高中物理新教材《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》版1課件

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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1高中物理新教材《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》版1課件2自主閱讀自我檢測(cè)一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像1.機(jī)械振動(dòng)物體或物體的一部分在一個(gè)

附近的

運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng),簡(jiǎn)稱振動(dòng)。

2.平衡位置振動(dòng)物體所受合力為0的位置叫作平衡位置。3.彈簧振子(或振子)把一個(gè)有小孔的小球連接在彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球套在光滑的桿上,能夠自由滑動(dòng)。彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力

,也可以忽略。小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱為彈簧振子。

4.彈簧振子的位移—時(shí)間圖像小球相對(duì)

的位移隨時(shí)間變化的圖像。

位置往復(fù)很小平衡位置自主閱讀自我檢測(cè)一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像位置往復(fù)很小平3自主閱讀自我檢測(cè)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1.定義如果物體的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從

的規(guī)律,即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條

曲線,這樣的振動(dòng)是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

2.特點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振動(dòng)。彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。正弦函數(shù)正弦

自主閱讀自我檢測(cè)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)正弦函數(shù)正弦4自主閱讀自我檢測(cè)1.正誤判斷(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是指彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。(

)(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)單、最基本的一種運(yùn)動(dòng)。(

)(3)只要有彈簧、物體,就可以組成彈簧振子。(

)(4)振動(dòng)的物體可以做直線運(yùn)動(dòng),也可以做曲線運(yùn)動(dòng)。(

)(5)振動(dòng)物體的位移都是以平衡位置為初位置的。(

)(6)振動(dòng)圖像是振子的運(yùn)動(dòng)軌跡。(

)×解析:只要運(yùn)動(dòng)的x-t圖像滿足正弦曲線,該運(yùn)動(dòng)即為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。√×解析:彈簧振子是一種理想模型,它要求物體與水平桿之間的摩擦忽略不計(jì),彈簧的質(zhì)量比物體的質(zhì)量小得多,也可以忽略不計(jì)?！獭獭两馕?振動(dòng)圖像是振子相對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的圖像,不是運(yùn)動(dòng)軌跡。自主閱讀自我檢測(cè)1.正誤判斷×解析:只要運(yùn)動(dòng)的x-t圖像滿足5自主閱讀自我檢測(cè)2.(多選)下列說法正確的是(

