高中物理《簡諧運(yùn)動》新

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)動這些運(yùn)動的共同特點(diǎn)是什么？這些運(yùn)動的共同特點(diǎn)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。平衡位置平衡位置振子原來靜止時(shí)的位置振子原來靜止時(shí)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(shí)所處的位置）有振動時(shí)所處的位置） 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、理想化模型、理想化模型

2、：（1）不計(jì)阻力不計(jì)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： 小球和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作小球和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振子，有時(shí)也把這樣的小球稱做彈簧彈簧振子，有時(shí)也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡稱振子。振子或簡稱振子。三、彈簧振子的位移三、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象振子的位移振子的位移x:x:都是都是相對于平衡位置相對于平衡位置的位移。的位移。三、彈簧振子的位移三、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象1 1、描點(diǎn)法、描點(diǎn)法第一個(gè)第一個(gè)1/2周期：周期： 時(shí)間時(shí)間t(s)0t02t03t04t05t06t0位移位移x(m）-20.0 -17.8

3、-10.10.110.317.720.0第二個(gè)第二個(gè)1/2周期：周期：時(shí)間時(shí)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(shí)間橫坐標(biāo)：振動時(shí)間t 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(shí)間圖象時(shí)間圖象體驗(yàn)：體驗(yàn)： 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、

4、描圖記錄法二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象簡諧運(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(diǎn)的、定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系位移與時(shí)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小小 結(jié)結(jié)1 1、機(jī)械振動：物體在平衡位置（中心位置）、機(jī)械振動：物體在平衡位置（中心

5、位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動。通常簡稱為振動。兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動。通常簡稱為振動。 平衡位置：振子原來靜止時(shí)的位置平衡位置：振子原來靜止時(shí)的位置2 2、彈簧振子理性化模型：不計(jì)阻力、彈簧的、彈簧振子理性化模型：不計(jì)阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。質(zhì)量與小球相比可以忽略。3 3、簡諧運(yùn)動：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從、簡諧運(yùn)動：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x xt t圖圖象）是一條正弦曲線象）是一條正弦曲線 。t/sO3-3816x/m 1 1、質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移？、質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移？ 2 2、2s2s末、末、4s

6、4s末、末、8s 8s 、10S10S末質(zhì)點(diǎn)位置在哪里？末質(zhì)點(diǎn)位置在哪里？3 3、2s2s末、末、6s6s末質(zhì)點(diǎn)末質(zhì)點(diǎn)朝哪個(gè)方向運(yùn)動？朝哪個(gè)方向運(yùn)動？4 4、質(zhì)點(diǎn)在、質(zhì)點(diǎn)在6s6s末、末、14s14s末的位移是多少？末的位移是多少？5 5、質(zhì)點(diǎn)在、質(zhì)點(diǎn)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、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（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10cm10cmB B、1s 1s到到2s2s的時(shí)間內(nèi)振

7、子向平衡位置運(yùn)動的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動C C、0.5s0.5s時(shí)和時(shí)和1.5s1.5s時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動方時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動方向也相同向也相同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 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(shí)速度方向相反但瞬時(shí)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(shí)速度方向相反。同，瞬時(shí)速度方向相反。20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6 7D20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 如圖所示是質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖像如圖所示是質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖像 ，由此可知，由此可知 （ ）A.t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位移、