一定相同,但加速度一定相同但加速度一定相同D20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 如圖所示是質(zhì)點做簡諧運(yùn)動的圖像如圖所示是質(zhì)點做簡諧運(yùn)動的圖像 ，由此可知，由此可知 （ ）A.t=0時，質(zhì)點位移、速度均為零時，質(zhì)點位移、速度均為零B.t=1s時，質(zhì)點位移最大，速度為零時，質(zhì)點位移最大，速度為零C.t=2s時，質(zhì)點的位移為零，速度負(fù)向最大值，加速度為零時，質(zhì)點的位移為零，速度負(fù)向最大值，加速度為零D.t=4s時，質(zhì)點停止運(yùn)動時，質(zhì)點停止運(yùn)動BC