)A.機(jī)械振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.只有振動(dòng)圖像是正弦曲線的機(jī)械振動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)D.彈簧振子、質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷都是理想化模型答案:BD自主閱讀自我檢測(cè)2.(多選)下列說法正確的是()答案:B6問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)彈簧振子和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解情境探究如圖所示,彈簧連接的塑料小球穿在細(xì)木桿上,該裝置是否為彈簧振子?若不計(jì)小球與桿間的摩擦,小球運(yùn)動(dòng)過程中通過B點(diǎn)時(shí),小球的位移如何表示?要點(diǎn)提示:小球?yàn)樗芰闲∏?質(zhì)量較小,因此該裝置不能看作彈簧振子;小球的位移大小為OB的長(zhǎng)度,方向由O指向B。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)彈簧振子和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解要點(diǎn)提示:小球7問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.對(duì)彈簧振子的理解(1)彈簧振子是一個(gè)理想化模型,跟前面學(xué)習(xí)的質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷等一樣,是為研究問題而抓住主要因素、忽略次要因素的一種科學(xué)的處理方法。(2)平衡位置①振子靜止時(shí)的位置,在平衡位置時(shí),物體受到的合力為零。②在平衡位置時(shí),彈簧不一定處于原長(zhǎng)。(3)實(shí)際物體看作彈簧振子的四個(gè)條件①?gòu)椈傻馁|(zhì)量比物體的質(zhì)量小得多,可以認(rèn)為整體質(zhì)量集中于物體上;②構(gòu)成彈簧振子的物體體積足夠小,可以認(rèn)為物體是一個(gè)質(zhì)點(diǎn);③忽略彈簧以及物體與水平桿之間的摩擦力;④物體從平衡位置被拉開的位移在彈簧彈性限度內(nèi)。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納8問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移①振動(dòng)位移可用從平衡位置指向振子所在位置的有向線段表示,方向?yàn)閺钠胶馕恢弥赶蛘褡铀谖恢?大小為平衡位置到該位置的距離。②位移的表示方法:以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),以振動(dòng)所在的直線為坐標(biāo)軸,規(guī)定正方向,則某時(shí)刻振子偏離平衡位置的位移可用該時(shí)刻振子所在位置的坐標(biāo)來表示。(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度①物理含義:速度是描述振子在平衡位置附近振動(dòng)快慢的物理量。在所建立的坐標(biāo)軸上,速度的正、負(fù)號(hào)表示振子運(yùn)動(dòng)方向與坐標(biāo)軸的正方向相同或相反。②特點(diǎn):振子在平衡位置速度最大,在兩最大位移處速度為零。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解9問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(3)加速度①產(chǎn)生:水平彈簧振子的加速度是由彈簧彈力產(chǎn)生的。②方向特點(diǎn):與彈簧彈力方向相同,總是指向平衡位置,始終和位移方向相反。③大小變化規(guī)律:遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng),振子的加速度增大;向平衡位置運(yùn)動(dòng),振子的加速度減小。平衡位置,振子的加速度為零;最大位移處,振子的加速度最大。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移、速度和加速度是彼此獨(dú)立的物理量,在同一位置,物體的位移和加速度的方向是一定的,而速度的方向卻有兩種可能。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(3)加速度10問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析例題1關(guān)于水平放置的彈簧振子的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

)A.若位移為負(fù)值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值B.振子通過平衡位置時(shí),速度為零,加速度最大C.振子每次通過平衡位置時(shí),加速度相同,速度也一定相同D.振子每次通過同一位置時(shí),其速度不一定相同,但加速度一定相同問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析11問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:D

解析:如圖所示,因?yàn)閺椈烧褡拥奈灰剖且云胶馕恢肙為起點(diǎn)的,設(shè)向右為正,則當(dāng)振子在OB段時(shí),位移為正,在OA段時(shí)位移為負(fù),可見當(dāng)振子由O向A運(yùn)動(dòng)時(shí)其位移為負(fù)值,速度也是負(fù)值,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;振子在平衡位置時(shí),彈力為零,加速度a為零,但速度最大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;振子在平衡位置O時(shí),速度方向可以是不同的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;位移相同時(shí),彈簧產(chǎn)生彈力相同,加速度a相同,但振子在該點(diǎn)的速度方向可以向左,也可以向右,故選項(xiàng)D正確。規(guī)律方法

分析彈簧振子運(yùn)動(dòng)各量的變化關(guān)系時(shí),要和實(shí)際彈簧振子的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來,畫出草圖后進(jìn)行分析。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:D規(guī)律方法分析彈簧振子運(yùn)動(dòng)各量12問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1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小答案:D

