教科版物理選修3-4簡諧運動Flash演示

1、2021/3/111 一、機械振動一、機械振動 2021/3/112 一、機械振動一、機械振動 2.特點特點: (1)平衡位置平衡位置 振動停止時物體所在的位置振動停止時物體所在的位置. -“對稱性對稱性” (2)往復(fù)運動往復(fù)運動 -“周期性周期性” 物體在某一位置兩側(cè)所做的往復(fù)運動物體在某一位置兩側(cè)所做的往復(fù)運動 1.定義定義: 2021/3/113 條件條件(理想化理想化) ： 小球看成質(zhì)點小球看成質(zhì)點 忽略彈簧質(zhì)量忽略彈簧質(zhì)量 忽略摩擦力忽略摩擦力 二、彈簧振子二、彈簧振子 定義定義:小球和彈簧所組成的系統(tǒng)小球和彈簧所組成的系統(tǒng). 理想化模型理想化模型 彈簧彈簧+ +小球小球 粗彈簧粗彈

2、簧+乒乓球乒乓球 2021/3/114 觀察彈簧振子的運動你有什么發(fā)現(xiàn)：觀察彈簧振子的運動你有什么發(fā)現(xiàn)： （1）運動特點：運動特點：在平衡位置附近來回運動；在平衡位置附近來回運動； （2）時間關(guān)系：時間關(guān)系：A到到A， ，與 與A,到到A時間相同；時間相同； （3）振子受力特點：振子受力特點：F=-kx。 教材教材P3 活動：活動： 振子在任何時刻振子在任何時刻相對于相對于O點的位移點的位移用用x表示，表示， 從從O點指向振子所在位置的有向線段。點指向振子所在位置的有向線段。 彈簧振子的回復(fù)力彈簧振子的回復(fù)力：F=-kx 大小與離開平衡位置的大小與離開平衡位置的位移位移成正比；成正比； 方向與

3、振子方向與振子位移方向相反位移方向相反。 2021/3/115 理解注意：理解注意： 1)一切機械振動的物體必受回復(fù)力作用一切機械振動的物體必受回復(fù)力作用. 3)回復(fù)力為零的位置就是物體振動的平衡位置回復(fù)力為零的位置就是物體振動的平衡位置. 2)回復(fù)力是效果力回復(fù)力是效果力, 它可以是物體所受的合外力它可以是物體所受的合外力,也可是也可是 某個力的分力某個力的分力. 4)平衡位置處物體的合力不一定為零平衡位置處物體的合力不一定為零. 平衡位置平衡位置 2021/3/116 1. 振幅振幅 （1）定義：）定義： O BC 振動物體離開平衡位置振動物體離開平衡位置 的的最大距離最大距離.符號符號A

4、表示表示. AA （3）物理意義）物理意義: 表示物體振動的強弱表示物體振動的強弱. 三三. 振幅、周期與頻率振幅、周期與頻率 （2）標量；）標量； 2021/3/117 2. 周期周期 （1）全振動）全振動 如圖所示如圖所示,像像振子由振子由OC O B O的這類振動的這類振動,稱為稱為 一個全振動一個全振動. O BC AA P 例例: 以以P為起點的全振動為起點的全振動: PCPOBOP POBOPCP （2）周期：完成一次全振動所用的時間。）周期：完成一次全振動所用的時間。 2021/3/118 O BC AA 3. 頻率頻率 振子在單位時間內(nèi)完成的全振動次數(shù)振子在單位時間內(nèi)完成的全振

5、動次數(shù),叫叫 做振動頻率做振動頻率.單位單位 :Hz 2021/3/119 四四.簡諧運動的能量簡諧運動的能量 2 2 1 mkmpmkp mVEEEEE 簡諧運動過程中機械能是守恒的簡諧運動過程中機械能是守恒的 O BC AA 2021/3/1110 教材教材P5討論與交流討論與交流 物理量物理量 AA O OO A， ， A,A, O OO A 位移的方向位移的方向 位移的大小位移的大小減小減小零零增大增大減小減小零零增大增大 回復(fù)力的方向回復(fù)力的方向 負負負負正正正正正正負負 回復(fù)力的大小回復(fù)力的大小減小減小零零增大增大減小減小零零增大增大 加速度的方向加速度的方向 負負負負正正正正正正負負 加速度的大小加速度的大小減小減小零零增大增大減小減小零零增大增大 速度的方向速度的方向負負負負負負正正正正正正 速度的大小速度的大小零零增大增大減小減小零零增大增大減小減小 動能動能零零增大增大減小減小零零增大增大減小減小 彈性勢能彈性勢能減小減小零零增大增大減小減小零零增大增大 正正正正正正負負負負負負 最大最