教科版高中物理選修3-4課件：11-簡諧振動-(共32張)

1、回憶：前面已經(jīng)學(xué)過的特殊運(yùn)動勻速直線運(yùn)動V不變;a=0F合=0運(yùn)動性質(zhì)運(yùn)動特征受力特征勻變速直線運(yùn)動a不變；V均勻變化F合=恒力平拋運(yùn)動V0水平;a=gF合=mg勻速圓周運(yùn)動V大小不變;a向大小不變F合= F向方向始終與V垂直回憶：前面已經(jīng)學(xué)過的特殊運(yùn)動勻速直線運(yùn)動V不變;a=0F合=新運(yùn)動展示第一章 機(jī)械振動 第一節(jié) 簡諧運(yùn)動新運(yùn)動展示第一章 機(jī)械振動 第一節(jié) 簡諧運(yùn)動1. 什么是 機(jī)械振動? 物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動。平衡位置一. 機(jī)械振動當(dāng)振動停止時(shí)，物體停留的位置。1. 什么是 機(jī)械振動? 物體在平衡位置附近所做的易錯(cuò)點(diǎn)：物體處于平衡位置時(shí)，F(xiàn)合一定為0嗎？特例： 2. 物體為

2、什么能做往復(fù)運(yùn)動?mgFF回 = F- mgF回= F彈mgF回=mgsin易錯(cuò)點(diǎn)：物體處于平衡位置時(shí)，F(xiàn)合一定為0嗎？特例： 2. 物因?yàn)槲矬w離開平衡位置立即受到指向平衡位置的力.回復(fù)力- 指向平衡位置的力.理解注意 1) 一切機(jī)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. 2) 回復(fù)力是效果力, 它可以是物體所受的合外力,也可是某個(gè)力的分力. 4) 平衡位置處物體的合力不一定為零.(注意：因果關(guān)系)因?yàn)槲矬w離開平衡位置立即受到指向平衡位置的力.回復(fù)力-3. 機(jī)械振動的條件、特點(diǎn)與性質(zhì)條件：性質(zhì)：具有周期性, 往復(fù)性受到回復(fù)力作用，阻力足夠小特點(diǎn)：非勻變速運(yùn)動

3、平衡位置3. 機(jī)械振動的條件、特點(diǎn)與性質(zhì)條件：性質(zhì)：具有周期性, 1. 彈簧振子二. 簡諧振動輕質(zhì)彈簧與光滑小球組成的系統(tǒng),稱為彈簧振子粗彈簧+乒乓球輕彈簧 + 小鋼球思考：（1）平衡位置在哪兒？（2）振子在振動過程中，振子的機(jī)械能守恒。（3）彈簧振子回復(fù)力有何特點(diǎn)？ 1. 彈簧振子二. 簡諧振動輕質(zhì)彈簧與光滑小球組成的物體在大小與偏離平衡位置的位移大小成正比,方向總指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動. F回 = -Kx(此式是簡諧振動的唯一判據(jù))2. 什么叫簡諧振動?OxF回 = -kxF回x物體在大小與偏離平衡位置的位移大小成正比,方向總指向平衡位置mgFF回 = F- mgmgF回=mgs

4、in0Bx0 xmgFF回 = F- mgmgF回=mgsin0Bx0 x3.描述簡諧運(yùn)動的物理量全振動振子以相同的速度（大小和方向）相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程。物體每完成一次全振動，其運(yùn)動狀態(tài)就重復(fù)一次。 例: 以P為起點(diǎn)的全振動:PC P O B O P.P O B O P C P.理解注意: 一次全振動,振子所走的路程一定為4A; 半次全振動,所走路程一定為2A;四分之一次全振動,所走路程可能為A.（要看計(jì)時(shí)起點(diǎn)）OBCAAP3.描述簡諧運(yùn)動的物理量全振動振子以相同的速度（大小和方向）2、周期與頻率 1、振幅 1）.什么叫振幅？OBC 振動物體離開平衡位置的最大距離.符號A表示.AA

5、2）. 物理意義: 表示物體振動的強(qiáng)弱. 周期 ：振子完成一次全振動所需的時(shí)間. 單位:S周期與頻率互為倒數(shù)。 頻率：振子1秒內(nèi)完成全振動的次數(shù). 單位:HZ 簡諧運(yùn)動的T與f只與簡諧運(yùn)動系統(tǒng)有關(guān)，與振幅A等其它外界因素?zé)o關(guān)。2、周期與頻率 1、振幅 1）.什么叫振幅？OBC 振彈簧振子的振動周期與哪些因素有關(guān)?周期振幅質(zhì)量彈簧勁度系數(shù)周期與振幅無關(guān)!質(zhì)量越大,周期越大.勁度系數(shù)越大,周期越小.彈簧振子的周期：彈簧振子的周期（頻率）是由彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量決定的彈簧振子的振動周期與哪些因素有關(guān)?周期振幅質(zhì)量彈簧勁度系數(shù)周四、固有周期、固有頻率彈簧振子：單 擺：五、求振子在時(shí)間t內(nèi)經(jīng)過的路