解析:向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)位移逐漸減小,而彈力與位移成正比,故彈簧彈力減小,由牛頓第二定律知,加速度也減小。振子向著平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí),彈力與速度方向一致,故振子的速度逐漸增大。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)13問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解情境探究如圖所示,在彈簧振子的小球上固定安置一記錄用的繪圖筆P,在下面放一條白紙帶,繪圖筆可在紙上留下痕跡。(1)振子振動(dòng)時(shí)白紙不動(dòng),畫出的軌跡是怎樣的?(2)振子振動(dòng)時(shí),勻速拖動(dòng)白紙,畫出的軌跡又是怎樣的?要點(diǎn)提示:(1)一條線段。(2)一條正弦曲線。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解要點(diǎn)提示:(1)一條14問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.形狀:正弦曲線。2.物理意義:表示振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移,是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。3.獲取信息:(1)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移的大小和方向。如圖甲所示,質(zhì)點(diǎn)在t1、t2時(shí)刻的位移分別為x1和-x2。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-15問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,如圖乙中A點(diǎn),下一時(shí)刻離平衡位置更遠(yuǎn),故A點(diǎn)此刻向上振動(dòng)。(3)某段時(shí)間內(nèi)位移、速度、加速度的變化情況判斷:先判斷質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)方向,從而確定各物理量的變化。如圖甲所示,質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻到t0時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi),離平衡位置的位移變小,故質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度增大,位移和加速度都變小。彈簧振子的軌跡是一條線段,振動(dòng)圖像是正弦曲線。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:看下一時(shí)刻16問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析例題2某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示,根據(jù)圖像中的信息,回答下列問題:(1)求質(zhì)點(diǎn)在第1.5s末的位移;(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過程中的最大位移為多少?(3)在前2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為多少?解析:(1)由x-t圖像可以讀出1.5

s末質(zhì)點(diǎn)的位移為-5

cm。(2)前2

s內(nèi),在0.5

s末和1.5

s末位移最大,大小為5

cm。(3)前2

s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)先朝正方向運(yùn)動(dòng)一個(gè)來回,共走10

cm;又在負(fù)方向上運(yùn)動(dòng)了一個(gè)來回,也為10

cm,故總路程為20

cm。答案:(1)-5cm

(2)5cm

(3)20cm第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析解析:(1)由x-t圖像可以讀出17問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖甲所示,彈簧振子的最左端M(或最右端N)距離平衡位置的距離為L(zhǎng),規(guī)定向右為正,其振動(dòng)圖像如圖乙所示,下列說法正確的是(

)A.圖中x0應(yīng)為L(zhǎng)B.O~t1時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖甲所示,彈簧振子的最左端M18問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:A

第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:A第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—202019問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)1.(多選)下列圖像能夠表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的是(

)答案:BCD第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)1.(多選)下列圖像能夠表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像20問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.(多選)對(duì)于彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),下述說法正確的是

(

)A.振子通過平衡位置時(shí),加速度最小B.振子在最大位移處時(shí),速度最大C.振子在連續(xù)兩次通過同一位置時(shí),速度相同D.振子連續(xù)兩次通過同一位置時(shí),動(dòng)能相同答案:AD

解析:振子經(jīng)過平衡位置時(shí)加速度為零,故選項(xiàng)A正確;振子在最大位移處時(shí)速度最小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;振子連續(xù)兩次通過同一位置時(shí),速度大小相同,方向相反,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;動(dòng)能是標(biāo)量,振子經(jīng)過同一位置時(shí)速度的大小相同,則動(dòng)能相同,故選項(xiàng)D正確。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.(多選)對(duì)于彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),下述21問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)3.一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示,在0.1~0.15s這段時(shí)間內(nèi)(

)A.加速度增大,速度變小,加速度和速度方向相同B.加速度增大,速度變小,加速度和速度方向相反C.加速度減小,速度變大,加速度和速度方向相同D.加速度減小,速度變大,加速度和速度方向相反答案:B

解析:由題圖可知,在0.1~0.15

s這段時(shí)間內(nèi),位移為負(fù)且增大,表明物體遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng),則加速度增大,速度減小,加速度與速度方向相反,故選項(xiàng)B正確。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)3.一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示,在0.1~22問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)4.一個(gè)彈簧振子經(jīng)過平衡位置O,在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,它的運(yùn)動(dòng)圖像如圖乙所示。設(shè)向右為正方向,則:(1)OB=

cm。

(2)0.2s末振子的速度方向是

。

(3)0.4s末振子的加速度方向是

。

(4)0.7s時(shí),振子位置在

點(diǎn)與

點(diǎn)之間。

(5)振子從O經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到A所需時(shí)間t=

s。

第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)4.一個(gè)彈簧振子經(jīng)過平衡位置O,在A、B23問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)解析:(1)從題圖上看出OB=5

