高中物理第十一章第一節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)學(xué)案新人教版選修

1、第十一章 機(jī)械振動(dòng)1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解什么是機(jī)械振動(dòng)2.掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的特征3.掌握從圖形圖像分析簡(jiǎn)諧振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的規(guī)律4.通過(guò)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像分析回復(fù)力，加速度速度隨時(shí)間變化規(guī)律【重點(diǎn)難點(diǎn)】形成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念和認(rèn)識(shí)它的位移與時(shí)間的函數(shù)圖像；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間函數(shù)關(guān)系的建立。【課前預(yù)習(xí)】一、機(jī)械振動(dòng) 1定義：物體（或物體的一部分）在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)。2產(chǎn)生振動(dòng)的必要條件：有回復(fù)力存在；阻力足夠小。3回復(fù)力的特點(diǎn)：回復(fù)力是使物體回到平衡位置的力，它是按力的作用效果命名的，回復(fù)力可能是一個(gè)力，也可能是一個(gè)力的分力，還可能是幾個(gè)力的合力?；貜?fù)力的方向始終指向

2、平衡位置，回復(fù)力是時(shí)刻變化的力。二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 1物體在跟位移成正比，而且總是指向平衡位置的力作用下的振動(dòng)叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2回復(fù)力F和加速度a與位移x的關(guān)系：, 。注意：“”號(hào)表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，即總是指向平衡位置。k是比例系數(shù)，不能理解成一定是彈簧的勁度系數(shù)，只有彈簧振子，才等于勁度系數(shù)。機(jī)械振動(dòng)不一定是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。3偏離平衡位置的位移：由于振子總是在平衡位置兩側(cè)移動(dòng)，如果我們以平衡位置作為參考點(diǎn)來(lái)研究振子的位移就更為方便。這樣表示出的位移稱為振動(dòng)的位移。它的大小等于該點(diǎn)與平衡位置之間的距離，方向由平衡位置指向物體所在位置。注意：偏離平衡位置的位移是以平衡

3、位置為起點(diǎn)，以平衡位置為參考位置。某段時(shí)間內(nèi)的位移，是默認(rèn)以這段時(shí)間內(nèi)的初位置為起點(diǎn)。4簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性：做簡(jiǎn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在距平衡位置等距離的兩點(diǎn)上時(shí)，具有大小相等的速度和加速度，在O點(diǎn)左右相等的距離上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也是相同的?！绢A(yù)習(xí)檢測(cè)】1. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于下列哪一種運(yùn)動(dòng)( )A.勻速運(yùn)動(dòng) B.勻變速運(yùn)動(dòng)C.非勻變速運(yùn)動(dòng) D.機(jī)械振動(dòng)2. 彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中( )A.振子所受的彈力逐漸增大B.振子的位移逐漸增大C.振子的速度逐漸減小D.振子的加速度逐漸減少3. 如圖所示,為質(zhì)點(diǎn)P在04 s內(nèi)的振動(dòng)圖象，下列敘述正確的是( )A.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的位移是

4、正向最大B.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上C.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度方向向上D.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度最大【參考答案】【預(yù)習(xí)檢測(cè)】1. CD 2.D 3. AD堂中互動(dòng)【典題探究】例1如圖所示，質(zhì)量為m的物質(zhì)自斜面處的A點(diǎn)，由靜止下滑，若斜面光滑，（兩斜面在B處以光滑圓弧相連接，物體通過(guò)B處無(wú)能量損失），則物體在A、C間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)（ ）A. 是機(jī)械振動(dòng)B不是機(jī)械振動(dòng)C是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)D不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)解析：根據(jù)機(jī)械振動(dòng)的定義可知，物體做的是機(jī)械振動(dòng)，但物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所收的合力，即回復(fù)力是恒力，不隨位移的大小的變化而變化，所以物體做的不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以本題應(yīng)選AD答案：AD例2物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是（ ）A在平衡位置加速度最大。B在平衡位置速度最大。C在運(yùn)動(dòng)路徑兩端速度最大。D在運(yùn)動(dòng)路徑兩端加速度最小。解析：物體在平衡位置時(shí)，位移x=0，加速度a=0。在運(yùn)動(dòng)路徑兩端時(shí)，位移最大，加速度也最大，所以A、D都錯(cuò)。物體在運(yùn)動(dòng)路徑兩端時(shí)，速度都等于零，C錯(cuò)。從兩端向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體作加速度大小在變小、速度大小在變大的變加速運(yùn)動(dòng)，至平衡位置時(shí)速度達(dá)最大。B正確。答案：BOx例3輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端懸掛物體m，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)將物體從平衡位置向下拉開(kāi)一段距離后釋放，試證明物體的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。解析：如圖所示，設(shè)振子的平衡位置為O，向下方向?yàn)檎?/p>