《高中物理課件：第9章第三節(jié)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象》（人教版選修3-4）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理課件：第9章第三節(jié)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象》（人教版選修3-4）（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 第三節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象 目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道振動(dòng)圖象的意義 2 能根據(jù)圖象知道振動(dòng)的振幅 周期 頻率 3 能確定某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移 回復(fù)力 加速度 速度的方向 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 重點(diǎn) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的意義 2 難點(diǎn) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的作法和應(yīng)用 學(xué)法指導(dǎo) 學(xué)會(huì)從圖象讀取信息 可以結(jié)合實(shí)際模型分析和理解圖象 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè) 第三節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象1 振動(dòng)圖象 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體對(duì)平衡位置的 隨 變化的圖象 叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的 圖象 通常稱為振動(dòng)的圖象 位移 時(shí)間 位移 時(shí)間 2 圖象的作法 以縱軸表示 橫軸表示 根據(jù)各個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù) 在坐標(biāo)平面上畫(huà)出各點(diǎn) 并用 將各點(diǎn)連接起來(lái) 就得到一條正弦 或余弦 曲線 這就是振動(dòng)圖象 思考1 振動(dòng)圖線表示的是物體運(yùn)動(dòng)的徑跡嗎 振動(dòng)位移 時(shí)間 平滑曲線 3 圖象特點(diǎn) 是一條正弦或余弦曲線 思考 提示 1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象不是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的軌跡 二 從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象 振動(dòng)圖象 可以了解振動(dòng)情況參看圖9 3 1所示 從振動(dòng)圖象可確定 圖9 3 1 1 振幅A 圖象的 橫坐標(biāo)差值 縱坐標(biāo)最大值 3 任一時(shí)刻t的位移x 對(duì)應(yīng)于圖象上某一點(diǎn)的坐標(biāo) t x 4 任一時(shí)刻t的加速度a 總是指向 平行于x軸指向t軸 x 0時(shí) a 0 x A時(shí) a達(dá)最大值 平衡位置 5 任一時(shí)刻t的振動(dòng)方向 圖象斜率為正時(shí) 速度為 斜率為負(fù)時(shí) 速度為 x 0時(shí) 速度 思考2 課本中描繪振動(dòng)圖象時(shí) 為什么要求勻速拉動(dòng)紙帶 正向 負(fù)向 最大 6 借助振動(dòng)圖象還可以說(shuō)明加速度 速度隨時(shí)間的變化情況 思考 提示 2 因?yàn)閯蛩倮瓌?dòng)紙帶時(shí) 紙帶的位移與時(shí)間成正比 即s vt 因此 一定的位移就對(duì)應(yīng)一定的時(shí)間 所以要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)紙帶 這樣才能用紙帶移動(dòng)的距離表示時(shí)間 三 振動(dòng)圖象的應(yīng)用振動(dòng)圖象在實(shí)際中有很多應(yīng)用 例如 心電圖 地震儀 機(jī)械故障檢測(cè)等 一 對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的理解1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 而是描述某一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移 2 計(jì)時(shí)點(diǎn)不同 圖象形狀不同 計(jì)時(shí)點(diǎn)一旦確定 圖象形狀不變 僅隨時(shí)間向后延伸 圖象的具體形狀跟計(jì)時(shí)起點(diǎn)及正方向規(guī)定有關(guān) 核心要點(diǎn)突破 3 由圖象可以判定 1 振幅 周期 質(zhì)點(diǎn)各時(shí)刻位移 2 各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力 加速度和速度方向 3 某段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移 回復(fù)力 加速度 速度 動(dòng)能 勢(shì)能變化情況 特別提醒振動(dòng)圖象好比錄像 不同時(shí)刻開(kāi)始 錄下的內(nèi)容不同 一旦錄下 記錄的內(nèi)容不變 隨時(shí)間延伸 記錄下的內(nèi)容增多 所以以前的圖象不變 后面的可以按規(guī)律延伸 二 如何比較分析各時(shí)刻的回復(fù)力 加速度 速度 動(dòng)能和勢(shì)能等物理量的大小及它們的關(guān)系 三 振動(dòng)圖象的應(yīng)用1 可以確定振動(dòng)物體在任一時(shí)刻的位移 如圖9 3 2中 對(duì)應(yīng)t1 t2時(shí)刻的位移分別為x1 7cm x2 5cm 2 確定振動(dòng)的振幅 圖中最大位移的絕對(duì)值就是振幅 如圖9 3 2表示振動(dòng)的振幅是10cm 圖9 3 2 4 確定各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向 