cm。(2)根據(jù)正方向的規(guī)定及振動(dòng)圖像知,振子從位置B開始計(jì)時(shí),0.2

s末,振子回到平衡位置O,向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),所以此時(shí)速度方向從O指向A。(3)0.4

s末振子到達(dá)A點(diǎn),位移為負(fù),彈力應(yīng)為正,此時(shí)加速度方向由A指向O。(4)0.7

s時(shí),位移為正,振子在O點(diǎn)與B點(diǎn)之間。(5)從圖像上讀出振子從O經(jīng)B到A需時(shí)間t=0.2×3

s=0.6

s。答案:(1)5(2)O→A(3)A→O(4)OB(5)0.6第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)解析:(1)從題圖上看出OB=5cm。241

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)25高中物理新教材《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》版1課件26自主閱讀自我檢測(cè)一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像1.機(jī)械振動(dòng)物體或物體的一部分在一個(gè)

附近的

運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng),簡(jiǎn)稱振動(dòng)。

2.平衡位置振動(dòng)物體所受合力為0的位置叫作平衡位置。3.彈簧振子(或振子)把一個(gè)有小孔的小球連接在彈簧的一端,彈簧的另一端固定,小球套在光滑的桿上,能夠自由滑動(dòng)。彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。小球運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力

,也可以忽略。小球和彈簧組成的系統(tǒng)稱為彈簧振子。

4.彈簧振子的位移—時(shí)間圖像小球相對(duì)

的位移隨時(shí)間變化的圖像。

位置往復(fù)很小平衡位置自主閱讀自我檢測(cè)一、彈簧振子及其位移—時(shí)間圖像位置往復(fù)很小平27自主閱讀自我檢測(cè)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1.定義如果物體的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從

的規(guī)律,即它的振動(dòng)圖像(x-t圖像)是一條

曲線,這樣的振動(dòng)是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

2.特點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的機(jī)械振動(dòng)。彈簧振子的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。正弦函數(shù)正弦

自主閱讀自我檢測(cè)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)正弦函數(shù)正弦28自主閱讀自我檢測(cè)1.正誤判斷(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是指彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。(

)(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最簡(jiǎn)單、最基本的一種運(yùn)動(dòng)。(

)(3)只要有彈簧、物體,就可以組成彈簧振子。(

)(4)振動(dòng)的物體可以做直線運(yùn)動(dòng),也可以做曲線運(yùn)動(dòng)。(

)(5)振動(dòng)物體的位移都是以平衡位置為初位置的。(

)(6)振動(dòng)圖像是振子的運(yùn)動(dòng)軌跡。(

)×解析:只要運(yùn)動(dòng)的x-t圖像滿足正弦曲線,該運(yùn)動(dòng)即為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?！獭两馕?彈簧振子是一種理想模型,它要求物體與水平桿之間的摩擦忽略不計(jì),彈簧的質(zhì)量比物體的質(zhì)量小得多,也可以忽略不計(jì)?！獭獭两馕?振動(dòng)圖像是振子相對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的圖像,不是運(yùn)動(dòng)軌跡。自主閱讀自我檢測(cè)1.正誤判斷×解析:只要運(yùn)動(dòng)的x-t圖像滿足29自主閱讀自我檢測(cè)2.(多選)下列說法正確的是(

