2018年高考物理一輪總復習第1章第1節(jié)簡諧運動的基本特征及應用課件魯科版.pptx

1、考點強化： 簡諧運動的基本特征 及應用,1.考點精講,2.典例剖析,3.規(guī)律方法,4.跟蹤訓練,選修3-4,5.真題演練,一、考點精講,1.考點精講,簡諧運動的基本特征及應用,一、簡諧運動的五個概念 (1)回復力(2)平衡位置 (3)位移 (4)振幅A(5)周期T和頻率f,m,l,二、簡諧運動的五個特征,1. 動力學特征 簡諧運動的回復力滿足Fkx，“”表示回復力的方向與位移方向相反，k是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù). 2. 運動學特征 簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比而方向相反，為變加速運動，遠離平衡位置時，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均減小，靠近平衡位置時各量變化則相

2、反. 3. 運動的周期性特征 做簡諧運動的物體，其位移、回復力、加速度、速度等矢量都隨時間做周期性的變化，它們的周期就是簡諧運動的周期T。物體的動能和勢能也隨時間做周期性的變化，其周期為T/2。相隔T或nT的兩個時刻，振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同.,4. 簡諧運動對稱性示例：,(1)振子經(jīng)過關于平衡位置O對稱(OPOP)的兩點P、P時,速度的大小、動能、勢能相等,相對于平衡位置的位移大小相等. (2)振子由P到O所用時間等于由O到P所用時間,即tPOtOP. (3)振子往復運動過程中通過同一段路程(如OP段)所用時間相等，即tOPtPO. (4)系統(tǒng)動能Ek與勢能Ep相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守

3、恒,對稱性特征 簡諧運動是一種周而復始的周期性的運動，按其周期性可作出如下判斷： (1)速率的對稱性：物體在關于平衡位置對稱的兩位置具有相等的速率。 (2)時間的對稱性：物體通過關于平衡位置對稱的兩段位移的時間相等。在振動過程中，物體通過任意兩點A、B的時間與逆向通過這兩點的時間相等。 (3)加速度的對稱性：物體在關于平衡位置對稱的兩位置具有等大、反向的加速度。,5. 能量特征 振動的能量包括動能Ek和勢能Ep，簡諧運動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守恒 注：對彈簧振子和單擺來說，振幅越大，能量越大,三、簡諧運動的兩種模型,m,l,彈簧振子和單擺的比較：,m,k,忽略彈簧質(zhì)量 無

4、摩擦,細線不可伸長、擺球足夠小且密度大、擺角很小,彈簧處于原長處,小球運動軌跡的最低點,彈簧的彈力提供,擺球重力沿圓弧切線方向的分力,不作要求,T,彈性勢能與動能相互轉(zhuǎn)化,機械能守恒,重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒,二、典例剖析,2. 典例剖析,【例1】 2013課標，34(1)如圖，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構成彈簧振子,該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平面上左右振動,振幅為A0，周期為T0.當物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則A_A0(填“”、“”、“”或“”),(1)在物塊第一次通過平衡位置時，a、b

5、脫離前后，彈簧振子的動能怎樣變化？,審題設疑,(2)a、b脫離后,彈簧振子由平衡位置再次運動到最大振幅處，遵從什么規(guī)律？振幅為何變小了？,轉(zhuǎn)解析,彈簧振子的周期與彈簧的勁度系數(shù)及彈簧振子的質(zhì)量有關.,轉(zhuǎn)原題,【例2】 (多選)彈簧振子做簡諧運動，O為平衡位置，當它經(jīng)過點O時開始計時，經(jīng)過0.3 s，第一次到達點M，再經(jīng)過0.2 s第二次到達點M，則彈簧振子的周期為() A0.53 s B1.4 s C1.6 s D3 s,轉(zhuǎn)解析,思考:彈簧振子由O點運動至M點有幾種可能路徑?,轉(zhuǎn)原題,【備選】 如圖示,彈簧振子在振動過程中,振子從a到b歷時0.2 s,振子經(jīng)a、b兩點時速度相同,若它從b再回到

6、a的最短時間為0.4 s，則該振子的振動頻率為() A1 Hz B1.25 Hz C2 Hz D2.5 Hz,解析顯隱,0.2s,0.4s,0.2s,三、規(guī)律方法,3.規(guī)律方法,(1)分析簡諧運動中各物理量的變化情況時，一定要以位移為橋梁，位移增大時，振動質(zhì)點的回復力、加速度、勢能均增大，速度、動能均減??；反之，則產(chǎn)生相反的變化。另外，各矢量均在其值為零時改變方向。 (2)分析過程中要特別注意簡諧運動的周期性和對稱性。,(1)對物體做簡諧運動的條件認識不足而出錯 (2)對物體做簡諧運動過程中的物理過程分析不到位而出錯 (3)對簡諧運動的對稱性、周期性理解不透而出錯,思考:由圖線可以得到哪些重要

7、物理量?,轉(zhuǎn)解析,轉(zhuǎn)原題,四、跟蹤訓練,4.跟蹤訓練,【跟蹤訓練】 做簡諧運動中，振子每次經(jīng)過同一位置時，下列各組描述振動的物理量總是相同的是() A. 速度、加速度、動能 B. 動能、回復力、位移 C. 加速度、速度、勢能 D. 速度、動能、回復力,解析：通過對簡諧運動過程的分析可知，在同一位置，位移、加速度、回復力、動能、勢能一定相同，但由于通過同一位置具有往復性，所以速度可能相同，也可能相反，故選項B正確 答案:B,解析顯隱,解析顯隱,【跟蹤訓練】 彈簧振子以O點為平衡位置在B、C兩點之間做簡諧運動，B、C相距20 cm.某時刻振子處于B點，經(jīng)過0.5 s，振子首次到達C點，則該振動的周期和頻率分別為_、