1 在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象中 作出曲線上任一點(diǎn)的切線 切線的斜率即為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度 包括大小和方向 斜率的絕對(duì)值表示速度的大小 斜率的正負(fù)表示速度的方向 2 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)位移的變化情況來(lái)判斷 質(zhì)點(diǎn)離平衡位置越近 運(yùn)動(dòng)速度越大 離平衡位置越遠(yuǎn) 速度越小 在最大位移處 速度為零 如圖9 3 2中的t1時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn)正遠(yuǎn)離平衡位置向位移的正方向運(yùn)動(dòng) 在t3時(shí)刻 質(zhì)點(diǎn)向著平衡位置運(yùn)動(dòng) 例如在圖9 3 2中t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移x1為正 則加速度a1為負(fù) t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移x2為負(fù) 則加速度a2為正 又因?yàn)?x1 x2 所以 a1 a2 即時(shí)應(yīng)用如圖9 3 3所示 一個(gè)水平放置的彈簧振子在A B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) O為振子的平衡位置 設(shè)水平向右的方向?yàn)檎较?以某一時(shí)刻作計(jì)時(shí)起點(diǎn) t 0 經(jīng)1 4周期 振子具有正方向最大加速度 那么 在圖9 3 4所示的幾個(gè)振動(dòng)圖象中 x表示振子離開(kāi)平衡位置的位移 能正確反映該振子振動(dòng)情況的是 圖9 3 3 圖9 3 4 課堂互動(dòng)講練 如圖9 3 5所示是某彈簧振子的振動(dòng)圖象 試由圖象判斷下列說(shuō)法中哪些是正確的 圖9 3 5 A 振幅為3cm 周期為8sB 4s末振子速度為負(fù) 加速度為零C 第14s末振子加速度為正 速度最大D 4s末和8s末時(shí)振子的速度相同 解析 由圖象可知振幅A 3cm 周期T 8s 故選項(xiàng)A正確 4s末圖線恰與橫軸相交 位移為零 則加速度為零 過(guò)這一點(diǎn)作圖象的切線 切線與橫軸的夾角大于90 或根據(jù)下一時(shí)刻位移為負(fù) 所以振子的速度為負(fù) 故選項(xiàng)B正確 根據(jù)振動(dòng)圖象周期性 可推知第14s末質(zhì)點(diǎn)處于負(fù)的最大位移處 也可以把圖象按原來(lái)的形狀向后延伸至第14s末 因此質(zhì)點(diǎn)的加速度為正的最大 但速度為零 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 第4s和第8s末質(zhì)點(diǎn)處在相鄰的兩個(gè)平衡位置 則速度方向顯然相反 或根據(jù)切線斜率判斷 所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 AB 思維升華 根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)情況 關(guān)鍵是要知道圖象直接表示了哪些物理量 間接表示了哪些物理量 掌握分析間接表示的物理量的方法和依據(jù) 2011年周口高二檢測(cè) 一彈簧振子沿圖9 3 6的x軸振動(dòng) 振幅為4cm 振子的平衡位置位于x軸上的O點(diǎn) a b c d為四個(gè)不同的振動(dòng)狀態(tài) 黑點(diǎn)表示振子的位置 黑點(diǎn)上的箭頭表示運(yùn)動(dòng)的方向 圖9 3 7給出了4條振動(dòng)圖線 則 圖9 3 6 圖9 3 7A 若規(guī)定狀態(tài)a時(shí)t 0 則振子的振動(dòng)圖象為 B 若規(guī)定狀態(tài)b時(shí)t 0 則振子的振動(dòng)圖象為 C 若規(guī)定狀態(tài)c時(shí)t 0 則振子的振動(dòng)圖象為 D 若規(guī)定狀態(tài)d時(shí)t 0 則振子的振動(dòng)圖象為 解析 將振子的振動(dòng)情況與振動(dòng)圖象結(jié)合起來(lái) 圖象 表示振子在t 0時(shí) 位于x 3cm處 且正向x軸正方向運(yùn)動(dòng) 即為此時(shí)狀態(tài)a A項(xiàng)正確 圖象 表示振子在t 0時(shí) 位于x 3cm處 且正向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 圖象 表示振子在t 0時(shí) 位于x 2cm處 且正向x軸正向運(yùn)動(dòng) 圖象 表示振子在t 0時(shí) 位于x 4cm處 即負(fù)向最大位移處 將要向正方向運(yùn)動(dòng) 對(duì)應(yīng)狀態(tài)d 所以D項(xiàng)正確 答案 AD 思維升華 分析某狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的圖象 不但應(yīng)知道該時(shí)刻振子的位移 還要明確振子的振動(dòng)方向 某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)畫(huà)一個(gè)電動(dòng)音叉的振動(dòng)圖象 方法是 用一塊質(zhì)量為2kg涂有炭黑的玻璃板 豎直向上由靜止開(kāi)始用恒力向上拉 一個(gè)裝有指針的振動(dòng)頻率為5Hz的電動(dòng)音叉在玻璃板上畫(huà)出如圖9 3 8所示的曲線 老師看了之后 對(duì)該同學(xué)說(shuō) 這個(gè)振動(dòng)圖象畫(huà)失敗了 但如果你量一量OA OB OC的長(zhǎng)度 你就可計(jì)算出你的拉力為多少 若量得OA 1cm OB 4cm OC 9cm 則拉力F有多大 g取10m s2 圖9 3 8 答案 24N 思維升華 解此類題目一定要把簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相聯(lián)系 但應(yīng)注意在求加速度時(shí) 不要認(rèn)為玻璃板的初速度為零 再一點(diǎn)是牛頓第二定律為F合 ma 千萬(wàn)不能漏掉重力 以上兩點(diǎn)為易錯(cuò)點(diǎn) 隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全