)A.機(jī)械振動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.只有振動(dòng)圖像是正弦曲線的機(jī)械振動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)C.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)D.彈簧振子、質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷都是理想化模型答案:BD自主閱讀自我檢測(cè)2.(多選)下列說法正確的是()答案:B30問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)彈簧振子和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解情境探究如圖所示,彈簧連接的塑料小球穿在細(xì)木桿上,該裝置是否為彈簧振子?若不計(jì)小球與桿間的摩擦,小球運(yùn)動(dòng)過程中通過B點(diǎn)時(shí),小球的位移如何表示?要點(diǎn)提示:小球?yàn)樗芰闲∏?質(zhì)量較小,因此該裝置不能看作彈簧振子;小球的位移大小為OB的長(zhǎng)度,方向由O指向B。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)彈簧振子和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解要點(diǎn)提示:小球31問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.對(duì)彈簧振子的理解(1)彈簧振子是一個(gè)理想化模型,跟前面學(xué)習(xí)的質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷等一樣,是為研究問題而抓住主要因素、忽略次要因素的一種科學(xué)的處理方法。(2)平衡位置①振子靜止時(shí)的位置,在平衡位置時(shí),物體受到的合力為零。②在平衡位置時(shí),彈簧不一定處于原長(zhǎng)。(3)實(shí)際物體看作彈簧振子的四個(gè)條件①?gòu)椈傻馁|(zhì)量比物體的質(zhì)量小得多,可以認(rèn)為整體質(zhì)量集中于物體上;②構(gòu)成彈簧振子的物體體積足夠小,可以認(rèn)為物體是一個(gè)質(zhì)點(diǎn);③忽略彈簧以及物體與水平桿之間的摩擦力;④物體從平衡位置被拉開的位移在彈簧彈性限度內(nèi)。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納32問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移①振動(dòng)位移可用從平衡位置指向振子所在位置的有向線段表示,方向?yàn)閺钠胶馕恢弥赶蛘褡铀谖恢?大小為平衡位置到該位置的距離。②位移的表示方法:以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn),以振動(dòng)所在的直線為坐標(biāo)軸,規(guī)定正方向,則某時(shí)刻振子偏離平衡位置的位移可用該時(shí)刻振子所在位置的坐標(biāo)來表示。(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度①物理含義:速度是描述振子在平衡位置附近振動(dòng)快慢的物理量。在所建立的坐標(biāo)軸上,速度的正、負(fù)號(hào)表示振子運(yùn)動(dòng)方向與坐標(biāo)軸的正方向相同或相反。②特點(diǎn):振子在平衡位置速度最大,在兩最大位移處速度為零。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解33問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(3)加速度①產(chǎn)生:水平彈簧振子的加速度是由彈簧彈力產(chǎn)生的。②方向特點(diǎn):與彈簧彈力方向相同,總是指向平衡位置,始終和位移方向相反。③大小變化規(guī)律:遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng),振子的加速度增大;向平衡位置運(yùn)動(dòng),振子的加速度減小。平衡位置,振子的加速度為零;最大位移處,振子的加速度最大。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移、速度和加速度是彼此獨(dú)立的物理量,在同一位置,物體的位移和加速度的方向是一定的,而速度的方向卻有兩種可能。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(3)加速度34問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析例題1關(guān)于水平放置的彈簧振子的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

)A.若位移為負(fù)值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值B.振子通過平衡位置時(shí),速度為零,加速度最大C.振子每次通過平衡位置時(shí),加速度相同,速度也一定相同D.振子每次通過同一位置時(shí),其速度不一定相同,但加速度一定相同問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析35問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:D

解析:如圖所示,因?yàn)閺椈烧褡拥奈灰剖且云胶馕恢肙為起點(diǎn)的,設(shè)向右為正,則當(dāng)振子在OB段時(shí),位移為正,在OA段時(shí)位移為負(fù),可見當(dāng)振子由O向A運(yùn)動(dòng)時(shí)其位移為負(fù)值,速度也是負(fù)值,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;振子在平衡位置時(shí),彈力為零,加速度a為零,但速度最大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;振子在平衡位置O時(shí),速度方向可以是不同的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;位移相同時(shí),彈簧產(chǎn)生彈力相同,加速度a相同,但振子在該點(diǎn)的速度方向可以向左,也可以向右,故選項(xiàng)D正確。規(guī)律方法