6、程S的方法：規(guī)律：一個(gè)周期,振子所走的路程一定為4A; 半個(gè)周期,所走路程一定為2A;四分之一個(gè)周期,所走路程可能為A.（要看計(jì)時(shí)起點(diǎn)）方法：先求出完成全振動的周期數(shù)，再運(yùn)用規(guī)律分析。四、固有周期、固有頻率彈簧振子：單 擺：五、求振子在時(shí)間六、比較t1、 t2兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動情況的方法：方法總結(jié)：當(dāng)t =nT時(shí)，彈簧振子各運(yùn)動物理量（x、v、a）相同當(dāng)t =nT+T/2時(shí)，彈簧振子各運(yùn)動物理量（x、v、a）等大反向當(dāng)t =nT+T/4或t =nT+3T/4時(shí)，彈簧振子各運(yùn)動物理量（x、v、a）會由于初位置不同而具有不同的關(guān)系OBCAA六、比較t1、 t2兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動情況的方法：方法總結(jié)：當(dāng)AA

7、討論：在怎樣的條件下，彈簧振子在四分之一周期里的路程大于、等于、小于一個(gè)振幅起點(diǎn)在平衡位置或兩端點(diǎn)：彈簧振子在四分之一周期里的路程A起點(diǎn)不在平衡位置或兩端點(diǎn),向遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動：彈簧振子在四分之一周期里的路程小于A起點(diǎn)不在平衡位置或兩端點(diǎn),指向平衡位置運(yùn)動：彈簧振子在四分之一周期里的路程小于AAA討論：在怎樣的條件下，彈簧振子在四分之一周期里的路程大于位移、回復(fù)力、加速度與速度動能、彈性勢能AAO規(guī)定向右為正!振子運(yùn)動AOO AA OO A位移回復(fù)力加速度速度+-+-+-+減小減小減小增大增大增大增大減小減小減小減小增大增大增大增大減小七、簡諧運(yùn)動的能量x0動畫演示位移、回復(fù)力、加速度與速度A

8、AO規(guī)定向右為正!振子運(yùn)動A振子運(yùn)動AOO AA OO A位移回復(fù)力加速度速度+-+-+-+減小減小減小增大增大增大增大減小減小減小減小增大增大增大增大減小動能彈性勢能能振子運(yùn)動AOO AA OO A位移回復(fù)力加理解注意:2) F回 = -Kx，回復(fù)力與位移的方向總相反.3) 加速度與回復(fù)力的變化情況完全同步.4) 速度與位移的方向沒有必然聯(lián)系，速度大小與加速度的變化情況完全相反.1) 位移規(guī)定平衡位置為位移起點(diǎn).5）任意時(shí)刻動能和勢能的總和保持不變（忽略摩擦）6）簡諧運(yùn)動是理想化模型理解注意:2) F回 = -Kx，回復(fù)力與位移的方向總相反題型一、間諧運(yùn)動的判定題型一、間諧運(yùn)動的判定教科版高

9、中物理選修3-4課件：1題型二、間諧運(yùn)動中各物理量的變化規(guī)律AAO題型二、間諧運(yùn)動中各物理量的變化規(guī)律AAOAAOAAO題型三、簡諧運(yùn)動的周期性和對稱性周期性：經(jīng)歷整數(shù)倍周期，振子運(yùn)動情況完全相同。對稱性：1、彈簧振子的彈性勢能關(guān)于原長對稱。2、振子運(yùn)動學(xué)情況關(guān)于平衡位置對稱。典例：見點(diǎn)金訓(xùn)練題型三、簡諧運(yùn)動的周期性和對稱性周期性：經(jīng)歷整數(shù)倍周期，振子題型四、間諧運(yùn)動與牛頓定律結(jié)合間諧運(yùn)動的對稱性，在解題中十分重要題型四、間諧運(yùn)動與牛頓定律結(jié)合間諧運(yùn)動的對稱性，在解題中十分教科版高中物理選修3-4課件：1教科版高中物理選修3-4課件：1題型五、間諧運(yùn)動的臨界問題相對滑動臨界分離臨界繩子拉直臨界臨界點(diǎn)特點(diǎn)1、具有共同速度和加速度；2、物體間摩擦達(dá)到最大靜摩擦力1、物體間具有共同速度和加速度2、物體間接觸但是彈力為0。繩子拉直但是彈力為0。題型五、間諧運(yùn)動的臨界問題相對滑動臨界分離臨界繩子拉直臨界臨教科版高中物理選修3