分析彈簧振子運(yùn)動(dòng)各量的變化關(guān)系時(shí),要和實(shí)際彈簧振子的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來,畫出草圖后進(jìn)行分析。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:D規(guī)律方法分析彈簧振子運(yùn)動(dòng)各量36問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1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小答案:D

解析:向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)位移逐漸減小,而彈力與位移成正比,故彈簧彈力減小,由牛頓第二定律知,加速度也減小。振子向著平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí),彈力與速度方向一致,故振子的速度逐漸增大。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)37問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解情境探究如圖所示,在彈簧振子的小球上固定安置一記錄用的繪圖筆P,在下面放一條白紙帶,繪圖筆可在紙上留下痕跡。(1)振子振動(dòng)時(shí)白紙不動(dòng),畫出的軌跡是怎樣的?(2)振子振動(dòng)時(shí),勻速拖動(dòng)白紙,畫出的軌跡又是怎樣的?要點(diǎn)提示:(1)一條線段。(2)一條正弦曲線。問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的理解要點(diǎn)提示:(1)一條38問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.形狀:正弦曲線。2.物理意義:表示振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移,是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。3.獲取信息:(1)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移的大小和方向。如圖甲所示,質(zhì)點(diǎn)在t1、t2時(shí)刻的位移分別為x1和-x2。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-39問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,如圖乙中A點(diǎn),下一時(shí)刻離平衡位置更遠(yuǎn),故A點(diǎn)此刻向上振動(dòng)。(3)某段時(shí)間內(nèi)位移、速度、加速度的變化情況判斷:先判斷質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)方向,從而確定各物理量的變化。如圖甲所示,質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻到t0時(shí)刻這段時(shí)間內(nèi),離平衡位置的位移變小,故質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度增大,位移和加速度都變小。彈簧振子的軌跡是一條線段,振動(dòng)圖像是正弦曲線。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)(2)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:看下一時(shí)刻40問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析例題2某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示,根據(jù)圖像中的信息,回答下列問題:(1)求質(zhì)點(diǎn)在第1.5s末的位移;(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過程中的最大位移為多少?(3)在前2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為多少?解析:(1)由x-t圖像可以讀出1.5

s末質(zhì)點(diǎn)的位移為-5

cm。(2)前2

s內(nèi),在0.5

s末和1.5

s末位移最大,大小為5

cm。(3)前2

s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)先朝正方向運(yùn)動(dòng)一個(gè)來回,共走10

cm;又在負(fù)方向上運(yùn)動(dòng)了一個(gè)來回,也為10

cm,故總路程為20

cm。答案:(1)-5cm

(2)5cm

(3)20cm第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析解析:(1)由x-t圖像可以讀出41問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖甲所示,彈簧振子的最左端M(或最右端N)距離平衡位置的距離為L(zhǎng),規(guī)定向右為正,其振動(dòng)圖像如圖乙所示,下列說法正確的是(

)A.圖中x0應(yīng)為L(zhǎng)B.O~t1時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2如圖甲所示,彈簧振子的最左端M42問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:A

第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)答案:A第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—202043問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)1.(多選)下列圖像能夠表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的是(

)答案:BCD第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)1.(多選)下列圖像能夠表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像44問題一問題二當(dāng)堂檢測(cè)2.(多選)對(duì)于彈簧振子的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),下述說法正確的是

(

)A.振子通過平衡位置時(shí),加速度最小B.振子在最大位移處時(shí),速度最大C.振子在連續(xù)兩次通過同一位置時(shí),速度相同D.振子連續(xù)兩次通過同一位置時(shí),動(dòng)能相同答案:AD

解析:振子經(jīng)過平衡位置時(shí)加速度為零,故選項(xiàng)A正確;振子在最大位移處時(shí)速度最小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;振子連續(xù)兩次通過同一位置時(shí),速度大小相同,方向相反,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;動(dòng)能是標(biāo)量,振子經(jīng)過同一位置時(shí)速度的大小相同,則動(dòng)能相同,故選項(xiàng)D正確。第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共24張PPT)第二章1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課